[發明專利]一種空間四自由度下肢康復訓練器

有效

• 申請號: 201810203634.5
• 申請日: 2018-03-13
• 公開（公告）號: CN108618935B
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 王洪波;靳振楠;于鴻飛;李姍姍;王辛誠;嚴浩;關博;黃達
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02;A63B23/04
• 代理公司: 13116 秦皇島一誠知識產權事務所(普通合伙)
• 代理人: 崔鳳英

1.一種空間四自由度下肢康復訓練器，包括弧形底板、主弧形導軌、左主弧形導軌、右主弧形導軌、弧形齒條、輔弧形導軌、左輔弧形導軌、右輔弧形導軌、腿部康復訓練機構、方形底殼、前端板、后端板、前后移動組件、直線導軌、滑塊、第一鉸鏈座、水平電動推桿、推桿端座、連接板、直線位移傳感器、限位擋板、主支撐桿、鉸接桿、踏板組件、腳踏板、踏板連接板、六維力傳感器、第二鉸鏈座、第三鉸鏈座、踝關節電動推桿、中間軸、魚眼軸承、主動承載滑座、從動承載滑座、減速電機、齒輪、雙列軸承A、儲油塊A、萬向輪、升降腳、座椅、控制器、儲油塊B、觸摸屏、支耳、雙列軸承B、左腿部訓練機構、右腿部訓練機構，其特征在于：在弧形底板的下部設有萬向輪和升降腳，在弧形底板的上部固定連接主弧形導軌和輔弧形導軌，主弧形導軌包括左主弧形導軌和右主弧形導軌，輔弧形導軌包括左輔弧形導軌和右輔弧形導軌，左主弧形導軌和左輔弧形導軌同心設置，右主弧形導軌和右輔弧形導軌同心設置，在左主弧形導軌和右主弧形導軌的兩側面均設有弧形齒條，在左主弧形導軌和右主弧形導軌的兩側均分別設有兩個雙列軸承A，雙列軸承A是與主弧形導軌的內外邊緣接觸的，并延內外邊緣運動，在左主弧形導軌和右主弧形導軌的雙列軸承A上部均固定連接主動承載滑座，主動承載滑座上設有通孔，在主動承載滑座的上部設有減速電機，減速電機的輸出軸穿過主動承載滑座的通孔，減速電機的輸出軸同軸連接齒輪，齒輪與弧形齒條相互嚙合，主動承載滑座下側還具有用來給雙列軸承A和主弧形導軌潤滑的儲油塊A，左輔弧形導軌和右輔弧形導軌的兩側均分別設有兩個雙列軸承B，雙列軸承B是與輔弧形導軌的內外邊緣接觸的，并延內外邊緣運動，在左輔弧形導軌和右輔弧形導軌的雙列軸承B上部均固定連接從動承載滑座，從動承載滑座下側還具有用來給雙列軸承B和副弧形導軌潤滑的儲油塊B，腿部康復訓練機構包括左腿部訓練機構和右腿部訓練機構；在左主動承載滑座和左從動承載滑座的上部固定連接左腿部訓練機構，在右主動承載滑座和右從動承載滑座的上部固定連接右腿部訓練機構，左腿部訓練機構和右腿部訓練機構的機構相同，且相互鏡像對稱，在左腿部訓練機構的踝關節電動推桿的推桿端鉸接在踏板組件的第三鉸鏈座上，觸摸屏通過顯示器支架安裝在座椅右側的把手上，控制器、電機驅動器、模擬采集卡、數字采集卡、繼電器模塊安裝在電控柜中，控制器與觸摸屏通過HDMI接口相連接，控制中心通過CAN與驅動器進行通信，減速電機與驅動器連接，驅動器通過發送控制脈沖來控制電機的運動，采用數字采集卡通過PCI總線與控制器連接，數字采集卡與繼電器模塊連接，通過控制繼電器的通斷實現三個推桿的協調伸縮運動；采用模擬采集卡通過PCI總線與控制器連接，模擬采集卡用于實時采集直線位移傳感器的位置信息，從而監控電動推桿的位置，同時，模擬采集卡與六維力傳感器連接，可以采集到六維力傳感器的壓力電壓，用于得知患者與機器的相互作用力；左腿部訓練機構包括方形底殼、前后移動組件、主支撐桿、鉸接桿、踏板組件和踝關節電動推桿；方形底殼包括前端板和后端板，在方形底殼的上部固定連接兩個直線位移傳感器、一組相互平行的直線導軌和兩個水平電動推桿，兩個直線位移傳感器分別固定在前端板和后端板上，在直線導軌的一端固定有限位擋板，兩個直線位移傳感器分別設在方形底殼的兩端，兩個直線位移傳感器分別與直線導軌的另一端相鄰，在直線導軌上滑動連接滑塊，在滑塊的上部設有第一鉸鏈座，第一鉸鏈座為上開口的槽鋼型，兩個水平電動推桿的固定端分別固定在方形底殼的兩端，水平電動推桿的推桿端均設有推桿端座，推桿端座的截面呈L型，在推桿端座的頂部固定連接板，連接板的一端與推桿端座相連，連接板的另一端與第一鉸鏈座相連；直線導軌、水平電動推桿、限位擋板、直線位移傳感器、滑塊、第一鉸鏈座、推桿端座、連接板構成前后移動組件，主支撐桿的下端與位于前端的第一鉸鏈座鉸接，主支撐桿的上端與踏板組件的第二鉸鏈座鉸接，在主支撐桿的一側中部設有中間軸，中間軸的兩端通過支耳進行軸向固定，支耳固定在主支撐桿上，中間軸上設有螺紋，鉸接桿的一端設有螺紋孔，主支撐桿通過中間軸上的螺紋與鉸接桿的一端鉸接，鉸接桿的另一端與魚眼軸承螺紋連接，魚眼軸承套接在附桿軸上，附桿軸通過過盈配合安裝在位于后端的第一鉸鏈座上，在主支撐桿的另一側與踝關節電動推桿的固定端相連；踏板組件包括腳踏板、踏板連接板、六維力傳感器、第二鉸鏈座和第三鉸鏈座，在腳踏板的一側設有六維力傳感器，六維力傳感器的上側與腳踏板連接，下側與踏板連接板固定，踏板連接板的表面設有第二鉸鏈座和第三鉸鏈座，第二鉸鏈座和第三鉸鏈座均為上開口的槽鋼型。