[發(fā)明專利]腳踝康復(fù)外骨骼裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710105803.7
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN106880469A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 苑兆涵;王永逸;葛宜瓏;常攀;張晶陽;梁慶華
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司31236
• 代理人: 郭國中

1.一種腳踝康復(fù)外骨骼裝置，其特征在于，包括如下裝置：

信號傳輸裝置：包括力傳感器和轉(zhuǎn)動傳感器，力傳感器用于檢測傳動裝置的壓力信號；轉(zhuǎn)動傳感器用于檢測傳動裝置的轉(zhuǎn)動方向；

控制裝置：用于根據(jù)接收自信號傳輸裝置的信號控制驅(qū)動裝置運轉(zhuǎn)；其中，信號傳輸裝置的信號包括壓力信號、轉(zhuǎn)動方向信號；

驅(qū)動裝置：用于在控制裝置的控制下，驅(qū)動傳動裝置并輸出傳動數(shù)據(jù)；

傳動裝置：用于接受驅(qū)動裝置的驅(qū)動實現(xiàn)傳動；

存儲裝置：用于實時接收并存儲驅(qū)動裝置輸出的傳動數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腳踝康復(fù)外骨骼裝置，其特征在于，所述傳動裝置包括滾珠絲桿、連桿、轉(zhuǎn)動支架和腳板，其中：所述滾珠絲桿連接驅(qū)動裝置；所述連桿上端通過絲桿鏈接件與滾珠絲桿轉(zhuǎn)動連接，所述連桿下端與轉(zhuǎn)動支架一端轉(zhuǎn)動連接；所述轉(zhuǎn)動支架另一端通過第一軸承與第一支架連接；所述腳板兩側(cè)設(shè)置有第一延伸部和第二延伸部，第一延伸部通過第一軸承連接第一支架，第二延伸部通過第二軸承與第二支架連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腳踝康復(fù)外骨骼裝置，其特征在于，所述力傳感器設(shè)置于連桿上；所述轉(zhuǎn)動傳感器包括編碼器，所述編碼器固定于第一支架側(cè)面，編碼器的轉(zhuǎn)動端連接第一軸承。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腳踝康復(fù)外骨骼裝置，其特征在于，還包括用于扶持腿部的U形支架，所述U型支架的兩端分別固定連接第一支架的側(cè)面和第二支架的頂端。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的腳踝康復(fù)外骨骼裝置，其特征在于，所述滾珠絲桿與驅(qū)動裝置之間設(shè)置有用于緩沖的扭簧或者拉簧。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腳踝康復(fù)外骨骼裝置，其特征在于，所述控制裝置為單片機(jī)。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的腳踝康復(fù)外骨骼裝置，其特征在于，所述滾珠絲桿螺母緊貼第一支架正表面，與第一支架正表面緊貼的滾珠絲桿螺母的表面光滑；第一支架正表面光滑。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的腳踝康復(fù)外骨骼裝置，其特征在于，所述驅(qū)動裝置位于滾珠絲桿頂端并固定在第一支架正表面的上部，所述驅(qū)動裝置包括舵機(jī)或電機(jī)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腳踝康復(fù)外骨骼裝置，其特征在于，還包括數(shù)字顯示儀，信號傳輸裝置連接所述數(shù)字顯示儀，所述數(shù)字顯示儀實時顯示腳板旋轉(zhuǎn)時的扭矩大小和運動持續(xù)時間。

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的腳踝康復(fù)外骨骼裝置，其特征在于，所述控制裝置包括：

腳踝轉(zhuǎn)動檢測裝置：用于根據(jù)來自編碼器的傳感信號，感知第一軸承的轉(zhuǎn)動方向；

腳踝助力裝置：用于根據(jù)第一軸承的轉(zhuǎn)動方向，通過舵機(jī)驅(qū)動滾珠絲桿，使?jié)L珠絲桿驅(qū)動連桿，連桿再驅(qū)動轉(zhuǎn)動支架沿所述第一軸承的轉(zhuǎn)動方向進(jìn)行轉(zhuǎn)動；

力感應(yīng)裝置：用于根據(jù)來自力傳感器的壓力信號，控制舵機(jī)的轉(zhuǎn)速，使得舵機(jī)以所述轉(zhuǎn)速通過滾珠絲桿驅(qū)動連桿；

傳動保護(hù)裝置：用于接收來自力傳感器的壓力信號，判斷所述壓力信號的幅值是否超過幅值閾值，若超過，則向舵機(jī)發(fā)出停機(jī)指令，若沒有超過，則不向舵機(jī)發(fā)出停機(jī)指令；

角度保護(hù)裝置：用于接收檢測到的舵機(jī)的單向轉(zhuǎn)動角度，將單向轉(zhuǎn)動角度與轉(zhuǎn)動角度閾值對比，若單向轉(zhuǎn)動角度超過轉(zhuǎn)動角度閾值，則輸出停止指令給舵機(jī)，舵機(jī)執(zhí)行停止指令；若單向轉(zhuǎn)動角度信號不超過轉(zhuǎn)動角度閾值，則不輸出停止指令給舵機(jī)。