[發明專利]一種減重步行康復訓練機器人

無效

• 申請號: 200910082601.0
• 申請日: 2009-04-21
• 公開（公告）號: CN101530367A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發明（設計）人: 王人成;王愛明;賈曉紅;陳鹍;程方;馬辰
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: A61H1/00
• 分類號: A61H1/00;A63B23/04
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司
• 代理人: 胡小永

技術領域

本發明涉及醫療器械領域，特別是涉及一種減重步行康復訓練機器人。?

背景技術

減重步行訓練(partial?body?weight?support?training，PBWST)是20世紀80年代后期融合運動療法和神經促進技術而出現的康復訓練方法，它利用懸吊裝置減少體重對患肢的負荷，使支撐能力不足的患者能進行步行訓練，由醫用跑臺帶動患者下意識地邁步，可以激活運動皮質和脊髓節律性運動中樞，促進行走功能的恢復。目前PBWST已成為臨床常用的治療手段，被廣泛用于腦外傷、腦癱、帕金森氏病等上下神經元性病變以及下肢骨折、關節成形術后、假肢安裝者的康復訓練，PBWST使用時通常需要3名治療師，一名負責支撐患者腰部，兩名幫助患者屈膝。?

減重步行訓練康復機器人是由外骨骼雙足步行機械發展而來的，可以分為外骨骼機械腿和牽引機械手兩種結構形式。?

外骨骼機械腿由髖關節、膝關節和大小腿組成。使用時，外骨骼機械腿穿戴在患者腿上，機械腿帶動人腿擺動。瑞士HOCOMA醫療器械公司與瑞士蘇黎士Balgrist醫學院康復中心合作于1999年研制成功LOKOMAT減重步行訓練康復機器人，2001年推向市場，這是至今唯一能夠輔助下肢運動障礙患者在醫用跑臺上自主進行減重步行訓練的產品。LOKOMAT采用電機驅動，4個電機分別安裝在機械腿的髖支架和大腿腿桿上，各驅動一套絲杠螺母機構。通過絲杠推動大腿和小腿擺動，完成步行訓練。LOKOMAT采用關節角度和人腿與機械腿之間的作用力作為反饋信號。浙江大學也發明了減重步行訓練康?復機器人，在中國專利CN1973806中公開了多體位外骨骼下肢康復訓練機器人，該機器人采用電機驅動，電機經過同步帶驅動一套絲杠螺母機構推動大腿和小腿擺動。?

LOKOMAT和CN1973806中公開的多體位外骨骼下肢康復訓練機器人都是采用電機帶絲杠的驅動方式，以膝關節為例來進行說明，膝關節電機驅動的絲杠的兩端分別與大小腿桿鉸接。這種驅動方式的不足之處主要有：1)機構自鎖，當切斷電機電源后，人腿不能帶動機械腿運動，也就是通常說的不具有反向驅動性，臨床上要求這類康復訓練機械裝置要具有反向驅動性；2)電機的轉動角度與大小腿轉角的關系和鉸接點的具體位置有關，需要進行換算，增加了控制的復雜性和引入誤差的環節。為了解決這個問題本發明提出了采用電機經諧波減速器直接驅動的減重步行訓練康復機器人。?

發明內容

本發明的目的是克服上述現有技術中的缺陷，提供一種具有反向驅動性、控制精度更高減重步行康復訓練機器人。?

為達到上述目的，本發明的技術方案提供一種減重步行康復訓練機器人，包括電動跑步機、部分減重支持系統和外骨骼機械腿及其隨動支撐裝置，所述外骨骼機械腿及其隨動支撐裝置進一步包括：支撐架，與所述電動跑步機的底座連接；門式支架組件，通過門閂、門軸與所述支撐架連接，用于訓練者進出；背臀部支撐組件，與所述門式支架組件連接，用于支撐訓練者的背臀部；機械腿組件，通過機械腿支座與所述背臀部支撐組件連接，所述機械腿組件包括膝關節驅動器，所述膝關節驅動器由電機經由諧波減速器減速后帶動訓練者小腿擺動。?

其中，所述門式支架組件進一步包括：平行四桿上臂、平行四桿下臂、背臀支撐架和門架組成一個平行四桿機構；平行四桿上臂通過門架上支座與門架鉸接，且通過背臀支撐架上支座與背臀支撐架鉸?接；平行四桿下臂通過門架下支座與門架鉸接，且通過背臀支撐架下支座與背臀支撐架鉸接；所述門架與所述支撐架連接。?

其中，所述門式支架組件還包括：在平行四桿上臂與門架之間設置有彈簧導桿，所述彈簧導桿上端通過平行四桿上臂支座與平行四桿上臂鉸接，下端與安裝在門架上的彈簧支座鉸接；?

其中，所述彈簧導桿中間設置有彈簧，所述彈簧的上端頂在所述彈簧導桿凸起的臺階上，下端位于所述彈簧支座凹進的臺階上。?

其中，所述背臀部支撐組件進一步包括：?

第一背臀支座，安裝有背墊，通過背支架滑座、背支架滑座壓板和快拆安裝在所述背臀支撐架上；?

第二背臀支座，安裝有臀墊，通過臀支架滑座和快拆安裝在所述背臀支撐架上。?

其中，所述背臀支撐架上設置有豎直方向的長方槽，所述背支架滑座安裝在所述長方槽中。?

其中，所述第一背臀支座與所述背支架滑座為滑動連接；所述第二背臀支座與所述臀支架滑座為滑動連接。?