[實用新型]一種用于下肢康復治療的智能醫療機器人

有效

• 申請號: 201721086362.2
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN208591274U
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 賀琛;楊曄;王增武;張瀚橋;馬瑞;單丁
• 申請（專利權）人: 中航創世機器人（西安）有限公司
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 顧潮琪

1.一種用于下肢康復治療的智能醫療機器人，包括下肢外骨骼機器人系統、懸吊系統、運動傳速系統、旋轉系統、重心自平衡系統、云平臺顯示系統、嵌入式控制系統和傳感器系統，其特征在于：

所述的懸吊系統通過立柱安裝于運動傳速系統上方，進行下肢康復治療的患者通過懸吊系統進行減重和位置保持，在運動傳速系統上直立行走；

所述運動傳速系統的上表面按照設定的速度平移；

所述的下肢外骨骼機器人系統通過旋轉系統安裝在立柱上，能夠繞立柱旋轉，當下肢外骨骼機器人系統旋轉至運動傳速系統上方時，將患者下肢與下肢外骨骼機器人系統進行連接固定，由下肢外骨骼機器人系統帶動患者下肢進行訓練；

所述的下肢外骨骼機器人系統和旋轉系統之間通過重心自平衡系統連接，跟隨患者行走時的重心變化調節下肢外骨骼機器人系統的高度；

所述的傳感器系統采集下肢外骨骼機器人系統、運動傳速機構的運行參數及患者的人體參數，傳輸至嵌入式控制系統，并通過所述的云平臺顯示系統顯示；

所述的嵌入式控制系統實現下肢外骨骼機器人系統、懸吊系統、運動傳速系統、旋轉系統、重心自平衡系統、云平臺顯示系統及傳感器系統的自適應控制、模態切換和智能高精度作動，并通過云平臺對外進行信息交互。

2.根據權利要求1所述的用于下肢康復治療的智能醫療機器人，其特征在于：所述的下肢外骨骼機器人系統包括髖關節水平懸臂梁、髖關節軸承、髖關節盤式電機、大腿結構、膝關節軸承、膝關節盤式電機和小腿結構；所述的髖關節水平懸臂梁兩端分別通過髖關節軸承連接大腿結構一端，并通過髖關節盤式電機驅動大腿結構繞髖關節軸承轉動；所述大腿結構的另一端通過膝關節軸承連接小腿結構，并通過膝關節盤式電機驅動小腿結構繞膝關節軸承轉動。

3.根據權利要求1所述的用于下肢康復治療的智能醫療機器人，其特征在于：所述的懸吊系統包括減重電機、減重彈簧、動滑輪機構和懸吊電機；所述的減重電機固接立柱，減重電機輸出端通過減重彈簧連接懸吊電機，所述的減重彈簧和懸吊電機之間通過動滑輪系統轉換運動方向；所述的懸吊電機提拉穿綁在患者身上的繃帶。

4.根據權利要求1所述的用于下肢康復治療的智能醫療機器人，其特征在于：所述的運動傳速系統包括步進電機和履帶機構，步進電機通過履帶機構的圓柱形軸帶動履帶機構進行滾轉運動。

5.根據權利要求1所述的用于下肢康復治療的智能醫療機器人，其特征在于：所述的旋轉系統采用電機驅動的形式實現下肢外骨骼機構的旋入和旋出，旋入和旋出的極限位置均安裝有超聲波測距裝置和紅外傳感器，旋轉系統到達極限位置后切斷電機供電。

6.根據權利要求1所述的用于下肢康復治療的智能醫療機器人，其特征在于：所述的重心自平衡系統包括上懸臂梁、下懸臂梁和彈簧機構；平行的上懸臂梁和下懸臂梁在旋轉系統和下肢外骨骼機器人系統之間連接構成四連桿機構，四連桿機構和下肢外骨骼機器人系統之間通過彈簧機構連接。

7.根據權利要求1所述的用于下肢康復治療的智能醫療機器人，其特征在于：所述的嵌入式控制系統包括控制器和云平臺；所述的控制器采用上位機-下位機式控制器；所述的傳感器系統采集下肢外骨骼機器人系統、運動傳速機構的運行參數及患者的人體參數，傳輸至上位機控制器進行控制運算；所述的上位機控制器通過下位機控制器對下肢外骨骼機器人系統和運動傳速機構進行伺服控制；控制器通過云平臺對外進行信息交互。

8.根據權利要求1所述的用于下肢康復治療的智能醫療機器人，其特征在于：所述的傳感器系統包括絕對式旋轉編碼器、電流傳感器、壓力傳感器、線位移傳感器、接近開關、腦電傳感器、肌電傳感器及心率、血壓、溫度傳感器；所述的絕對式旋轉編碼器采集下肢外骨骼機器人系統的髖關節和膝關節軸承轉動角度；所述的電流傳感器、壓力傳感器分別采集髖關節和膝關節盤式電機的電流、電壓信號；所述的線位移傳感器采集懸吊電機和減重電機輸出端的位置信號；所述的接近開關采集旋轉系統的位置信號；所述的腦電傳感器、肌電傳感器采集患者的運動意圖信號；所述的心率、血壓和溫度傳感器采集患者的基本生理參數。

9.根據權利要求1所述的用于下肢康復治療的智能醫療機器人，其特征在于：還包括扶手系統，固定于運動傳速系統兩側。