[發(fā)明專(zhuān)利]便攜式可穿戴下肢康復(fù)及助行外骨骼機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210370654.4
• 申請(qǐng)日: 2012-09-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102871822A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳新宇;彭安思;劉園園;王燦;正端;徐揚(yáng)生
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): A61H1/00
• 分類(lèi)號(hào): A61H1/00;A61H3/00
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 吳平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，特別是涉及一種便攜式可穿戴下肢康復(fù)及助行外骨骼機(jī)器人。

背景技術(shù)

目前針對(duì)下肢功能障礙的康復(fù)治療主要依賴(lài)于治療師一對(duì)一或多對(duì)一的徒手訓(xùn)練，難以實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度、有針對(duì)性和重復(fù)性的康復(fù)訓(xùn)練要求，人工訓(xùn)練的成本很高。

目前有關(guān)下肢康復(fù)訓(xùn)練的機(jī)器人，就康復(fù)訓(xùn)練模式主要有吊掛跑步式、坐臥式。就關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)模式而言，主要有鏈條驅(qū)動(dòng)式、氣動(dòng)式、液壓驅(qū)動(dòng)式等機(jī)械驅(qū)動(dòng)模式。這些訓(xùn)練模式或驅(qū)動(dòng)模式，一個(gè)共同的特點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)體積龐大，不適合穿戴，更不具有便攜功能，且同時(shí)需要多位輔助人員進(jìn)行輔助。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對(duì)傳統(tǒng)下肢康復(fù)訓(xùn)練的機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)體積龐大不適合穿戴的問(wèn)題，提供一種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)輕巧、適合穿戴、便于攜帶的便攜式可穿戴下肢康復(fù)及助行外骨骼機(jī)器人。

一種便攜式可穿戴下肢康復(fù)及助行外骨骼機(jī)器人，包括依次連接的髖關(guān)節(jié)部件、大腿支撐部件、膝關(guān)節(jié)部件、小腿支撐部件和踝關(guān)節(jié)腳部部件；其中所述髖關(guān)節(jié)部件包括髖關(guān)節(jié)支撐件、第一螺旋副組件、髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)件、腿部運(yùn)動(dòng)件、第一連桿及第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第一螺旋副組件包括第一螺旋軸和與第一螺旋軸螺旋連接的第一螺旋滑塊，所述第一螺旋軸的一端安裝在髖關(guān)節(jié)支撐件中，所述第一螺旋軸的另一端與第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸連接，所述第一螺旋滑塊與第一連桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第一連桿同時(shí)與髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)連接，并且所述髖關(guān)節(jié)支撐件、髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)件及腿部運(yùn)動(dòng)件依次轉(zhuǎn)動(dòng)連接，其中所述髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)件與所述髖關(guān)節(jié)支撐件轉(zhuǎn)動(dòng)連接形成允許大腿向前擺動(dòng)的自由度，所述腿部運(yùn)動(dòng)件與所述髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)連接形成允許大腿側(cè)向擺動(dòng)的自由度；所述大腿支撐部件固定在所述腿部運(yùn)動(dòng)件上；所述膝關(guān)節(jié)部件包括膝關(guān)節(jié)支撐件、固定在所述膝關(guān)節(jié)支撐件上且與所述大腿支撐部件固定連接的大腿連接件、第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第二螺旋副組件、第二連桿及與所述膝關(guān)節(jié)支撐件轉(zhuǎn)動(dòng)連接的膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)件，所述第二螺旋副組件包括第二螺旋軸和與第二螺旋軸螺旋連接的第二螺旋滑塊，所述第二螺旋軸的一端安裝在所述膝關(guān)節(jié)支撐件上，所述第二螺旋軸的另一端與所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸連接，所述第二連桿的兩端分別與所述第二螺旋滑塊和所述膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)連接；所述小腿支撐部件固定在所述膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)件上。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括與所述第一螺旋滑塊滑動(dòng)連接的第一導(dǎo)桿，所述第一導(dǎo)桿固定在所述髖關(guān)節(jié)支撐件上；還包括與所述第二螺旋滑塊滑動(dòng)連接的第二導(dǎo)桿，所述第二導(dǎo)桿固定在所述膝關(guān)節(jié)支撐件上。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括第四連桿軸、膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)軸及限位桿，其中所述膝關(guān)節(jié)支撐件的底部設(shè)有第二樞接空腔，所述膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)件的上部設(shè)有兩個(gè)樞接部，所述樞接部上分別設(shè)有通孔，所述兩個(gè)樞接部容納在所述第二樞接空腔中，所述第四連桿軸穿過(guò)其中一個(gè)樞接部上的通孔并將所述膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)件與所述第二連桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)軸穿過(guò)另一個(gè)樞接部上的通孔并將所述膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)件與所述膝關(guān)節(jié)支撐件轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述膝關(guān)節(jié)支撐件的底部上開(kāi)設(shè)有與所述樞接空腔連通的限位孔，所述限位桿定位在所述限位孔中并位于所述兩個(gè)樞接部之間。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括手柄、卡扣軸、手柄轉(zhuǎn)軸、彈簧軸及彈簧，所述腿部運(yùn)動(dòng)件具有正面、側(cè)面及底面，其中所述側(cè)面和大腿向前的方向?qū)?yīng)，所述側(cè)面上開(kāi)設(shè)有側(cè)面凹槽，所述正面上開(kāi)設(shè)有正面固定孔和與所述側(cè)面凹槽連通的正面槽孔，所述底面上開(kāi)設(shè)有底面安裝孔，其中卡扣軸可滑動(dòng)地安裝在所述正面槽孔中，所述彈簧軸固定在所述側(cè)面凹槽中，所述彈簧的兩端分別扣在所述卡扣軸和所述彈簧軸上，所述手柄通過(guò)所述手柄轉(zhuǎn)軸與所述正面固定孔的配合可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述腿部運(yùn)動(dòng)件上，所述手柄具有分別位于所述側(cè)面凹槽內(nèi)外的推拉部及操作部，所述推拉部與所述彈簧相抵接；所述大腿支撐部件包括一端插入到所述底面安裝孔中的大腿支撐桿，所述大腿支撐桿上開(kāi)設(shè)有與所述卡扣軸卡扣配合的防脫槽，所述手柄轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)壓縮彈簧并帶動(dòng)所述卡扣軸與所述防脫槽達(dá)成或解除卡扣配合，所述大腿支撐桿的另一端與所述膝關(guān)節(jié)部件固定連接。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述大腿支撐桿還設(shè)有與所述手柄的操作部卡扣配合的止轉(zhuǎn)槽。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述小腿支撐部件包括小腿支撐桿和與所述小腿支撐桿固定在一起的小腿繃帶盤(pán)，所述小腿支撐桿分別與所述膝關(guān)節(jié)部件和所述踝關(guān)節(jié)腳部部件固定連接。