[發(fā)明專利]一種可穿戴式下肢外骨骼機(jī)器人

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710405910.1
• 申請日: 2017-06-01
• 公開（公告）號: CN107233193A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋彬
• 申請（專利權(quán)）人: 成都雙創(chuàng)時(shí)代科技有限公司
• 主分類號: A61H3/00
• 分類號: A61H3/00
• 代理公司: 成都知集市專利代理事務(wù)所(普通合伙)51236
• 代理人: 王慶海

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療康復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種可穿戴式下肢外骨骼機(jī)器人。

背景技術(shù)

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，目前，對殘疾人的康復(fù)治療進(jìn)行也推進(jìn)的十分迅速。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國由于中風(fēng)、脊髓損傷以及各種交通事故引起的肢體功能障礙患者多達(dá)幾百萬，而這些人中，大部分可以通過訓(xùn)練改善肢體功能。傳統(tǒng)的康復(fù)訓(xùn)練是通過專業(yè)醫(yī)生手把手教導(dǎo)，并借助拐杖或輔助器械讓患者可以自行行走，這種方法對恢復(fù)患者的生理和心理健康具有重大的意義，同時(shí)還能減少對醫(yī)生、護(hù)士的依賴，增強(qiáng)患者在康復(fù)過程中的生活自理能力，有著明顯的效果。

專利申請?zhí)枺?01110029533.9公開一種外骨骼可穿戴式康復(fù)機(jī)器人，包括：下肢外骨骼，穿戴于患者下肢及腰部；肩部外骨骼，穿戴于患者肩部，位于下肢外骨骼上方；上肢外骨骼，分為左右上肢外骨骼，穿戴于患者上肢，分別位于肩部外骨骼的大臂部分的下方。該專利結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不僅包括上肢部分，還有手指部分，可以預(yù)見成本極其高昂，同時(shí)由于零部件過多，其故障率也相應(yīng)的增加，同時(shí)其采用屈伸電機(jī)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)配合，其行走時(shí)，不僅進(jìn)行屈伸，同時(shí)旋轉(zhuǎn)，不符合人體行走的特點(diǎn)，其舒適性差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可穿戴式下肢外骨骼機(jī)器人，本申請結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，堅(jiān)實(shí)可靠耐用，只需要四個(gè)關(guān)節(jié)位置的電機(jī)驅(qū)動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)自主行走和單腿單腳的康復(fù)練習(xí)，避免了傳統(tǒng)采用屈伸電機(jī)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)配合，其行走舒適性差的特點(diǎn)。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

一種可穿戴式下肢外骨骼機(jī)器人，包括控制背包、行走支架和電機(jī)組件；

所述行走支架包括環(huán)腰支臂、左大腿桿、左小腿桿、右大腿桿和右小腿桿；所述電機(jī)組件包括左大腿電機(jī)機(jī)構(gòu)、左小腿電機(jī)機(jī)構(gòu)、右大腿電機(jī)機(jī)構(gòu)和右小腿電機(jī)機(jī)構(gòu)；所述左大腿電機(jī)機(jī)構(gòu)、所述左小腿電機(jī)機(jī)構(gòu)、所述右大腿電機(jī)機(jī)構(gòu)以及所述右小腿電機(jī)機(jī)構(gòu)分別由減速機(jī)和步進(jìn)電機(jī)構(gòu)成；

所述環(huán)腰支臂為彎折的U字型結(jié)構(gòu)，所述環(huán)腰支臂設(shè)有左扶桿和右扶桿，所述左扶桿和所述右扶桿上分別設(shè)有用于擱放手肘的左扶手板和右扶手板，所述左扶桿和所述右扶桿的端頭位置還分別設(shè)有手柄，所述環(huán)腰支臂下方焊接有固定平板，所述固定平板上通過螺釘固定有控制背包；

所述左扶手板和所述右扶手板的下方還設(shè)有向下延伸的圓形板，所述圓形板上設(shè)有若干固定螺孔，所述左扶手板通過圓形板與所述左大腿電機(jī)機(jī)構(gòu)以及所述左大腿桿的上端固定為一體，所述右扶手板通過圓形板與所述右大腿電機(jī)機(jī)構(gòu)以及所述右大腿桿的上端固定為一體；所述左大腿桿的下端通過所述左小腿電機(jī)機(jī)構(gòu)與所述左小腿桿的上端相連，所述右大腿桿的下端通過所述右小腿電機(jī)機(jī)構(gòu)與所述右小腿桿的上端相連。

進(jìn)一步的，在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，所述左小腿桿的下端以及所述右小腿桿的下端還分別設(shè)有用于支撐平衡的雞爪結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，所述控制背包包括殼體、PCB電路板和蓄電池，所述PCB電路板和所述蓄電池設(shè)于所述殼體內(nèi)，所述殼體上還設(shè)有與蓄電池電路相連的充電接口，所述蓄電池還通過線路分別與左大腿電機(jī)機(jī)構(gòu)、左小腿電機(jī)機(jī)構(gòu)、右大腿電機(jī)機(jī)構(gòu)和右小腿電機(jī)機(jī)構(gòu)電路相連，所述PCB電路板還通過信號線分別與左大腿電機(jī)機(jī)構(gòu)、左小腿電機(jī)機(jī)構(gòu)、右大腿電機(jī)機(jī)構(gòu)和右小腿電機(jī)機(jī)構(gòu)相連。

進(jìn)一步的，在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，所述左大腿桿、所述左小腿桿、所述右大腿桿和所述右小腿桿分別設(shè)有綁帶板，所述綁帶板上設(shè)有若干用于與用戶肢體綁定的綁帶孔。

進(jìn)一步的，在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，所述左大腿電機(jī)機(jī)構(gòu)、所述左小腿電機(jī)機(jī)構(gòu)、所述右大腿電機(jī)機(jī)構(gòu)和所述右小腿電機(jī)機(jī)構(gòu)上分別設(shè)有用于限制步進(jìn)電機(jī)和減速機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度過大的限位板。

進(jìn)一步的，在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，所述手柄包括左手柄和右手柄，所述右手柄上設(shè)有連續(xù)走按鈕、提右腳按鈕和提右腿按鈕，所述左手柄上設(shè)有急停按鈕、提左腳按鈕和提左腿按鈕。

進(jìn)一步的，在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，所述左扶手板和所述右扶手板中間還分別設(shè)有用于嵌入左扶桿和右扶桿的凹槽結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，所述減速機(jī)為精密RV減速機(jī)。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)只需要四個(gè)關(guān)節(jié)位置的電機(jī)驅(qū)動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)自主行走和單腿單腳的康復(fù)練習(xí)，避免了傳統(tǒng)采用屈伸電機(jī)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)配合，其行走舒適性差的特點(diǎn)；

(2)總共只包含十個(gè)主要零件，以一個(gè)環(huán)腰支臂為主體鏈接整個(gè)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，堅(jiān)實(shí)可靠耐用，同時(shí)故障率低，成本低廉；