[發明專利]一種多自由度移動式下肢康復機器人

在審

• 申請號: 201811208352.0
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN109303669A
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 閆維新;趙言正
• 申請（專利權）人: 蘇州帝維達生物科技有限公司
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 徐紅銀

1.一種多自由度移動式下肢康復機器人，其特征在于，包括：機器人底座部分、腿部運動部分、腳踝跖屈背屈部分、腳踝內收外展部分、足部支持部分、驅動控制部分、手操盒和能源動力部分，其中：

所述機器人底座部分作為整個康復機器人的支架，用于承載腿部運動部分、腳踝跖屈背屈部分、腳踝內收外展部分、足部支持部分、驅動控制部分、手操盒和能源動力部分；

所述腿部運動部分安裝在機器人底座部分上，腿部運動部分承載患者的小腿和大腿并帶動患者的小腿和大腿進行往復運動，從而實現髖關節和膝關節的屈曲和伸展運動，進而實現大腿和小腿的康復訓練；

所述腳踝跖屈背屈部分與腿部運動部分連接，且腳踝跖屈背屈部分的旋轉中心軸和人體腳踝跖屈背屈運動的中心軸相重合，用于帶動患者的腳踝進行跖屈和背屈轉動，起到康復作用；

所述腳踝內收外展部分與腳踝跖屈背屈部分連接，且腳踝內收外展部分的運動中心軸和腳踝跖屈背屈部分的旋轉中心軸相垂直，腳踝內收外展部分采用曲柄搖桿的方式連接足部支持部分，用于對患者腳踝進行內收和外展訓練；

所述足部支持部分與所述腳踝內收外展部分連接，所述足部支持部分用于固定患者的足部；；

所述驅動控制部分，輸入端連接所述手操盒，輸出端連接腿部運動部分、腳踝跖屈背屈部分和腳踝內收外展部分，用于對腿部運動部分、腳踝跖屈背屈部分和腳踝內收外展部分進行角度和/或速度的驅動、控制；

所述手操盒為人機交互接口，手操盒與驅動控制部分進行無線和有線的通訊，用于接收用戶設置的運動參數，并將運動參數傳遞給驅動控制部分，從而控制腿部運動部分、腳踝跖屈背屈部分和腳踝內收外展部分的運動速度和/或角度；

所述能源動力部分用于為腿部運動部分、腳踝跖屈背屈部分、腳踝內收外展部分、足部支持部分、驅動控制部分、手操盒提供電力能源。

2.根據權利要求1所述一種多自由度移動式下肢康復機器人，其特征在于，所述機器人底座部分包括：底座基座、底座外殼、移動把手、移動滑輪和滑輪收放機構，其中：底座基座為整個康復機器人的基準，底座基座呈長方體結構，長方體長邊的一端連接固定有移動把手，長方體長邊的另一端連接移動滑輪和滑輪收放機構；底座外殼用于將驅動控制部分、移動滑輪和滑輪收放機構保護起來；滑輪收放機構用于觸發和收納移動滑輪，該滑輪收放機構包括扭簧、觸發機構和鎖緊機構，扭簧和觸發機構用于將收納在底座外殼內的移動滑輪彈出，鎖緊機構用于將彈開的移動滑輪收納進底座外殼內并自鎖。

3.根據權利要求1所述一種多自由度移動式下肢康復機器人，其特征在于，所述腿部運動部分包括：直線運動部件、小腿連接部件、小腿伸展部件、大腿運動部件、大腿伸展部件和角度傳感器部件，其中：

所述直線運動部件位于機器人底座部分內，用于提供往復直線運動；

所述小腿連接部件與大腿運動部件組成平行四邊形運動結構，同時小腿連接部件承載患者的小腿并與直線運動部件相連接，用于將直線運動部件的直線運動轉換成患者髖關節和膝關節的屈曲和伸展運動；

所述小腿伸展部件用于微調以使整個所述康復機器人的小腿部分和患者小腿長度相匹配；

所述大腿運動部件承載患者的大腿，大腿運動部件與小腿連接部件組成平行四邊形結構并保證平行四邊形結構中的一個關節軸和患者的膝關節屈曲和伸展時的關節軸同心；

所述大腿伸展部件用于微調以使整個所述康復機器人的大腿部分和患者的大腿長度相匹配；

所述角度傳感器部件用于檢測患者膝關節屈曲和伸展時的角度，即檢測大腿運動部件與小腿連接部件所組成平行四邊形的與患者膝關節關節軸同軸相連兩個邊的角度。

4.根據權利要求3所述一種多自由度移動式下肢康復機器人，其特征在于，所述直線運動部件為直線電機或旋轉電機帶動絲杠結構，或旋轉電機帶動齒輪齒條結構中的一種。

5.根據權利要求1所述一種多自由度移動式下肢康復機器人，其特征在于，所述腳踝跖屈背屈部分包括：跖屈背屈旋轉動力源以及與所述跖屈背屈旋轉動力源連接的內框架部件，其中：

所述跖屈背屈旋轉動力源固定于腿部運動部分上，并提供內框架部件的旋轉角度；

所述內框架部件由跖屈背屈旋轉動力源帶動旋轉，并承載腳踝內收外展部分和足部支持部分的運動。