[發明專利]一種位姿可調的剛柔耦合腰部康復機器人

有效

• 申請號: 202210138452.0
• 申請日: 2022-02-15
• 公開（公告）號: CN114668626B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 牛建業;田俊杰;鄭思遠;王立鵬;張興超;李姍姍;姜智文
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02;A61H9/00
• 代理公司: 常州正揚專利代理事務所(普通合伙) 32714
• 代理人: 侯慧娜

本發明屬于康復醫療設備技術領域，具體涉及一種位姿可調的剛柔耦合腰部康復機器人，包括定平臺、與所述定平臺連接的動平臺、安裝在動平臺上的腰椎支撐組件以及對稱設置在所述腰椎支撐組件兩側的兩支撐氣囊；所述脊柱支撐組件包括：多個并列設置的波紋管氣囊。本發明通過控制并列設置的多個波紋管氣囊中壓力的大小，實現位于腰椎位置的腰椎支撐組件的不同曲度的調節，以適應不同患者，使腰椎支撐組件能夠完全貼合的支撐患者的腰椎部分，保證康復訓練過程中的舒適性。3?PRS并聯機構驅動能夠使動平臺帶動人體的背部整體上下移動、前后俯仰和左右搖擺運動。

技術領域

本發明屬于康復醫療設備技術領域，具體涉及一種位姿可調的剛柔耦合腰部康復機器人。

背景技術

腰椎間盤突出、產后保護、腰肌勞損和腰椎病等是目前很常見的骨科疾病。康復裝置是腰部康復的一種常規方法，合理而可靠的牽引可以緩解腰部的疼痛，有助于減小或消除腰椎對椎動脈的壓迫，促進血液循環，有助于改進和協調已被損壞的腰椎的內外平衡，使腰椎逐漸恢復為健康的狀態。對于腰部損傷嚴重的患者可以通過康復裝置帶動腰部前后俯仰、左右擺動以及上下移動使患者緩慢康復，但是由于人體背部的復雜性，腰椎部分比較凹陷，常規的硬質的康復裝置表面很難與人體的背部完美貼合，并且剛性的康復裝置容易給患者產生抵觸心里，舒適性差，不愿意長時間配合治療。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的康復裝置表現難與人體背部完美貼合、舒適性差的缺陷，提供一種安全舒適的位姿可調的剛柔耦合腰部康復機器人。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種位姿可調的剛柔耦合腰部康復機器人，其特征在于：包括定平臺、與所述定平臺連接的動平臺、安裝在動平臺上的腰椎支撐組件以及對稱設置在所述腰椎支撐組件兩側的兩支撐氣囊；所述脊柱支撐組件包括：多個并列設置的波紋管氣囊。

進一步地，所述腰椎支撐組件還包括：固定在所述波紋管氣囊上的安裝架和安裝在所述安裝架與所述動平臺之間的反射式光柵。

進一步地，所述動平臺通過設置在定平臺上的3-PRS并聯機構驅動，所述3-PRS并聯機構的每個分支機構包括：滾珠絲杠驅動組、連接在滾珠絲杠驅動組的輸出端的連接板、設置在所述連接板上的轉軸支架、轉動連接在所述轉軸支架上的轉動副以及與所述轉動副連接的球副；所述球副與所述動平臺固定連接。

進一步地，所述轉動副為一U型架轉動連接在所述轉軸支架上；所述球副為一圓筒的端部設置萬向球，所述圓筒與所述U型架固定連接，所述萬向球上設置有螺紋孔，所述萬向球與所述動平臺通過螺栓固定連接。

進一步地，所述轉軸支架上轉動連接有承重滑輪，所述承重滑輪在所述定平臺上表面滾動。

進一步地，所述連接板上設置有立柱；所述定平臺上設置有與所述滾珠絲杠驅動副的直線運動方向平行的軌道；所述立柱滑動連接在所述軌道內。

進一步地，3個分支機構的球副在平面上形成等腰三角形。

進一步地，所述軌道的端部具有用來檢測所述立柱位移的位移傳感器。

進一步地，所述支撐氣囊的四個角與所述動平臺之間具有墊片，通過螺栓穿過所述支撐氣囊、墊片與所述動平臺連接。

更進一步地，所述支撐氣囊和所述波紋管氣囊的外部還設置有軟體硅膠層。

本發明的一種位姿可調的剛柔耦合腰部康復機器人的有益效果是：

1、通過控制并列設置的多個波紋管氣囊中壓力的大小，實現位于腰椎位置的腰椎支撐組件的不同曲度的調節，以適應不同患者，使腰椎支撐組件能夠完全貼合的支撐患者的腰椎部分，保證康復訓練過程中的舒適性。