[發(fā)明專利]基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)的多位姿下肢康復(fù)機(jī)器人及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111026584.6
• 申請(qǐng)日: 2021-09-02
• 公開（公告）號(hào): CN113855476B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邊輝;孫朝亮;丁杰彬;李帥;李佳辰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類號(hào): A61H1/02
• 分類號(hào): A61H1/02
• 代理公司: 北京孚睿灣知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11474
• 代理人: 葛凡

本發(fā)明涉及一種基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)的多位姿下肢康復(fù)機(jī)器人，其包括，2?PRPS_RPS并聯(lián)多位姿調(diào)節(jié)組件、座椅組件、末端牽引式下肢康復(fù)組件、底架組件，2?PRPS_RPS并聯(lián)多位姿調(diào)節(jié)組件下端連接在底架組件上方，上端與座椅組件下端鉸接，末端牽引式下肢康復(fù)組件上端固定連接在座椅組件下端后部，下端固定連接在底架組件上方中前部，并基于此提出一種控制方法。本發(fā)明可模擬真實(shí)的邁步體感，有益于患者在康復(fù)機(jī)器人和病床之間的轉(zhuǎn)移，能夠?qū)崿F(xiàn)臥姿、坐姿和站姿之間的姿態(tài)轉(zhuǎn)換，采用模塊化設(shè)計(jì)，拆裝便捷更便于設(shè)備的移動(dòng)和運(yùn)輸。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于醫(yī)療康復(fù)保健機(jī)器人技術(shù)，具體涉及一種基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)的多位姿下肢康復(fù)機(jī)器人及其控制方法。

背景技術(shù)

脊髓損傷是一種導(dǎo)致終生殘疾的災(zāi)難性損傷，并且造成截癱的狀況尤為突出。我國(guó)每年新增創(chuàng)傷性截癱患者10-14萬(wàn)例，患者總數(shù)已達(dá)200余萬(wàn)，給廣大家庭和社會(huì)帶來(lái)沉重負(fù)擔(dān)，同時(shí)經(jīng)測(cè)算，2017年中國(guó)中重度的截癱失能老年人口在800萬(wàn)左右，這類人群有著長(zhǎng)期陪護(hù)的硬性需求。

截癱失能患者的神經(jīng)系統(tǒng)由于遭受損傷而使得其無(wú)法對(duì)身體進(jìn)行有效的控制，比如站立、行走、手的抓握等?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)證明，這類人群大部分都可以通過(guò)有效康復(fù)訓(xùn)練得以提高其居家時(shí)的日常活動(dòng)能力。經(jīng)過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，在截癱患者護(hù)理中，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)康復(fù)護(hù)理對(duì)患者進(jìn)行肌力及運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)，患者經(jīng)過(guò)“學(xué)習(xí)”和“再學(xué)習(xí)”的康復(fù)訓(xùn)練，能夠讓患者初步對(duì)自己的身體進(jìn)行控制。而當(dāng)前市場(chǎng)上大多康復(fù)機(jī)器人的聚焦點(diǎn)為患者的肢體康復(fù)效果和沉浸式康復(fù)體驗(yàn)，對(duì)于患者在長(zhǎng)期臥床造成的二次損傷和康復(fù)初期的精細(xì)化防護(hù)方面尚有不足。因此，設(shè)計(jì)一種基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)的多位姿下肢康復(fù)機(jī)器人以改善肢體損傷并提高真實(shí)體感是十分必要且又相當(dāng)迫切的。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)以上情況，本發(fā)明提供一種基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)的多位姿下肢康復(fù)機(jī)器人，其包括2-PRPS_RPS并聯(lián)多位姿調(diào)節(jié)組件、座椅組件、末端牽引式下肢康復(fù)組件、底架組件，所述2-PRPS_RPS并聯(lián)多位姿調(diào)節(jié)組件下端連接在所述底架組件上方，上端與所述座椅組件下端鉸接，所述末端牽引式下肢康復(fù)組件上端固定連接在所述座椅組件下端后部，下端固定連接在所述底架組件上方中前部，并基于此提出一種控制方法。本發(fā)明可模擬真實(shí)的邁步體感，有益于患者在康復(fù)機(jī)器人和病床之間的轉(zhuǎn)移，能夠?qū)崿F(xiàn)臥姿、坐姿和站姿之間的姿態(tài)轉(zhuǎn)換，采用模塊化設(shè)計(jì)，拆裝便捷更便于設(shè)備的移動(dòng)和運(yùn)輸。

本發(fā)明提供一種基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)的多位姿下肢康復(fù)機(jī)器人，其包括2-PRPS_RPS并聯(lián)多位姿調(diào)節(jié)組件、座椅組件、末端牽引式下肢康復(fù)組件、底架組件，所述2-PRPS_RPS并聯(lián)多位姿調(diào)節(jié)組件下端連接在所述底架組件上方，上端與所述座椅組件下端鉸接，所述末端牽引式下肢康復(fù)組件上端固定連接在所述座椅組件下端后部，下端固定連接在所述底架組件上方中前部，所述2-PRPS_RPS并聯(lián)多位姿調(diào)節(jié)組件包括水平驅(qū)動(dòng)電缸、轉(zhuǎn)動(dòng)副連接件、第一位姿調(diào)節(jié)電推桿機(jī)身、第一電推桿體、第一球副連接件、第二球副連接件、第二電推桿體和第二位姿調(diào)節(jié)電推桿機(jī)身，所述水平驅(qū)動(dòng)電缸下側(cè)固定安裝在所述底架組件上方后部，所述第一位姿調(diào)節(jié)電推桿機(jī)身第一端經(jīng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)副連接件與所述水平驅(qū)動(dòng)電缸上側(cè)鉸接，第二端經(jīng)所述第一電推桿體與所述第一球副連接件相連，所述第二位姿調(diào)節(jié)電推桿機(jī)身第一端經(jīng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)副連接件與所述底架組件上方前部鉸接，第二端經(jīng)所述第二電推桿體與所述第二球副連接件相連，所述第一球副連接件和第二球副連接件與所述座椅組件下端鉸接；

所述座椅組件包括靠背、聯(lián)動(dòng)扶手、人體支撐架、吊帶、懸梁、懸梁電推桿、靠背電推桿機(jī)身、靠背電推桿、橫梁和直線軸承，所述人體支撐架下側(cè)與所述第一球副連接件和第二球副連接件上端鉸接，其上與所述靠背下端鉸接，兩個(gè)所述聯(lián)動(dòng)扶手對(duì)稱布置在所述靠背下部、所述人體支撐架上方兩側(cè)并鉸接，所述懸梁沿布置在所述靠背后方上部的所述直線軸承上下直線移動(dòng)，下部經(jīng)所述懸梁電推桿與所述靠背后方中部鉸接，上部掛有所述吊帶，所述橫梁安裝在所述人體支撐架后端，其上方通過(guò)連接件與所述靠背電推桿機(jī)身下端鉸接，所述靠背電推桿下端與所述靠背電推桿機(jī)身上部相連，上端通過(guò)連接件與所述靠背后方中部鉸接；