[實用新型]腿部康復訓練和健身用外骨骼機器人

有效

• 申請號: 201820878176.0
• 申請日: 2018-06-07
• 公開（公告）號: CN209734461U
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發明（設計）人: 王春雷;何洪軍;高旭;范春輝;陳杰
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十一研究所
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02;A63B23/04;A63B21/00
• 代理公司: 11387 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 劉春成;榮紅穎<國際申請>=<國際公布>

本實用新型提供一種腿部康復訓練和健身用外骨骼機器人，所述外骨骼機器人包括髖部支撐部、髖關節、大腿支撐部、膝關節、小腿支撐部和驅動系統；其中，所述髖部支撐部與所述大腿支撐部的上端通過髖關節連接；所述大腿支撐部的下端與所述小腿支撐部的上端通過膝關節連接；所述驅動系統固定于所述髖部支撐部上，所述驅動系統包括：髖關節驅動系統，與所述髖關節連接，用于驅動所述髖關節運動；和膝關節驅動系統，與所述膝關節連接，用于驅動所述膝關節運動，進而驅動所述大腿支撐部和所述小腿支撐部的協調運動。本申請結構簡單，可以幫助創傷之后的下肢運動功能恢復，也可以用于正常人的下肢力量訓練或者健身。

技術領域

本實用新型屬于助行的外骨骼機器人技術領域，特別涉及一種腿部康復訓練和健身用外骨骼機器人。

背景技術

外骨骼機器人是基于傳感、控制、信號處理、信息融合、機電一體化的綜合技術，是一種更貼近人類日常生產生活的可穿戴式設備。顧名思義，外骨骼機器人是一套穿戴于身體上起到骨骼作用的機器人，結合控制系統硬件和控制算法，可以起到為穿戴者提供附加動力的作用。從助力的部位上分，可以分為上肢型和下肢型助力外骨骼機器人。從功能上分，又可以分為負重型和助力型外骨骼機器人。從用途上則分為民用和軍用兩種：民用的外骨骼機器人主要用于醫療、助老、助殘和搬運等方面；軍用的外骨骼機器人主要作用是負重，如幫助士兵攜帶更多裝備以作戰持續能力和戰場生存能力，提高負重情況下的持久力和戰場機動性等。

目前醫療系統內的用于創傷后恢復的設備和用于健身的設備，都是在靜坐、站立或者仰臥體位下才能使用，這只解決了患者和健身愛好者的部分需要，而無法滿足在運動過程中進行恢復訓練和健身的需求。

發明內容

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種腿部康復訓練和健身用外骨骼機器人；該裝置結構簡單，通過將驅動電機等重物都安置在髖關節的位置，既減輕了膝關節驅動系統的重量，同時也降低了整條腿的轉動慣量，提升了整個系統的靜力學和動力學性能。

為了實現上述目的，本實用新型采用了以下技術方案：

一種腿部康復訓練和健身用外骨骼機器人，所述外骨骼機器人包括髖部支撐部、髖關節、大腿支撐部、膝關節、小腿支撐部和驅動系統；其中，

所述髖部支撐部與所述大腿支撐部的上端通過髖關節連接；

所述大腿支撐部的下端與所述小腿支撐部的上端通過膝關節連接；

所述驅動系統固定于所述髖部支撐部上，所述驅動系統包括：

髖關節驅動系統，與所述髖關節連接，用于驅動所述髖關節運動；和膝關節驅動系統，與所述膝關節連接，用于驅動所述膝關節運動，進而驅動所述大腿支撐部和所述小腿支撐部的協調運動。

在上述腿部康復訓練和健身用外骨骼機器人中，作為一種優選實施方式，所述髖部支撐部包括固定板、安裝夾板和腰部綁帶；其中，所述腰部綁帶通過所述安裝夾板固定于所述固定板的一邊，所述驅動系統固定于所述固定板的另一邊。

在上述腿部康復訓練和健身用外骨骼機器人中，作為一種優選實施方式，所述安裝夾板的數量共有兩個，分別為：使用時較為遠離腰部的梯形第一安裝夾板和較為靠近腰部的弧形第二安裝夾板；所述腰部綁帶包括兩片分帶，所述兩片分帶中的每一片的一端均為黏貼端，另一端均為安裝端；所述兩片分帶的安裝端分別被夾置在第一安裝夾板和第二安裝夾板之間并通過螺接方式固定在一起。

在上述腿部康復訓練和健身用外骨骼機器人中，作為一種優選實施方式，所述髖關節為圓環形。