[發明專利]一種腿部康復四自由度并聯機器人

有效

• 申請號: 202010780915.4
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN111759678B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 葉增林;陳華;吳昊;孫灑
• 申請（專利權）人: 馬鞍山學院
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 郭大美;金貝貝

本發明公開了一種腿部康復四自由度并聯機器人，屬于工業機器人領域。本發明包括上下分布的靜平臺和動平臺，靜平臺和動平臺之間連接有第一支鏈、第二支鏈、第三支鏈和第四支鏈，第一支鏈、第二支鏈和第三支鏈均包括主動臂和從動臂，主動臂和從動臂之間通過轉動副連接，主動臂的頂端與靜平臺鉸接，從動臂的底端與動平臺鉸接；第四支鏈的上部與靜平臺鉸接，第四支鏈的下部轉動配合穿過動平臺，且第四支鏈的底部設置有腳部支架。本發明的針對現有技術中腿部訓練機器人技術應用仍有進化空間的現狀，擬提供一種腿部康復四自由度并聯機器人，所具有的四個自由度可以模擬膝踝關節及髖關節康復訓練的運動方式，應用方便且康復效果較好。

技術領域

本發明涉及工業機器人技術領域，更具體地說，涉及一種腿部康復四自由度并聯機器人。

背景技術

膝關節和踝關節是人體的承重關節且參與運動，極易損傷，其術后康復訓練尤為重要。目前，膝踝關節的康復訓練主要依賴于康復師的指導訓練，而用于膝踝關節康復訓練的機器人很少有實際應用，無法滿足人們居家進行膝關節康復訓練的便捷性要求。因此，隨著機器人技術的高速發展，設計一種機器人機構用來輔助人們進行腿部的康復訓練顯得尤為重要。

經檢索，中國專利申請號：2014100824800，發明創造名稱為：六自由度腿部康復訓練機器人，該申請案包括機架、伺服電機、三條運動支鏈、訓練踏板，運動支鏈通過虎克鉸鏈機構與伺服電機連接，第一伺服電機與虎克鉸鏈機構中的第三轉動鉸鏈連接，第三轉動鉸鏈通過第二連桿與第二轉動鉸鏈連接，第二轉動鉸鏈通過第一連桿與第一轉動鉸鏈連接，第二伺服電機與虎克鉸鏈機構中的U形件連接；第一轉動鉸鏈和第三轉動鉸鏈兩者的軸線相互垂直并共面，第二轉動鉸鏈的軸線與第二伺服電機的軸線相互垂直并共面；第二伺服電機和第一伺服電機兩者的軸線呈垂直狀態設置。該申請案能夠實現X、Y、Z向的轉動和移動，通過被動性的康復訓練，使患者的腿部肌體得到恢復。

目前針對腿部康復訓練的機器人技術已有大量公開，但實踐應用效果和便利性各有不同，對于康復機器人的技術優化是行業內不斷追求的目標。

發明內容

1.發明要解決的技術問題

本發明的目的在于針對現有技術中腿部訓練機器人技術應用仍有進化空間的現狀，擬提供一種腿部康復四自由度并聯機器人，所具有的四個自由度可以模擬膝踝關節及髖關節康復訓練的運動方式，應用方便且康復效果較好。

2.技術方案

為達到上述目的，本發明提供的技術方案為：

本發明的一種腿部康復四自由度并聯機器人，包括上下分布的靜平臺和動平臺，靜平臺和動平臺之間連接有第一支鏈、第二支鏈、第三支鏈和第四支鏈，第一支鏈、第二支鏈和第三支鏈均包括主動臂和從動臂，主動臂和從動臂之間通過轉動副連接，主動臂的頂端與靜平臺鉸接，從動臂的底端與動平臺鉸接；第四支鏈的上部與靜平臺鉸接，第四支鏈的下部轉動配合穿過動平臺，且第四支鏈的底部設置有腳部支架。

更進一步地，第一支鏈包括通過第一支鏈第一轉動副相連的第一支鏈主動臂和第一支鏈從動臂，其中第一支鏈主動臂的頂端通過第一支鏈球副與靜平臺相連，第一支鏈從動臂的底端通過第一支鏈第二轉動副與動平臺相連。

更進一步地，第二支鏈包括通過第二支鏈第一轉動副相連的第二支鏈主動臂和第二支鏈從動臂，其中第二支鏈主動臂的頂端通過第二支鏈虎克鉸與靜平臺相連，第二支鏈從動臂的底端通過第二支鏈第二轉動副與動平臺相連，第三支鏈的結構與第二支鏈相同。

更進一步地，第四支鏈包括第四支鏈驅動機構、滾珠導向軸和第一連接套筒，其中第四支鏈驅動機構通過安裝座固定于靜平臺上方，第四支鏈驅動機構的輸出端通過第四支鏈第一虎克鉸與滾珠導向軸相連，滾珠導向軸底部連接第一連接套筒；第一連接套筒的底部通過第四支鏈第二虎克鉸與動平臺連接。