[發明專利]一種踝關節康復機器人結構及其使用方法

在審

• 申請號: 201911279194.2
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN110840707A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 盧宗興;吳廣進;姚立綱;游圣賢;李萬鑫
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 陳方淮;蔡學俊

本發明涉及一種踝關節康復機器人結構及其使用方法，包括支撐底座，所述支撐底座的兩側部分別設置有支撐桿，一臥式設置的凵型連接件的兩端分別與支撐桿的上端轉動連接，所述凵型連接件的中部設置有上端與其轉動連接的豎桿并安裝有第一編碼器，所述豎桿的下端與一動平臺的后端固定連接，所述動平臺的前部兩側分別設置有驅動動平臺擺動的驅動件，所述凵型連接件與支撐桿轉動連接的其中一端設置有第二編碼器。該踝關節康復機器人在滿足腳踝關節康復效果的情況下實現了機構上的簡化，將復雜的并聯機構簡化為兩桿可實現的運動空間。

技術領域

本發明涉及一種踝關節康復機器人結構及其使用方法。

背景技術

現有研究和開發的腳踝康復機器人，采用并聯機構多于串聯機構，這是由于并聯機構高剛度的特性及腳踝關節的康復特性需求，由于腳踝康復機器人動平臺需要有較大的運動空間，所以腳踝康復機器人動平臺與驅動器的連接形式多采用虎克鉸連接。但是虎克鉸制作和裝配困難，鑒于此本發明提出以球鉸鏈連接康復機器人運動平臺和驅動器，并且以魚眼副連接驅動器和機器人靜平臺的設計。康復機器人的最大運動空間不僅和所選的球副運動空間有關，而且和各零部件尺寸及安裝位置都存在關聯，往往腳踝康復機器人機構的評價指標是有效運動空間，其直接影響康復者的腳踝康復運動角度，球副的運動空間及腳踝康復機器人各零部件的尺寸都直接或間接影響著腳踝康復機器人的機構優劣，因為球副在工程領域及實際應用較少，這就造成不僅球副種類不多且空間角度有限；腳踝康復機構的復雜程度并非為最終設計目的，但由于腳踝康復機器人的康復運動方式，往往設計為較為復雜的并聯機構且驅動件較多。

發明內容

本發明的目的在于提供一種踝關節康復機器人結構及其使用方法，該踝關節康復機器人在滿足腳踝關節康復效果的情況下實現了機構上的簡化，將復雜的并聯機構簡化為兩桿可實現的運動空間。

本發明的技術方案在于：一種踝關節康復機器人結構，包括支撐底座，所述支撐底座的兩側部分別設置有支撐桿，一臥式設置的凵型連接件的兩端分別與支撐桿的上端轉動連接，所述凵型連接件的中部設置有上端與其轉動連接的豎桿并安裝有第一編碼器，所述豎桿的下端與一動平臺的后端固定連接，所述動平臺的前部兩側分別設置有驅動動平臺擺動的驅動件，所述凵型連接件與支撐桿轉動連接的其中一端設置有第二編碼器。

進一步地，所述驅動件包括與支撐底座相鉸接且位于支撐桿前側的魚眼關節，所述魚眼關節的上端固定有電動推桿，所述電動推桿的伸縮桿上端設置有球頭關節，所述球頭關節的另一端設置有連桿，所述連桿的下端與動平臺側部固定連接。

進一步地，所述魚眼關節的上端經固定板與電動推桿的座殼固定連接，所述連桿呈倒L型且上端與球頭關節的上端固定連接。

進一步地，所述凵型連接件包括與支撐桿的上端轉動連接的橫桿，位于兩橫桿的后端之間經固定有縱桿，所述豎桿的上端與縱桿的中部轉動連接。

進一步地，位于一側的支撐桿上端經階梯軸與對應橫桿轉動連接，且編碼器與階梯軸相連接并固定于該側支撐桿上；位于另一側的支撐桿上端經滑動軸承與對應的橫桿轉動連接；所述橫桿的后端分別經直角連接件與縱桿相連接。

進一步地，所述豎桿的上端經階梯軸與縱桿轉動連接，且編碼器與階梯軸相連接并固定于縱桿上。

進一步地，所述動平臺包括下平臺及上平臺，所述上平臺及下平臺前部及后部通過貫穿下平臺且與下平臺螺紋連接的螺桿固定連接，所述上平臺與螺桿可拆連接，所述上平臺上表面還固定連接有前后調節板，所述前后調節板包括弧形立板及固定于弧形立板底部的安裝板，所述安裝板上具有沿上平臺長度方向布設的槽孔，所述前后調節板與上平臺經貫穿槽孔的導向定位銷進行前后導向，前后調節板與上平臺經貫穿槽孔的固定螺栓固定連接。

進一步地，所述螺桿上端具有法蘭盤，所述螺桿的上部套有螺桿固定座，所述螺桿固定座中部具有穿過螺桿的開孔，所述螺桿固定座開孔小于法蘭盤直徑，所述螺桿固定座兩側與上平臺底部經鎖緊螺栓固定連接