[發明專利]外骨骼可穿戴下肢康復機器人

有效

• 申請號: 201110292009.0
• 申請日: 2011-09-29
• 公開（公告）號: CN102327173A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 李智軍;葉雯珺;樊麗平
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;上海盛蒂斯自動化設備有限公司
• 主分類號: A61H1/00
• 分類號: A61H1/00;A63B23/04
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及的是一種醫療康復系統，具體是一種外骨骼可穿戴下肢康復機器人。

技術背景

康復醫學是一門研究殘疾人及患者康復的醫學應用學科，其目的在于通過物理療法，運動療法，生活訓練，技能訓練，言語訓練和心理咨詢等多種手段使病傷殘者盡快的得到最大限度的恢復，使身體殘留部分的功能得到最充分的發揮，達到最大可能的生活自理，勞動和工作的能力，為病傷殘者重返社會打下基礎。據統計，目前我國由于中風、脊髓損傷以及各種事故引起的肢體功能障礙患者有877萬人，而其中半數以上可以通過訓練改善肢體功能。傳統的康復訓練是首先是從專業醫生手把手的指導下開始，而后由病人的健康上肢或其家屬、護士人工對病人患肢進行反復牽引。隨著科學技術的發展，醫療機器人技術得到快速發展，康復機器人就是機器人技術在康復醫療方面的新應用。由于機器人不存在疲倦問題，能夠滿足不同患者的訓練強度要求，因而更加適合于患者單獨進行康復訓練。

中國發明專利公開號：CN101623547，名稱：截癱患者用下肢康復醫療機器人。它包括底座、康復下肢訓練裝置、計算機控制系統。該機器人結合康復學理論和人機合作機器人原理，集主動、被動、助力、主從訓練為一體，可用于心腦血管疾病致癱或因意外事故及自然災害等所造成的截癱患者進行下肢及相關關節康復訓練。但是不具備便攜的特性，無法讓患者對于特定關節訓練同時訓練協調性，使用范圍受限。

中國發明專利公開號：CN201888908，名稱：步態訓練康復機器人。它利用跑步機履帶實現類似行走的步態分析和訓練環境。但是由于不是真實的便攜，無法完成上下樓梯，轉彎行走，坐下，躺下等復雜動作。本發明具有便攜性，可以輔助患者進行真實的行動與訓練。

中國發明專利公開號：CN102068367，名稱：下肢多訓練模式康復機器人。采用鏈式傳動，存在回轉誤差大，機構復雜，關節貼合不良等不利因素。本發明使用諧波減速器，排除了齒輪鏈條等復雜的傳動機構，使得關節與驅動貼合良好，并且消除了回轉誤差。

中國發明專利公開號：CN1593861，名稱：一種可穿戴式的柔性外骨骼機械手。由肩部大3RPS并聯機構、肩部滑環機構、兩個肘部四桿機構、腕部滑環機構和腕部小3RPS并聯機構依次串連而成。具有9個自由度，可滿足人體上臂全方位?運動的要求。該機械手采用氣缸作為執行元件，模仿人體肌肉伸縮的動作，具有較好的韌性和仿生學的特點，在增加了穿戴的方便性和舒適性的同時，大大地擴展了?操作者上肢的運動范圍，降低和減少了現有外骨骼機構的運動限制。使用氣缸作為驅動，附屬部件龐大，不利于便攜以及移動。

中國發明專利公開號：CN1586434，名稱：可穿戴式的下肢步行外骨骼。由腰部支撐、髖部四桿機構、膝蓋四桿機構、腳踝四桿機構和足底支撐依次串連構成。針對截肢病人或者肌肉萎縮病人，本發明可以利用事先編好的步行程序用作輔助行走工具。采用四桿機構進行傳動，局部負荷大，整體機構復雜度與重量偏大。

中國發明專利公開號：CN101181177，名稱：肩關節康復訓練裝置。具有運功柔順性、穿戴舒適性及訓練安全性特點。該裝置由運動機構和支撐調整機構組成。支撐調整機構用來調整運動機構相對人體肩關節的位置，并將整個康復訓練裝置固定在人體背部的適當位置。采用鋼絲繩傳動，相對于本發明具有回轉誤差，機構復雜等缺點。

中國發明專利公開號：CN101125112，名稱：一種可穿戴式上肢康復訓練機器人裝置。包括肩關節、上臂、肘關節、前臂、腕關節和手掌。本發明機器人裝置有8個自由度，用來模擬人的上肢關節自由度，康復訓練中能夠提供較多的活動度，使人體上肢的主要關節都能得到輔助訓練。本發明相對該發明采用無刷電機與諧波減速器進行驅動，驅動穩定，與關節貼合。

中國發明專利公開號：CN101433491，名稱：多自由度的穿戴式手功能康復訓練機器人及其控制系統。包括機械手臂和機械手指，機械手指由機械拇指和結構相同的食指、中指、無名指和小指構成，?機械食指主要包括通過連桿依次相接的氣動肌肉、手指末端支架、第一中間連接件、手指前端支架和第二中間連接件，氣動肌肉通過剛性細繩帶動第二中間連接件運?動，使得患者手指作外伸或內收運動。該發明采用氣動肌肉驅動，需要龐大的附屬配件，不具有便攜性等特性。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的上述不足，提供了一種外骨骼可穿戴下肢康復機器人。

本發明是通過以下技術方案實現的。