[實(shí)用新型]一種隨動(dòng)式下肢步態(tài)訓(xùn)練康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920121395.9
• 申請(qǐng)日: 2019-01-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN210205291U
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李智軍;畢偉;徐崔超;魏強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): A61H3/00
• 分類(lèi)號(hào): A61H3/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 陳志海;李海建

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種隨動(dòng)式下肢步態(tài)訓(xùn)練康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)，分為下肢可穿戴外骨骼機(jī)器人和隨動(dòng)機(jī)器人。整個(gè)系統(tǒng)包括隨動(dòng)機(jī)器人的兩個(gè)平移自由度、兩個(gè)垂直減重自由度和可穿戴機(jī)器人的雙腿髖膝六個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度。下肢可穿戴外骨骼機(jī)器人固定在病人的下肢和腰部，根據(jù)患者的步態(tài)提供行走助力，幫助患者完成行走動(dòng)作；隨動(dòng)機(jī)器人和下肢可穿戴外骨骼機(jī)器人相連，起到支撐患者和減重的作用，并且根據(jù)病人的行走實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的跟隨移動(dòng)。本實(shí)用新型主要針對(duì)性地解決中樞神經(jīng)損傷后所導(dǎo)致的各種下肢運(yùn)動(dòng)功能障礙，為使用者提供安全化、長(zhǎng)效化，大范圍的步態(tài)訓(xùn)練并提高患者下肢康復(fù)訓(xùn)練的效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及康復(fù)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種隨動(dòng)式下肢步態(tài)訓(xùn)練康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)。

背景技術(shù)

患腦卒中后出現(xiàn)步行功能障礙是腦卒中患者面臨的主要問(wèn)題之一，嚴(yán)重影響患者日常生活能力，對(duì)于神經(jīng)受損導(dǎo)致的下肢殘疾患者，及早介入康復(fù)治療具有極為重要的意義，可通過(guò)肢體的持續(xù)主動(dòng)訓(xùn)練來(lái)刺激中樞神經(jīng)，即可達(dá)到促進(jìn)受損神經(jīng)的重組，從而實(shí)現(xiàn)神經(jīng)康復(fù)治療，大大減少肢體殘疾的可能。

傳統(tǒng)的人工手動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練，治療師勞動(dòng)強(qiáng)度大，訓(xùn)練強(qiáng)度、持續(xù)性、針對(duì)性難以保證。為了提高患者肢體的康復(fù)效率，迫切需要大量經(jīng)濟(jì)實(shí)用的可穿戴康復(fù)機(jī)器人滿足社會(huì)需求。

實(shí)用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種隨動(dòng)式下肢步態(tài)訓(xùn)練康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)，分為下肢可穿戴外骨骼機(jī)器人和隨動(dòng)機(jī)器人。整個(gè)系統(tǒng)包括隨動(dòng)機(jī)器人的兩個(gè)平移自由度、兩個(gè)垂直減重自由度和可穿戴機(jī)器人的雙腿髖膝六個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度。下肢可穿戴外骨骼機(jī)器人固定在病人的下肢和腰部，根據(jù)患者的步態(tài)提供行走助力，幫助患者完成行走動(dòng)作；隨動(dòng)機(jī)器人和下肢可穿戴外骨骼機(jī)器人相連，起到支撐患者和減重的作用，并且根據(jù)病人的行走實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的跟隨移動(dòng)。本實(shí)用新型主要針對(duì)性地解決中樞神經(jīng)損傷后所導(dǎo)致的各種下肢運(yùn)動(dòng)功能障礙，為使用者提供安全化、長(zhǎng)效化、大范圍的步態(tài)訓(xùn)練并提高患者下肢康復(fù)訓(xùn)練的效率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種隨動(dòng)式下肢步態(tài)訓(xùn)練康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)，包括連接的下肢可穿戴外骨骼機(jī)器人和隨動(dòng)機(jī)器人；

所述隨動(dòng)機(jī)器人包括支撐架及安裝于其的行走機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述支撐架高度可調(diào)。

優(yōu)選的，所述行走機(jī)構(gòu)包括固定于所述支撐架的萬(wàn)向輪。

優(yōu)選的，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)輪、車(chē)輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)和聯(lián)軸器；

所述車(chē)輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定于所述支撐架，所述車(chē)輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)所述聯(lián)軸器與所述驅(qū)動(dòng)輪連接。

優(yōu)選的，所述下肢可穿戴外骨骼機(jī)器人通過(guò)安全繩和所述隨動(dòng)機(jī)器人連接。

優(yōu)選的，所述隨動(dòng)機(jī)器人還包括雙目攝像頭和上位機(jī)，所述上位機(jī)能夠根據(jù)所述雙目攝像頭拍攝的視頻識(shí)別出使用者的身體輪廓并控制所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)使所述支撐架移動(dòng)跟蹤所述使用者。

優(yōu)選的，所述下肢可穿戴外骨骼機(jī)器人包括：小腿外骨骼、膝關(guān)節(jié)、大腿外骨骼和上位機(jī)；

所述小腿外骨骼通過(guò)所述膝關(guān)節(jié)與所述大腿外骨骼相連，所述膝關(guān)節(jié)內(nèi)含的小腿驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠帶動(dòng)所述小腿外骨骼和所述大腿外骨骼相連進(jìn)行相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述小腿外骨骼安裝有小腿姿態(tài)傳感器和小腿肌電儀，所述小腿姿態(tài)傳感器能夠可以測(cè)量使用者的小腿與豎直方向的實(shí)際夾角，所述小腿肌電儀能夠根據(jù)所述使用者小腿的肌電信號(hào)預(yù)測(cè)使用者小腿運(yùn)動(dòng)的期望夾角，所述上位機(jī)能夠根據(jù)所述實(shí)際夾角和所述期望夾角進(jìn)行誤差計(jì)算并向所述小腿驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)送力矩補(bǔ)償控制指令。

優(yōu)選的，所述下肢可穿戴外骨骼機(jī)器人還包括：腳部外骨骼和踝關(guān)節(jié)；所述腳部外骨骼通過(guò)所述踝關(guān)節(jié)與所述小腿外骨骼連接；

所述腳部外骨骼的腳面板安裝有足底力傳感器。