[发明专利]骑行式下肢康复机器人

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种康复医疗器械技术领域的机器人，具体是一种骑行式下肢康复机器人。

背景技术

近年来，由于中风患者的人口比例不断上升，针对下肢进行康复训练的医疗机械需求不断地上升，很多研究机构也都相继开发出一些下肢康复机器人，他们通过外部的辅助机构驱动患者的下肢运动，达到康复的目的。

经对现有技术文献的检索发现，中国专利号200620140778.3公开了一种轮椅式截瘫患者行走训练机器人，包括轮椅系统、下肢外骨骼系统、阻尼支撑系统和控制器。该机器人通过控制外骨骼系统上各个关节上电机的运转来实现下肢训练功能。该机器人同时对外骨骼四个关节进行控制，操作复杂，成本较高，不适宜推广。

中国专利号200620021269.9公开了一种立式下肢康复训练机，包括左右2套对称布置的步态机构、左右2套对称布置的踝关节运动机构，其中电机通过传动系统与曲柄连接，曲柄连杆机构带动把手的弯曲摇杆绕立柱式摇杆座的上端摆动，进而再带动中部与连杆铰接、端部与滑块皎洁的脚踏板做平面运动。患者本身腿部就没有行动能力，这种机构要患者站着训练，会使患者不会感到舒服，有可能产生负面结果，现在也甚少采用。

中国专利号200910075068.5公开了一种截瘫患者用下肢康复医疗机器人，包括底座、康复下肢训练装置和计算机控制系统。该机器人是通过控制悬挂在外面的仿人外骨骼机构，其稳定性差，算法复杂，病人的舒适度不高，造成成本太高，结果还没有大范围的应用。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种骑行式下肢康复机器人，根据患者的具体需求和医学的康复理论而设计，使其结构简单紧凑、占用空间小、成本较低、能够在个人家庭和医院等医疗康复领域推广。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：骑行式座椅、驱动机构、外骨骼机构和支架，其中：骑行式座椅和驱动机构分别固定设置于支架上，外骨骼机构与骑行式座椅固定连接，外骨骼机构与驱动机构活动连接。

所述的支架上设有外壳，该外壳的两端分别与骑行式座椅和支架固定连接，所述驱动机构和外骨骼机构位于外壳内部。

所述的骑行式座椅包括：扶手、靠背、坐垫和支撑杆，其中：支撑柱固定设置于坐垫的下表面，两个扶手分别固定设置于坐垫的两侧。

所述的驱动机构包括：主轴、主轴支撑杆、同步带、第一同步带轮、第二同步带轮、电机支承座、伺服电机、曲柄连杆机构和脚踏机构，其中：主轴的中部活动设置于主轴支撑杆的顶部，主轴的两端分别与两个曲柄连杆机构固定连接，曲柄连杆机构与各自对应脚踏机构活动连接，第一同步带轮固定设置于主轴的中部，第二同步带轮与伺服电机输出轴固定连接，同步带连接第一同步带轮与第二同步带轮，伺服电机与电机支承座固定连接。

所述的曲柄连杆机构包括：曲柄、脚踏连接轴和脚踏旋转轴，其中：脚踏连接轴的两端分别与曲柄和脚踏旋转轴固定连接。

所述的脚踏机构包括：脚踏板和鞋模，其中：脚踏板与鞋模固定连接。

所述的外骨骼机构包括：小腿支撑杆、膝关节连接轴、骨骼连杆机构和护罩机构，其中：膝关节连接轴分别与小腿支撑杆和骨骼连杆机构活动连接，小腿支撑杆与护罩机构固定连接。

所述的骨骼连杆机构包括：外骨骼连杆、三个铰接件和外骨骼连接轴，其中：外骨骼连杆的两端分别与第一铰接件和第二铰接件固定连接，外骨骼连接轴活动连接第二铰接件和第三铰接件。

所述的护罩机构包括：小腿护罩、固定螺钉、护罩转轴、护罩轴承座和固定螺母，其中：小腿护罩与护罩轴承座固定连接，护罩转轴与护罩轴承座活动连接，护罩转轴与固定螺母固定连接。

所述的支架上设有人机交互机构，该人机交互机构包括：两个固定座和三个旋转臂，其中：第一固定座与第二固定座固定相连，第一旋转臂的两端分别与第二固定座和第二旋转臂活动连接，第三旋转臂的两端分别与第二旋转臂和显示器活动连接。