[發明專利]一種多自由度下肢康復外骨骼機構

在審

• 申請號: 202111543289.8
• 申請日: 2021-12-16
• 公開（公告）號: CN114028176A
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 梁輝;王輝;矯恒安;陳龍;汪傳生
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 孟琦

1.一種多自由度下肢康復外骨骼機構，其特征在于，下肢小腿部分組件由外殼一、膝關節滾動軸承、膝關節輸出法蘭盤、機械限位塊一、膝關節減速器、小腿板、膝關節輸出電機組成，其中膝關節輸出電機配合在膝關節減速器中并且用螺釘固定在膝關節減速器上，膝關節減速器用螺栓固定在小腿板上，電機輸出的動力經過減速器輸出到膝關節輸出法蘭盤，膝關節輸出法蘭盤與膝關節減速器之間安裝有膝關節滾動軸承，膝關節輸出法蘭盤上用螺釘固定有機械限位塊一，保障康復患者的安全性，外殼一用螺釘固定在小腿板上，防止灰塵；同理，下肢中的大腿部分組件與小腿部分組件的安裝原理相同，區別在于電機的輸出轉矩不同。

2.根據權利要求1所述的一種多自由度下肢康復外骨骼機構，其特征在于，髖關節傳動部分組件由支撐殼體、髖關節固定板、髖關節后部輸出軸軸承、軸承定位端蓋組成，其中髖關節后部輸出軸軸承安裝在支撐殼體的兩側位置，軸承定位端蓋通過螺栓固定在支撐殼體的軸承孔外，支撐殼體通過螺釘固定在髖關節固定板上，髖關節固定板再通過螺栓固定在腰部調節護板上，通過螺栓固定的位置調節該部分組件的前后位置。

3.根據權利要求1所述的一種多自由度下肢康復外骨骼機構，其特征在于，髖關節后部組件由外殼三、髖關節后部滾動軸承、髖關節后部輸出法蘭盤、機械限位塊三、髖關節后部減速器、安裝固定板、髖關節后部輸出電機、輸出傳動軸、支撐固定件一、支撐固定件二組成，其中髖關節后部輸出電機配合在髖關節后部減速器中并且用螺釘固定在髖關節后部減速器上，髖關節后部減速器用螺栓固定在安裝固定板上，電機輸出的動力經過減速器輸出到髖關節后部輸出法蘭盤，髖關節后部輸出法蘭盤與髖關節后部減速器之間安裝有髖關節后部滾動軸承，髖關節后部輸出法蘭盤上用螺釘固定有機械限位塊三，保障康復患者的安全性，輸出傳動軸通過螺釘固定在髖關節后部輸出法蘭盤上傳遞動力，外殼三用螺釘固定在小腿板上，防止灰塵，安裝固定板整體通過螺栓連接固定在支撐固定件一上，支撐固定件一再通過螺栓連接固定在支撐固定件二上，支撐固定件二再通過螺栓固定在腰部調節護板上，通過螺栓固定的位置調節該部分組件的前后位置。

4.根據權利要求1所述的一種多自由度下肢康復外骨骼機構，其特征在于，電源及控制系統部分用于給動力系統和電機控制系統提供電能；電源及控制系統部分包括：顯示屏、電源開關、可充電蓄電池、啟停按鈕、上位機處理器、功能按鈕；其中：電源開關位于背包外殼的側表面，用于啟動或關閉康復裝置的電壓系統；功能按鈕位于背包外殼的后表面，用于參數設置；啟停按鈕位于背包外殼的后表面，用于啟動或停止當前的康復運動；顯示屏位于外殼的后表面，用于使用者設置康復參數；上位機處理器與電機控制系統或外部智能終端通過有線方式進行通訊。

5.根據權利要求1所述的一種多自由度下肢康復外骨骼機構，其特征在于，通過控制髖關節后部輸出電機的正轉與反轉，可以帶動輸出傳動軸進行轉動，通過髖關節輸出聯接板的左右擺動，完成髖關節的內收和外展；通過控制髖關節輸出電機的正轉與反轉，再通過減速器減速傳遞至髖關節輸出法蘭盤，通過髖關節輸出聯接板的前后擺動，完成髖關節的伸展和屈曲；通過控制膝關節輸出電機的正轉與反轉，再通過減速器減速傳遞至膝關節輸出法蘭盤，通過膝關節輸出聯接板的前后擺動，完成膝關節的伸展和屈曲；從而達到下肢髖關節和膝關節康復的目的。

6.根據權利要求1所述的一種多自由度下肢康復外骨骼機構，其特征在于，通過控制電動推桿一和電動推桿二的同步伸縮或異步伸縮，可以帶動連接件一和連接件二的配合轉動，連接件一和連接件二兩端通過螺栓連接分別固定在電動推桿一、電動推桿二的下端和連接件固定板、腳部連接件上，腳部連接件另一端連接著十字軸和十字軸連接件，上述的結構配合使腳部支撐板前后擺動和左右翻轉，完成踝關節的伸展/屈曲運動和內翻/外翻運動；從而達到踝關節康復的目的；腳部和踝關節康復組件的踝關節輸出聯接板通過螺栓連接在小腿板上，通過螺栓固定的位置調節踝關節輸出聯接板的位置，從而調節長度尺寸。