[發明專利]一種能實現橢圓軌跡的騎行式下肢康復機器人

有效

• 申請號: 201310539039.6
• 申請日: 2013-11-01
• 公開（公告）號: CN103584977A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 項忠霞;張愛光;焦彥駿;高飛
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李麗萍

技術領域

本發明屬于一種康復醫療器械領域的機器人，具體涉及一種能夠實現橢圓軌跡的騎行式下肢康復機器人。

背景技術

據調查，我國每年都有相當數量的人由于疾病、交通事故等原因造成下肢功能障礙。臨床實踐表明，無論是疾病還是肢體損傷造成的運動肌能障礙，良好的下肢康復訓練都可以提高下肢活動能力和促進神經功能修復，并且降低并發癥發生率。為此，歐美、日本等發達國家都開發了多種下肢康復機器人。但占用空間大、價格昂貴，難以滿足普通百姓的日常需求。

通過對現有相關的文獻檢索發現，中國專利號200620140778.3公開了一種輪椅式行走訓練機器人，包括輪椅系統、下肢外骨骼系統、阻尼支撐系統和控制器。該機器人通過控制外骨骼上各關節處電機的轉動來實現下肢的訓練。該機器人同時對四電機進行控制，成本較高且不易實現。

中國專利號200620021269.9公開了一種立式下肢康復訓練機，包括底座、左右2套對稱布置的步態機構、左右2套對稱布置的踝關節運動機構。其中電機通過傳動機構使得帶把手的彎曲搖桿繞立柱式搖桿座的上端擺動，進而再帶動中部與連桿鉸接、端部與滑塊鉸接的腳踏板做平面運動。由于患者下肢完全或部分喪失行走能力，該機構要求患者站著訓練，存在較大危險及負作用。

中國專利號200910075068.5公開了一種截癱患者用下肢康復醫療機器人，包括底座、康復下肢訓練裝置和計算機控制系統。該機器人通過控制懸掛在外面的外骨骼機構來達到訓練目的。其穩定性較差、算法復雜等，進而導致成本高，不適合廣泛應用。

中國專利號201110050479.6公開了一種騎行式下肢康復機器人，包括騎行式座椅、驅動機構、外骨骼機構和支架。該機器人通過伺服電機驅動，帶動腳部運動，使患者的整個下肢跟著運動。該機器人帶著腳部走圓形軌跡，而人正常步態軌跡為類橢圓，差別較大。發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提供了一種能實現橢圓軌跡的騎行式下肢康復機器人，根據患者的具體尺寸和醫學的康復理論而設計，使其結構簡單緊湊、所占空間小、實用性強、成本較低，能夠滿足醫療機構、家庭等對患者日常下肢康復的需要。

為了解決上述技術問題，本發明一種能實現橢圓軌跡的騎行式下肢康復機器人，包括車架，固定在車架上的車把和車座，所述車架固定在一底座上，所述底座上設有電機和橢圓軌跡運動裝置；所述橢圓軌跡運動裝置包括兩套橢圓軌跡實現機構；所述橢圓軌跡實現機構包括蝸桿蝸輪減速機構和行星齒輪傳動機構，所述電機的輸出軸通過聯軸器將動力傳遞給所述蝸桿蝸輪減速機構中的蝸桿；所述蝸桿蝸輪減速機構的蝸輪軸通過一系桿帶動所述行星齒輪傳動機構的行星輪，所述行星齒輪傳動機構的中心輪與所述蝸輪軸同軸布置，所述中心輪與所述底座固連，所述中心輪的分度圓直徑等于所述行星輪的分度圓直徑的兩倍；所述行星輪上設有一腳蹬，所述腳蹬過所述行星輪的中心，所述腳蹬上設有踏板。

與現有的圓軌跡的康復機構相比，本發明可以實現按橢圓軌跡帶動患者進行康復，更加符合人正常步態，且可根據不同身高患者步態不同進行軌跡調節，本發明結構簡單合理、布局緊湊占用空間較小、成本小、操作簡單、可根據自身情況調整，所以較適合個人家庭及普通百姓使用。

附圖說明

圖1是本發明能實現橢圓軌跡的騎行式下肢康復機器人的原理圖；

圖2是圖1所示康復機器人的側視圖；

圖3是本發明中人機交互機構示意圖；

圖4是本發明中橢圓軌跡運動裝置結構示意圖。

圖中：

10-底座，20-橢圓軌跡運動裝置，21-上殼，21’-下殼，22-中心輪，23-蝸桿，24-蝸輪軸，25-行星輪，26-踏板，27-腳蹬，28-系桿，29-蝸輪，30-聯軸器，40-電機，50-車架，60-車把，61-顯示器，62-固定座，70-車座。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明作進一步詳細地描述。

如圖2所示，本發明一種能實現橢圓軌跡的騎行式下肢康復機器人，包括車架50，固定在車架50上的車把60和車座70，所述車架50固定在一底座10上，所述底座10上設有電機40和橢圓軌跡運動裝置20。如圖2和圖4所示，為了安全和外形美觀，所述橢圓軌跡運動裝置20設置在一殼體中，所述殼體由插裝在一起的上殼21和下殼21’構成。