[發(fā)明專利]面向膝關節(jié)康復的非圓齒輪-五桿機構外骨骼康復裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210943373.7
• 申請日: 2022-08-08
• 公開（公告）號: CN115350051A
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發(fā)明（設計）人: 陳建能;姚坤;喻陳楠;郇曉龍;宗燕宇;徐袁翔
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02
• 代理公司: 杭州昊澤專利代理事務所(特殊普通合伙) 33449
• 代理人: 黃前澤

1.面向膝關節(jié)康復的非圓齒輪-五桿機構外骨骼康復裝置，包括外框架和外骨骼機構；兩個外骨骼機構對稱置于外框架兩側，其特征在于：所述的外骨骼機構包括支撐架、伺服電機和非圓齒輪-五桿機構；所述的支撐架固定在外框架上；所述的伺服電機固定在支撐架上，由控制器控制；所述的非圓齒輪-五桿機構包括非圓齒輪一、非圓齒輪二、五桿機構和足部腳踏；所述的五桿機構包括曲柄、傳動軸、連桿一、連架桿、連桿二和小腿固定板；兩根傳動軸分別支承在一個帶座外球面軸承上，兩個帶座外球面軸承均與支撐架固定；其中一根傳動軸與伺服電機的輸出軸通過聯(lián)軸器連接，且該傳動軸與非圓齒輪一和曲柄的一端均固定；另一根傳動軸與非圓齒輪二和連架桿的一端均固定，所述的非圓齒輪二與非圓齒輪一嚙合；曲柄的另一端與連桿一的一端鉸接，連桿一的另一端與呈三角形的連桿二在第一個角位處鉸接；連架桿的另一端與連桿二在第二個角位處鉸接；連桿二在第三個角位處與小腿固定板的上端固定；所述小腿固定板的下端與足部腳踏鉸接。

2.根據(jù)權利要求1所述面向膝關節(jié)康復的非圓齒輪-五桿機構外骨骼康復裝置，其特征在于：還包括靠背組件；所述的靠背組件包括穿戴背帶和腰部支撐件；腰部支撐件固定在外框架上；穿戴背帶固定在腰部支撐件上。

3.根據(jù)權利要求1所述面向膝關節(jié)康復的非圓齒輪-五桿機構外骨骼康復裝置，其特征在于：所述的支撐架包括立柱和安裝板；安裝板固定在立柱上；所述的伺服電機通過伺服電機安裝架固定在安裝板上；所述的帶座外球面軸承與立柱固定。

4.根據(jù)權利要求1所述面向膝關節(jié)康復的非圓齒輪-五桿機構外骨骼康復裝置，其特征在于：所述小腿固定板的內側固定有腿部柔性綁帶。

5.根據(jù)權利要求1所述面向膝關節(jié)康復的非圓齒輪-五桿機構外骨骼康復裝置，其特征在于：所述足部腳踏的頂面固定有腳部柔性綁帶。

6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述面向膝關節(jié)康復的非圓齒輪-五桿機構外骨骼康復裝置，其特征在于：設計連桿二與小腿固定板固定位置處的四位姿點運動軌跡，設計過程具體如下：通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)捕捉人體行走時膝關節(jié)中心的四個位姿點，分別記點P1、P2、P3和P4，通過該四個位姿點進行曲線擬合，得到連桿二與小腿固定板固定位置處的四位姿點運動軌跡。

7.根據(jù)權利要求6所述面向膝關節(jié)康復的非圓齒輪-五桿機構外骨骼康復裝置，其特征在于：連桿二與小腿固定板固定位置處沿四位姿點運動軌跡運動到極限位置點P1時，小腿相對大腿屈伸，小腿固定板處于直立狀態(tài)；連桿二與小腿固定板固定位置處沿四位姿點運動軌跡運動到極限位置點P4時，小腿相對大腿收縮的極限位置，小腿固定板與直立狀態(tài)的夾角為40°。

8.根據(jù)權利要求7所述面向膝關節(jié)康復的非圓齒輪-五桿機構外骨骼康復裝置，其特征在于：一個外骨骼機構運動設定次數(shù)后，另一個外骨骼機構運動設定次數(shù)；兩個外骨骼機構交替運動若干次。