[發明專利]一種下肢康復訓練外骨骼機器人

有效

• 申請號: 202011257691.5
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112370305B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 葉晶;陳功;胡廣;周謨龍;劉立升;莫海龍
• 申請（專利權）人: 深圳市邁步機器人科技有限公司
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02;A63B23/04;A63B23/08;A63B21/00
• 代理公司: 深圳市智勝聯合知識產權代理有限公司 44368
• 代理人: 齊文劍

在本申請的實施例中提供了下肢康復訓練外骨骼機器人以及控制方法，通過控制組件、用于輔助支撐所述患者腰部的腰部組件以及用于驅動所述患者下肢的驅動組件；所述控制組件固定于所述腰部組件上；所述腰部組件的兩側分別可拆卸連接有一組所述驅動組件，且所述驅動組件與所述控制組件電性連接；所述驅動組件分別設有能夠獨立轉動角度且對應于所述患者下肢關節的髖關節驅動部、膝關節驅動部和踝關節驅動部。通過患者自身的運動意圖實現主動式康復訓練；機器人采用了輕量化的設計，使得質量更輕；并且可根據患者情況，靈活選擇使用雙側外骨骼還是單側外骨骼，從而更加輕便，穿戴也更加簡單方便。

技術領域

本發明涉及醫療器械技術領域，特別是涉及一種下肢康復訓練外骨骼機器人。

背景技術

中風或者意外事故的傷害，使得人們出現肢體功能障礙，即由神經損傷以及其它疾病導致的下肢行走障礙，肢體功能障礙患者需要定期進行大量的康復訓練以維持肢體的基本功能，下肢康復機器人臨床上廣泛用于由神經損傷以及其它疾病導致的下肢行走障礙患者，能夠為因神經損傷導致行走功能障礙的患者提供了安全，有效的步行訓練平臺。下肢康復機器人作為智能機器人技術與康復治療理論相結合的產物使其擁有傳統人工輔助訓練方法無法比擬的治療效果和用戶體驗，幫助治療醫師完成重復枯燥的康復訓練治療，減輕了患者對治療醫師的依賴，且更好的幫助患者恢復其肢體運動功能。對恢復其肢體運動功能有積極的作用，能夠幫助患者恢復正常的肢體運動，是腦卒中患者康復的有效方法之一。

下肢康復機器人通過機械腿帶動肢體功能障礙患者完成大量重復的生理步態訓練，實現重復性的康復訓練，肢體功能障礙患者在早期即建立正確的運動模式。

目前，市面上現有的康復訓練外骨骼機器人大多都是被動式訓練，存在關節剛度較大、結構笨重、穿戴麻煩、運動僵化等問題。

發明內容

鑒于上述問題，提出了本發明實施例以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種下肢康復訓練外骨骼機器人。

為了解決上述問題，本發明實施例公開了一種下肢康復訓練外骨骼機器人包括控制組件、用于輔助支撐所述患者腰部的腰部組件以及用于驅動所述患者下肢的驅動組件；

所述控制組件固定于所述腰部組件上；所述腰部組件的兩側分別可拆卸連接有一組所述驅動組件，且所述驅動組件與所述控制組件電性連接；所述驅動組件分別設有能夠獨立轉動角度且對應于所述患者下肢關節的髖關節驅動部、膝關節驅動部和踝關節驅動部；

當所述患者穿戴所述外骨骼機器人時，所述控制組件通過所述腰部組件固定于所述患者的后背；所述腰部組件設置在對應于所述患者腰部的位置；所述驅動組件穿套固定于所述患者的下肢；

當所述患者進行康復訓練時，通過設置在對應于所述患者髖關節位置的所述髖關節驅動部、設置在對應于所述患者膝關節位置的所述膝關節驅動部以及設置在對應于所述患者膝關節位置的所述膝關節驅動部分別進行獨立的關節活動的驅動輔助，輔助所述患者進行下肢康復訓練；

當所述患者進行康復訓練時，獲取所述患者當前的運動狀態和所述患者通過交互輸入的目標運動狀態；所述控制組件依據預設運動數據、所述當前的運動狀態和所述目標運動狀態通過所述控制組件確定所述外骨骼機器人的工作狀態，其中，所述預設運動數據包括基準身體姿態、行走速度、助力等級和患側；所述工作狀態包括所述髖關節驅動部、所述膝關節驅動部和所述踝關節驅動部對應的電機的轉動角度和轉動速度；依據所述基準身體姿態、所述患側、所述當前的運動狀態和所述目標運動狀態分別確定所述髖關節驅動部、所述膝關節驅動部和所述踝關節驅動部對應的電機的轉動角度；所述目標運動狀態包括平衡訓練、單步行走、連續行走、智能行走、單步踏步、連續踏步、擺腿訓練；依據所述行走速度、所述助力等級、所述當前的運動狀態和所述目標運動狀態確定所述髖關節驅動部、所述膝關節驅動部和所述踝關節驅動部對應的電機的轉動速度。