一种仿生机器人及其仿生踝关节制造技术

本实用新型专利技术公开了一种仿生踝关节，包括模拟踝关节主体和与模拟踝关节主体一端通过连接转轴铰接的模拟脚板，还包括：与连接转轴铰接的连接片；其一端与模拟踝关节主体铰接的气弹簧，另一端与连接片铰接，且气弹簧与连接片的铰接点偏离连接转轴。使用时，将患者的脚放在模拟脚板上，向前或向后踩住模拟脚板，使得模拟脚板绕连接转轴旋转，带动连接片随之转动，使得气弹簧的长度收缩或拉伸，即为患者提供抵抗足下垂肌肉力量，以帮助患者进行踝关节的训练，可有效防止患者在进行训练时出现足下垂的问题。从上述结构可知，该仿生踝关节结构简单，便于安装，因此，降低了生产成本和运输成本。本实用新型专利技术还公开了一种具有上述仿生踝关节的仿生机器人。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及医疗器械
，特别涉及一种仿生机器人及其仿生踝关节。
技术介绍
近年来，因交通事故、工伤事故、脑卒中等因素引发的步行障碍呈现高发趋势，脑卒中、脊椎损伤等疾病患者范围在不断扩大。此类患者除了进行手术或药物治疗，还需要科学的康复训练帮助恢复肢体活动能力。传统的康复训练一般由医生和治疗师手动协助病人进行站立行走训练，但是，这种被动的训练模式工作强度大，不便于患者随时训练。鉴于上述问题，目前提供了一种专门用于患者对下肢进行康复训练的机器人，在使用时，患者依靠机器人实现站立，并通过机器人的动作实现对患者腿部的运动训练，从而达到帮助患者恢复下肢体的运动机能。但是，目前的机器人的踝关节结构复杂，不便于安装，且生产成本和运输成本较闻。因此，如何提供一种仿生踝关节，简化其结构，以降低运输和生产成本，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种仿生踝关节，简化其结构，以降低运输和生产成本。本技术的另一目的是提供一种具有该仿生踝关节的仿生机器人。为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案:一种仿生踝关节，包括模拟踝关节主体和与所述模拟踝关节主体一端通过连接转轴铰接的模拟脚板，还包括:与所述连接转轴固定相连的连接片；其一端与所述模拟踝关节主体铰接的气弹簧，另一端与所述连接片铰接，且所述气弹簧与所述连接片的铰接点偏离所述连接转轴。优选地，上述的仿生踝关节中，所述气弹簧与所述模拟脚板分布在所述模拟踝关节主体的两侧。优选地，上述的仿生踝关节中，所述模拟踝关节主体靠近所述模拟脚板的侧面为向所述模拟脚板凸起的半圆弧形面。优选地，上述的仿生踝关节中，所述连接转轴与所述模拟踝关节主体的半圆弧形面的圆心重合，且所述半圆弧形面的半径等于所述连接转轴到所述模拟脚板的距离。优选地，上述的仿生踝关节中，所述连接片为半圆弧形块，其圆心与所述连接转轴重合，且其半径小于所述模拟踝关节主体的半圆弧形面的半径。优选地，上述的仿生踝关节中，还包括设置在所述模拟踝关节主体另一端的直线导轨滑块和可与所述直线导轨滑块发生相对运动的直线导轨，且所述直线导轨的运动方向与所述模拟脚板所在面垂直。优选地，上述的仿生踝关节中，所述直线导轨为直线光杆。优选地，上述的仿生踝关节中，还包括用于对所述直线导轨滑块进行锁紧的锁紧机构。一种仿生机器人，包括仿生膝关节和与所述仿生膝关节相连的仿生踝关节，其中，所述仿生踝关节为上述任一项所述的仿生踝关节。从上述的技术方案可以看出，本技术提供了一种仿生踝关节，包括模拟踝关节主体和与模拟踝关节主体一端通过连接转轴铰接的模拟脚板，还包括:与连接转轴铰接的连接片；其一端与模拟踝关节主体铰接的气弹簧，另一端与连接片铰接，且气弹簧与连接片的铰接点偏离连接转轴。使用时，将患者的脚放在模拟脚板上，向前或向后踩住模拟脚板，使得模拟脚板绕连接转轴旋转，从而带动连接片随之转动，由于气弹簧一端与模拟踝关节主体相连，另一端与连接片铰接，使得气弹簧的长度收缩或拉伸，即为患者提供抵抗足下垂肌肉力量，以帮助患者进行踝关节的训练，此外，可有效防止患者在进行训练时出现足下垂的问题。从上述结构可知，该仿生踝关节结构简单，便于安装，因此，降低了生产成本和运输成本。本技术还提供了一种仿生机器人，包括仿生膝关节和与膝关节相连的仿生踝关节，其中，该仿生踝关节为上述公开的仿生踝关节，因此，具有该踝关节的仿生机器人也具有上述技术效果。附图说明图1为本技术实施例提供的仿生踝关节一个侧面的结构示意图；图2为本技术实施例提供的仿生踝关节一个侧面的结构示意图；图3为本技术实施例提供的仿生腿的结构示意图。具体实施方式本技术核心是提供一种仿生踝关节，简化其结构，以降低运输和生产成本。本技术的另一目的是提供一种具有该仿生踝关节的仿生机器人。为了使本
的人员更好地理解本技术方案，以下结合附图和实施方式对本技术作进一步的详细说明。请参考图1-图3，本技术公开了一种仿生踝关节，包括模拟踝关节主体I和与模拟踝关节主体I 一端通过连接转轴铰接的模拟脚板2，还包括:与连接转轴铰接的连接片3 ;其一端与模拟踝关节主体I铰接的气弹簧4，该气弹簧4的另一端与连接片3铰接，且气弹簧4与连接片3的铰接点偏离连接转轴。使用时，将患者的脚放在模拟脚板2上，向前或向后踩住模拟脚板2，使得模拟脚板2绕连接转轴旋转，从而带动连接片3随之转动，由于气弹簧4 一端与模拟踝关节主体I相连，另一端与连接片3铰接，使得气弹簧4的长度收缩或拉伸，即为患者提供抵抗足下垂肌肉力量，以帮助患者进行踝关节的训练，此外，可有效防止患者在进行训练时出现足下垂的问题。从上述结构可知，该仿生踝关节结构简单，便于安装，因此，降低了生产成本和运输成本。具体实施例中，将气弹簧4与模拟脚板2分布在模拟踝关节主体I的两侧，以防止气弹簧4在转动过程中，妨碍患者的脚踝部位，从而保证患者正常使用。在实际使用过程中，模拟脚板2会绕连接转轴转动，即相对于模拟踝关节主体I转动，为了防止模拟脚板2与模拟踝关节主体I之间发生相互摩擦，优选地，将模拟踝关节主体I靠近模拟脚板2的侧面设置为向模拟脚板2凸起的半圆弧形面。在模拟脚板2转动时，可沿半圆弧形面转动，从而避免了模拟脚板2在转动时与模拟踝关节主体I发生碰撞。优选的实施例中，将半圆弧形面的圆心与连接转轴重合，并将半圆弧形面的半径大小设置为连接转轴到连接脚板2的距离。在实际设置时，操作者可根据模拟脚板2的旋转角度的需要进行设置，本实施例并不仅限于该布置方式。在上述技术方案的基础上，将连接片3设置为半圆弧形块，其圆心与连接转轴重合，且其半径小于模拟踝关节主体I的半圆弧形面的半径。在实际生产中，可根据不同的需要设置不同形状的连接片3，本实施例中，不对连接片3的厚度和材料做限定。本技术实施例提供的仿生踝关节还包括设置在模拟踝关节主体I另一端的直线导轨滑块51和可与直线导轨滑块51发生相对运动的直线导轨52，且直线导轨52的运动方向与模拟脚板2所在面垂直。如图3所示，在实际使用时，模拟踝关节主体I需要与模拟膝关节6连接在一起，以形成仿生腿的小腿部分。由于患者的小腿的长度不同，为了能够适应患者的腿长，在模拟踝关节主体I上设置直线导轨滑块51，并使其能够沿直线导轨52滑行，以能够改变仿生踝关节主体I与仿生膝关节6之间的距离。具体地，将直线导轨52设置为直线光杆。在不同考虑生产成本的前提下，可根据不同的需要设置不同的直线导轨52，比如丝杠导轨，相应地，在模拟踝关节主体I上设置于丝杠导轨适应的丝杠螺母。为了保证直线导轨滑块51在直线导轨52上的锁紧，以实现两者的稳定连接，本实施例中还包括用于对直线导轨滑块51进行锁紧的锁紧机构。在使用时，通过锁紧机构将直线导轨滑块51固定在直线导轨52上，以保证仿生踝关节与仿生膝关节的固定连接。在实际生产中，可通过螺钉将直线导轨滑块51安装在直线导轨52上；也可通过锁紧卡环套设在直线导轨52上，并通过调节卡环的直径的大小，来实现将直线导轨滑块51固定在直线导轨52上。如图3所示，本技术实施例还提供了一种仿生机器人，包括仿生膝关节6和与仿生膝关节6相连的仿生踝关节，以形成仿生机器人的仿生腿，且该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仿生踝关节，包括模拟踝关节主体（1）和与所述模拟踝关节主体（1）一端通过连接转轴铰接的模拟脚板，其特征在于，还包括：与所述连接转轴固定相连的连接片（3）；其一端与所述模拟踝关节主体（1）铰接的气弹簧（4），另一端与所述连接片（3）铰接，且所述气弹簧（4）与所述连接片（3）的铰接点偏离所述连接转轴。

【技术特征摘要】
1.一种仿生踝关节，包括模拟踝关节主体(I)和与所述模拟踝关节主体(I)一端通过连接转轴铰接的模拟脚板，其特征在于，还包括: 与所述连接转轴固定相连的连接片(3)； 其一端与所述模拟踝关节主体(I)铰接的气弹簧(4)，另一端与所述连接片(3)铰接，且所述气弹簧(4)与所述连接片(3)的铰接点偏离所述连接转轴。2.根据权利要求1所述的仿生踝关节，其特征在于，所述气弹簧(4)与所述模拟脚板(2)分布在所述模拟踝关节主体(I)的两侧。3.根据权利要求1所述的仿生踝关节，其特征在于，所述模拟踝关节主体(I)靠近所述模拟脚板(2)的侧面为向所述模拟脚板(2)凸起的半圆弧形面。4.根据权利要求3所述的仿生踝关节，其特征在于，所述连接转轴与所述模拟踝关节主体(I)的半圆弧形面的圆心重合，且所述半圆弧形面的半径等于所述连接转轴到所述模拟脚板...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐振华，顾捷，
申请(专利权)人：上海璟和技创机器人有限公司，常州市钱璟康复器材有限公司，广州市章和电气设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：