[發(fā)明專利]上下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110087599.3
• 申請(qǐng)日: 2011-04-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102247258A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 路敦民;王杰;田野;高道祥;李瓊硯;錢樺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): A61H1/02
• 分類號(hào): A61H1/02;A63B21/005;A63B23/035
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

(一)技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，具體為一種上下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人。

(二)背景技術(shù)

隨著科技進(jìn)步和人民生活水平的提高，世界上許多國(guó)家正在步入(或已經(jīng)步入)老齡化。在老齡人群中(近年來(lái)在年齡上呈現(xiàn)年輕化趨勢(shì))有大量的心腦血管疾病或神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者，這類患者多數(shù)伴有偏癱等肢體運(yùn)動(dòng)障礙癥狀。同時(shí)，由于交通運(yùn)輸工具的迅速增長(zhǎng)，因交通事故而造成神經(jīng)性損傷或者肢體損傷的人數(shù)也越來(lái)越多。醫(yī)學(xué)理論和臨床醫(yī)學(xué)證明，這類患者除了需要早期的手術(shù)治療和必要的藥物治療外，后期的康復(fù)訓(xùn)練對(duì)于肢體運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)也起到非常重要的作用。由于專業(yè)護(hù)理人員或醫(yī)療費(fèi)用的缺乏等問(wèn)題，多數(shù)患者選擇了在家里自行康復(fù)訓(xùn)練，由于訓(xùn)練方法不夠科學(xué)和訓(xùn)練量的不足，很多患者錯(cuò)過(guò)了最佳恢復(fù)時(shí)間，許多人因得不到有效的康復(fù)訓(xùn)練而逐漸喪失了肢體的活動(dòng)功能，既給患者帶來(lái)了許多痛苦，又給家人和社會(huì)造成了很大的負(fù)擔(dān)。

近年來(lái)，出現(xiàn)了各種各樣的康復(fù)訓(xùn)練器械(機(jī)器人)。患者可以通過(guò)醫(yī)師的指導(dǎo)，利用這些康復(fù)訓(xùn)練器械在家中自行完成肢體的康復(fù)訓(xùn)練，在節(jié)省康復(fù)費(fèi)用的同時(shí)也保證了一定的康復(fù)訓(xùn)練強(qiáng)度。但是現(xiàn)有的康復(fù)訓(xùn)練器械，很多存在自由度多、體積大、價(jià)格較高等缺點(diǎn)，并且不能利用一臺(tái)器械實(shí)現(xiàn)上肢和下肢的綜合康復(fù)訓(xùn)練(而很多患者的上肢和下肢均需要康復(fù)訓(xùn)練)。

(三)發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是公開(kāi)一種上下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人，它可用于上肢和下肢的綜合康復(fù)訓(xùn)練。并且只利用一臺(tái)直流伺服電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)，大大降低了制造成本。

本發(fā)明所提出的上下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人組成和原理如下：

它由箱體、減速機(jī)構(gòu)、臂托機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)及緩沖機(jī)構(gòu)及其它輔助構(gòu)件組成。箱體是整個(gè)系統(tǒng)的框架，其它機(jī)構(gòu)都安裝于其上。減速機(jī)構(gòu)由錐齒輪傳動(dòng)、直齒輪傳動(dòng)、同步帶傳動(dòng)構(gòu)成。直流伺服電機(jī)通過(guò)該減速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)擺動(dòng)及緩沖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。擺動(dòng)及緩沖機(jī)構(gòu)由擺動(dòng)連桿、套筒、彈簧、套筒蓋、緩沖桿、拉桿、托板、把手組成。臂托機(jī)構(gòu)由臂托架、滑塊組成，滑塊可以沿安裝在箱體上方的導(dǎo)軌滑動(dòng)。當(dāng)患者小臂(或小腿)隨著擺動(dòng)及緩沖機(jī)構(gòu)擺動(dòng)時(shí)，大臂(或大腿)可以前后滑動(dòng)。

本發(fā)明還有其它一些特征：

1.所述的上下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人，其特征是驅(qū)動(dòng)由1臺(tái)直流伺服電機(jī)完成。

2.所述的臂托機(jī)構(gòu)，其特征是由對(duì)稱的兩個(gè)臂托架以及安裝在其上的滑塊組成。

3.減速機(jī)構(gòu)末端，使用了兩套同步帶傳動(dòng)，從而使左右兩側(cè)受力均衡。

4.所述的緩沖機(jī)構(gòu)由兩個(gè)對(duì)稱分布的套筒及緩沖桿組成，前端由把手和托板連接。

5.所述的緩沖套筒中安裝有兩個(gè)彈簧，利用套筒蓋及緩沖桿的凸臺(tái)使緩沖桿在套筒里運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧產(chǎn)生的彈力，減少對(duì)患者關(guān)節(jié)部位的沖擊。

6.擺動(dòng)連桿前端和套筒的初始連接角度，可以比較方便的手動(dòng)調(diào)整。

7.所述的上下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)上肢和下肢的綜合康復(fù)訓(xùn)練，通過(guò)調(diào)整緩沖桿和拉桿的長(zhǎng)度可以實(shí)現(xiàn)不同關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)角度選擇。

8.所述的上下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人可以工作于主動(dòng)方式或被動(dòng)方式。

(四)附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明上下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人的正視圖。

圖2是本發(fā)明上下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人的俯視圖。

圖3是本發(fā)明上下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人的箱體和臂托結(jié)構(gòu)的三維圖。

圖4是本發(fā)明上下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人中緩沖機(jī)構(gòu)的原理圖。

圖5是本發(fā)明上下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人用于腿部康復(fù)訓(xùn)練時(shí)的初始狀態(tài)圖。

(五)具體實(shí)施方式

結(jié)合圖1-4，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步描述。

如圖1-4中所示，本發(fā)明實(shí)施例是由箱體、減速機(jī)構(gòu)、臂托機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)及緩沖機(jī)構(gòu)及其它輔助構(gòu)件組成。箱體1是整個(gè)系統(tǒng)的框架和基礎(chǔ)，其它機(jī)構(gòu)都安裝于其上。直流伺服電機(jī)6安裝在箱體的電機(jī)架2上，直流伺服電機(jī)6和一小錐齒輪軸7固連，小錐齒輪和中間軸9上的大錐齒輪8配合，實(shí)現(xiàn)一級(jí)減速。中間軸9上的圓柱直齒輪和中間軸11上的圓柱直齒輪10配合，實(shí)現(xiàn)二級(jí)減速。中間軸11兩端分別連接一個(gè)同步帶輪12，同步帶輪12通過(guò)同步齒形帶13和同步帶輪14配合，實(shí)現(xiàn)三級(jí)減速。整個(gè)減速機(jī)構(gòu)由錐齒輪傳動(dòng)、圓柱直齒輪傳動(dòng)、同步帶傳動(dòng)組成。

臂托機(jī)構(gòu)由臂托架5和滑塊4組成，滑塊4可以沿安裝在箱體1上方的導(dǎo)軌3滑動(dòng)。兩個(gè)臂托架中間用帆布類軟材料連接，康復(fù)訓(xùn)練時(shí)患者的上臂(或大腿)可以放在上面。