[發明專利]一種膝關節智能康復機器人

在審

• 申請號: 202111004832.7
• 申請日: 2021-08-30
• 公開（公告）號: CN113693881A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 趙艷芳;肖原彬;王躍凱;劉玉杰;帥詩卉;曹曉田
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02
• 代理公司: 常州品益專利代理事務所(普通合伙) 32401
• 代理人: 侯慧娜

本發明公開了一種膝關節智能康復機器人，涉及醫療設備技術領域。本發明包括底座和椅座；椅座一扶手架上安裝有急停按鈕，另一扶手架上安裝有第一活動板，第一活動板上連接有第二活動板，第二活動板靠近屈伸機構的側面安裝有限位彈性件和紅外探測報警器，第二活動板的側面安裝有舵機；舵機的舵機軸一端固定有舵機輪盤，舵機輪盤固定有屈伸桿組，屈伸桿組下端安裝有腳踏板；椅座內部固定安裝有屈伸機構，屈伸機構內部安裝有膝關節理療按摩儀；扶手板的側面安裝有Arduino控制板。本發明針對膝關節智能康復機器人的設計，通過SolidWorks動畫演示，模擬康復機器人的運動，然后通過Arduino控制板中的編程，實現機器人的智能化控制，幫助患者進行膝關節的屈伸訓練。

技術領域

本發明屬于醫療設備技術領域，特別是涉及一種膝關節智能康復機器人。

背景技術

膝關節損傷是導致運動功能障礙的常見疾病，由于目前我國已經進入人口老齡化快速發展階段，膝關節生理退化的增幅將進一步加大；其次，因交通事故所導致的關節損傷和因運動導致的膝關節損傷人數每年也很龐大。膝關節患者在進行手術后，患者的腿部往往不能進行自主的屈伸運動，為了預防膝關節發生僵硬，減輕關節疼痛不適等癥狀,就需要對患者進行屈伸訓練。在現有的技術中，目前主要有兩種幫助患者進行膝關節屈伸訓練的方式，一種是通過人工輔助掰腿幫助患者進行屈伸訓練，一種是器械輔助掰腿幫助患者進行屈伸訓練，以人工輔助為主，器械輔助為輔，其中目前比較流行器械是CPM關節儀。

但是，本申請發明人在實施本發明具體實施例的過程中，發現現有的兩種康復方式至少存在以下幾個問題：(1)幫助患者進行人工輔助掰腿人員大多是醫護人員和患者家屬，從醫護人員和患者的角度來看，掰腿是一項耗時耗力的工作，訓練強度比較大，并且他們可能無法隨時為患者提供服務，存在一定的時間差，而且從患者的角度來看，由于人工暴力掰腿是非常疼痛的，一部分患者從心里抵觸人工輔助掰腿，由此造成了對訓練的消極態度；(2)由于CPM關節儀在運行的過程中是通過推動腳底板來實現膝關節的運動，其在運行過程中會對膝關節產生切向應力，容易對膝關節造成二次傷害。為此，我們設計了一種膝關節智能康復機器人，用以解決上述中的技術問題。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種膝關節智能康復機器人，本發明能輔助患者進行膝關節屈伸訓練，且在屈伸過程中不會對膝關節產生應力造成傷害，可以根據患者的康復程度來調節屈伸角度和速度，可以固定大腿的位置，并且在視覺和觸覺上給患者一個提示，防止在器械運行過程中因大腿位置的移動而對膝關節造成二次傷害，可以更好地貼合大腿和腳底。

為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明為一種膝關節智能康復機器人，包括底座和椅座；所述底座與椅座活動連接；所述椅座的其中一個扶手架上固定安裝有急停按鈕，相對的另一個扶手架上固定有扶手板，所述扶手板遠離椅座的側面安裝有第一活動板，所述第一活動板表面通過螺栓連接有第二活動板，所述第二活動板遠離椅座的側面固定安裝有舵機；所述舵機的舵機軸一端固定有舵機輪盤，所述舵機輪盤通過螺栓固定有屈伸桿組，所述屈伸桿組下端安裝有腳踏板，所述腳踏板內底部固定安裝有腳踏板氣囊；所述椅座內部固定安裝有屈伸機構，所述椅座內底部固定安裝有大腿氣囊，所述大腿氣囊介于椅座和屈伸機構之間；所述屈伸桿組固定安裝有U形桿組，所述U形桿組與屈伸桿組位置相適配；所述扶手板遠離椅座的側面安裝有Arduino控制板，所述Arduino控制板與舵機電性連接。

進一步地，所述屈伸桿組包括有與舵機輪盤固定連接的第一屈伸桿，所述第一屈伸桿滑動連接有第二屈伸桿，所述第二屈伸桿與腳踏板轉動連接；所述第一屈伸桿表面開設有第一定位孔，所述第二屈伸桿表面開設有第二定位孔，所述第一定位孔與第二定位孔通過螺栓連接。

所述腳踏板一側面開設有弧形滑孔，所述弧形滑孔內部滑動配合有與第二屈伸桿固定連接的滑動柱。