[發明專利]基于氣動肌肉的膝過伸柔性外骨骼康復機器人

有效

• 申請號: 202110484018.3
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113181004B
• 公開（公告）日: 2023-07-11
• 發明（設計）人: 王鏡鈞;王發善
• 申請（專利權）人: 王鏡鈞;黑龍江佳德醫療器械有限公司
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02;A61H3/04
• 代理公司: 南京群邁知識產權代理有限公司 32690
• 代理人: 王敏

本發明的基于氣動肌肉的膝過伸柔性外骨骼康復機器人及康復方法，屬于康復機器人技術領域，包括：大腿骨架和小腿骨架鉸接構成的腿部外骨骼，所述腿部外骨骼的大腿骨架上端通過轉接架連接有可拆式后撐架的上端，可拆式后撐架包括腰撐、后撐腿和電動輪，后撐腿設于腰撐的后側，且電動輪設置于后撐腿的下端，所述腰撐與大腿骨架之間以及大腿骨架與小腿骨架之間均通過氣動肌肉動力系統連接。本發明中，腿部外骨骼與可拆式后撐架之間通過轉接架連接，可快速的拆裝，能夠根據患者康復時期的不同變為平撐狀態、直立狀態和腿部外骨骼獨立狀態，從而達到根據患者不同時期的狀態進行相匹配的康復訓練的效果。

技術領域

本發明涉及康復機器人技術領域，具體是基于氣動肌肉的膝過伸柔性外骨骼康復機器人。

背景技術

康復機器人作為醫療機器人的一個重要分支，它的研究貫穿了康復醫學、生物力學、機械學、機械力學、電子學、材料學、計算機科學以及機器人學等諸多領域，已經成為了國際機器人領域的一個研究熱點。目前，康復機器人已經廣泛地應用到康復護理、假肢和康復治療等方面，這不僅促進了康復醫學的發展，也帶動了相關領域的新技術和新理論的發展。膝過伸也叫膝超伸，人體膝關節正常的伸膝幅度就是到你能完全伸直膝蓋為止，也就是你的大腿和小腿呈一條直線，如果在這個基礎上還能繼續伸膝，就代表膝關節伸展的活動度過大，站立時候如果膝關節到了過伸的位置，從側面看上大腿與小腿形成一個向后的弧形，長期膝過伸對腿部傷害極大，嚴重者導致癱瘓無法行走。

本發明人在實施本實施例的過程中，發現現有技術中至少存在以下缺陷：

(1)重癥膝過伸患者從躺在病床上到完全康復，這是一個動態變化的過程，針對患者在不同時期的狀態應有相對應的康復訓練，現有的裝置無法根據患者不同時期的狀態進行相匹配的康復訓練。

(2)膝過伸患者的發病原因與腿部附近的肌肉力道不足有關，當患者腿部處于向前彎曲狀態下，膝過伸患者常由于肌力不足而向后晃一下，這會導致患者向后摔倒，現有的裝置僅針對患者腿部之間進行彎曲訓練，無法防止患者向后摔倒。

(3)膝過伸患者在直立訓練的初期，不僅缺少腿部之間的彎曲力道，卻缺少向前移動的力道，現有的裝置缺少輔助患者前進的功能。

發明內容

本發明的目的在于提供基于氣動肌肉的膝過伸柔性外骨骼康復機器人，以解決上述背景技術中提出的技術問題。

本發明的技術方案是：基于氣動肌肉的膝過伸柔性外骨骼康復機器人，包括：大腿骨架和小腿骨架鉸接構成的腿部外骨骼，所述腿部外骨骼的大腿骨架上端通過轉接架連接有可拆式后撐架的上端，可拆式后撐架包括腰撐、后撐腿和電動輪，后撐腿設于腰撐的后側，且電動輪設置于后撐腿的下端，所述腰撐與大腿骨架之間以及大腿骨架與小腿骨架之間均通過氣動肌肉動力系統連接。

作為本技術方案的進一步優化，所述氣動肌肉動力系統包括第一氣動肌肉、第二氣動肌肉、第三氣動肌肉、第四氣動肌肉、第一氣泵組和第二氣泵組，所述第一氣泵組和第二氣泵組分別設置于腰撐和小腿骨架上。

作為本技術方案的進一步優化，所述轉接架的上端與腰撐轉動連接，且轉接架的下端通過快接件與大腿骨架的上端卡接固定。

作為本技術方案的進一步優化，所述快接件包括插銷、支撐環、壓縮彈簧和拔片，插銷設置于轉接架下端開設的凹槽內，且插銷的一端突出所述凹槽，所述插銷通過外壁上的支撐環與所述凹槽的底邊連接，支撐環的一側連接有拔片，拔片的一端穿出轉接架一側的通孔和大腿骨架一側的通孔。

所述大腿骨架的上端開設有“T”字形的條形槽，該條形槽下端的側壁上開設有與插銷突出所述凹槽一端的結構相匹配的卡槽。

作為本技術方案的進一步優化，所述大腿骨架和小腿骨架的一側分別設置有大腿綁帶和小腿綁帶。