[实用新型]一种并联式下肢外骨骼康复训练装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种医疗康复系统，尤其涉及一种并联式下肢外骨骼康复训练装置。

背景技术

目前偏瘫和中风患者的下肢康复训练已经得到国内外研究人员的关注，随着该类患者以及下肢运动障碍患者的日益增多，恢复这类人群的生活能力以及康复训练已成为迫切需要。因此，设计一款可以对残疾下肢各关节和肌肉机群进行康复训练和神经功能恢复的机器人系统具有重要意义。

目前国内外相关专利很多，功能也相似。穿戴式下肢外骨骼康复机器人(中国专利：专利号201310572075.2)，提出了一种基于电机直驱关节式机构，该机构仅能实现髋关节屈伸、膝关节屈伸两种简单的动作；一种穿戴式下肢外骨骼助行机器人(201310034245.1)，提出了一种采用丝杠螺母传动的下肢外骨骼机构，该机构单腿采用两个电机丝杠螺母副，实现髋关节屈伸及膝关节屈伸，不具有髋关节伸展及回转运动功能；一种外骨骼可穿戴式下肢康复训练机器人装置(201210168601.4)，提出一种基于3-RPS并联机构的下肢康复训练装置，可实现髋关节屈伸、收展，膝关节屈伸运动，但驱动方式为气动，在训练时不能实时控制气缸伸缩量比较危险，且不具备有髋关节回转运动，该调整机构安装和调整比较复杂。

发明内容

本实用新型的目的是为了能实现屈曲、伸展、内收、外展、内旋、外旋及环转，膝关节屈曲、伸展而提供一种并联式下肢外骨骼康复训练装置。

本实用新型的目的是这样实现的：腰部支撑架的两端对称设置有训练主体结构，每个训练主体结构都包括髋关节回旋还转单元、髋关节内收外展单元、髋关节屈伸单元和膝关节屈伸单元，所述髋关节回旋还转单元包括通过回转电机座安装在腰部支撑架上的回转电机、安装在回转电机输出轴上的第一带轮、具有轴段的虎克铰上支架、安装在虎克铰轴段上的第二带轮和设置在第一带轮与第二带轮之间的皮带；

所述髋关节内收外展单元包括安装在虎克铰上支架之间的十字轴、铰接安装在十字轴上的大腿框架、固定安装在大腿框架外侧的收展电动缸下端支架、铰接安装在收展电动缸下端支架上的髋关节收展电动缸和安装在腰部支撑架下端面上的收展推杆头支架，所述髋关节收展电动缸的推杆头通过收展销轴、收展球面轴承与收展推杆头支架铰接连接；

所述髋关节屈伸单元包括固定安装在大腿框架后侧的屈伸电动缸下端支架、铰接安装在屈伸电动缸下端支架上的髋关节屈伸电动缸和安装在腰部支撑架下端面上的屈伸推杆头支架，所述髋关节屈伸电动缸的推杆头通过屈伸销轴、屈伸球面轴承与屈伸推杆头支架铰接连接；

所述膝关节屈伸单元包括安装在大腿框架内部的膝关节电动缸下端支架、铰接安装在膝关节电动缸下端支架上的膝关节屈伸电动缸和与膝关节屈伸电动缸的推杆头铰接的小腿，所述小腿上还设置有轴，轴的两端通过两对轴承安装在两个轴承座中，两个轴承座对称安装在大腿框架上，所述大腿框架上设置有大腿护具，小腿上设置有小腿护具。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型采用并联结构，利用虎克铰可绕两轴线的转动实现了髋关节的屈伸和收展运动，同时利用驱动电机和同步带实现了虎克铰绕自身轴线的旋转，本实用新型巧妙的在连接处使用球面轴承连接，结合虎克铰十字轴两旋转轴线使得髋关节可实现回旋和环转运动；精密而紧凑的结构实现了强大的下肢康复功能。也即本实用新型利用巧妙的机械机构可实现下肢所有基本动作的康复训练，具体包括髋关节绕三个基本轴的运动，其基本运动方向有：屈曲、伸展、内收、外展、内旋、外旋及环转，膝关节屈曲、伸展。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型的髋关节及膝关节同时仅屈伸动作示意图。

图3是本实用新型的髋关节及膝关节同时仅屈伸动作单腿示意图。

图4是本实用新型的髋关节内收示意图。

图5是本实用新型的髋关节外展示意图。

图6是本实用新型的髋关节回转示意图的主视图。

图7是本实用新型的髋关节回转示意图的三维视图。

图8是本实用新型的髋关节虎克铰及推杆头支架轴线平面剖视图。

图9是本实用新型的大腿框架与小腿框架连接的示意图。

图10是本实用新型的膝关节屈伸电动缸与膝关节电动缸支架的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。