[發明專利]一種腿部訓練康復多功能機器人

在審

• 申請號: 201711056421.6
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN107693305A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 梁華偉;原顏東;買毅強;郭燕;郭建營;王一鳴;和慧超
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02;A61N1/36;B25J11/00;B25J9/16;A61B5/00
• 代理公司: 鄭州浩德知識產權代理事務所(普通合伙)41130
• 代理人: 王國旭

1.一種腿部訓練康復多功能機器人，其特征在于，所述的腿部訓練康復多功能機器人包括定位架、神經刺激電極、生理傳感器、強化連桿、導向桿、驅動電機及控制機構，所述的定位架共兩個，并分別包覆在人體大腿和小腿外表面，兩定位架前端的側表面通過驅動電機相互鉸接，所述的兩驅動電機同軸分布，且兩驅動電機軸線與兩定位架對稱線重合，所述的強化連桿兩端分別與兩定位架后表面連接，導向桿至少兩根，以定位架軸線對稱分布在定位架兩側，并與水平面垂直分布，所述的導向桿兩端分別與兩定位架側表面通過滑軌相互滑動連接，所述的強化連桿包括主彈性伸縮桿和輔助彈性伸縮桿，所述的主彈性伸縮桿和輔助彈性伸縮桿均至少一個，其中所述的輔助彈性伸縮桿嵌于定位架側表面并與定位架軸線平行分布，所述的主彈性伸縮桿兩端分別與兩定位架上的輔助彈性伸縮桿端面鉸接，且所述的輔助彈性伸縮桿軸線與主彈性伸縮桿軸線呈0°—90°夾角，所述的定位架包括承載環、強化連接桿、承壓彈簧及連接鉸鏈，所述的承載環至少兩個，各承載環同軸分布且相鄰兩個承載環間通過至少若干強化連接桿和若干承壓彈簧相互連接，所述的強化連接桿、承壓彈簧與承載環軸線呈0°—60°夾角，所述的強化連接桿、承壓彈簧與承載環間均通過連接鉸鏈相互鉸接，且一個強化連接桿和一個承壓彈簧構成一個工作組，且同一工作組中的強化連接桿、承壓彈簧與承載環軸線夾角0°時，則強化連接桿、承壓彈簧間呈15°—90°夾角，所述的工作組至少兩個，且各工作組均環繞定位架軸線均布，所述的承載環包括至少兩個承載段和至少一個定位扣，且各承載段間通過連接鉸鏈相互鉸接，其中兩個連接段間通過定位扣相互連接并構成閉合環狀結構，所述的神經刺激電極、生理傳感器均至少一個，嵌于定位架承載環的承載段內表面，并與控制機構電氣連接，所述的控制機構通過定位扣安裝在定位架外表面。

2.根據權利要求1所述的一種腿部訓練康復多功能機器人，其特征在于：所述的承載段內均設橫截面呈矩形的承載腔，所述的神經刺激電極、生理傳感器均嵌于承載腔內，所述的承載段外設彈性墊塊，且彈性墊塊包覆在承載段外表面。

3.根據權利要求1所述的一種腿部訓練康復多功能機器人，其特征在于：所述的導向桿兩端與滑軌間通過滑塊相互滑動連接，且導向桿與滑塊間通過轉臺機構相互鉸接。

4.根據權利要求1所述的一種腿部訓練康復多功能機器人，其特征在于：所述的導向桿、主彈性伸縮桿、輔助彈性伸縮桿及強化連接桿、承壓彈簧為液壓桿、氣壓缸及彈簧桿中的任意一種。

5.根據權利要求1所述的一種腿部訓練康復多功能機器人，其特征在于：所述的輔助彈性伸縮桿與定位架間通過滑軌滑動連接，且輔助彈性伸縮桿與主彈性伸縮桿接觸面間設壓力傳感器。

6.根據權利要求1所述的一種腿部訓練康復多功能機器人，其特征在于：所述的導向桿末端設承載塊，所述承載塊與地平面相抵，且承載塊與導向桿間通過轉臺機構相互鉸接，所述的承載塊與地平面接觸面面積為導向桿橫截面面積的3—10倍。

7.根據權利要求1所述的一種腿部訓練康復多功能機器人，其特征在于：所述的驅動電機為恒力伺服電機，且驅動電機設轉速傳感器，所述的轉速傳感器與控制機構電氣連接。

8.根據權利要求1所述的一種腿部訓練康復多功能機器人，其特征在于：所述的控制機構包括承載殼、驅動電源、充放電控制電路及控制電路，所述承載殼為密閉腔體結構，其外表面均布至少兩個定位扣，并通過定位扣與定位架外表面相互連接，所述的驅動電源、充放電控制電路及控制電路，均嵌于承載殼內，且驅動電源、充放電控制電路及控制電路間通過隔板相互隔離，所述的控制電路分別與充放電控制電路、神經刺激電極、生理傳感器、強化連桿、驅動電機、壓力傳感器、轉速傳感器電氣連接。

9.根據權利要求8所述的一種腿部訓練康復多功能機器人，其特征在于：所述的控制電路包括基于FPGA邏輯處理單元的數據處理模塊、MOS驅動模塊、數據通訊總線模塊、串口通訊模塊及無線通訊模塊，所述的MOS驅動模塊分別與基于FPGA邏輯處理單元的數據處理模塊、數據通訊總線模塊、串口通訊模塊、無線通訊模塊、定位架、神經刺激電極、生理傳感器、強化連桿和驅動電機電氣連接。

10.根據權利要求1所述的一種腿部訓練康復多功能機器人，其特征在于：所述的定位架外設彈性防護罩，所述的彈性防護罩包覆在兩個定位架外并與定位架同軸分布。