[实用新型]多自由度可调式踝和膝关节联动康复训练器

权利要求书

1.一种多自由度可调式踝和膝关节联动康复训练器，其特征是：包括连接支架、动力部件、固定装置以及执行组件；

所述的连接支架包含第一机座(16)、第二机座(9)和第三机座(6)，第一机座(16)和第二机座(9)之间通过四个在两侧均布的连杆(24)铰接；摇杆(13)铰接在第一机座(16)和第二机座(9)之间，连杆(24)和摇杆(13)的两端与铰链支架(15)铰接，铰链支架(15)通过第一螺钉（10）固定在第一机座(16)和第二机座(9)上，第一机座(16)、第二机座(9)和连杆(24)构成了平行四边形机构；齿轮轴(7)的下端通过轴承座(8)固定在第二机座(9)上部，齿轮轴(7)的上端穿过第三机座(6)以第一螺母（3）固定，以实现第三机座(6)绕齿轮轴(7)的转动；

动力部件包含通过第一变频电机支架(14)与第一机座(16)固定的第一变频电机(11)和固定在第二机座(9)上的第二变频电机(26)，第一变频电机(11)与第二变频电机(26)均由控制柜(23)进行操作与控制，以实现对训练器运行速度的控制；

固定装置包含足部固定装置(1)和大腿固定装置(29)，所述足部固定装置(1)与通过第二螺母(5)固定在第三机座(6)上的两个足部固定装置支杆(4)铰接；大腿固定装置(29)可以沿大腿固定装置支架套筒(27)的轴线方向滑动，大腿固定装置(29)和大腿固定装置支架套筒(27)通过压紧旋钮(28)限制相对移动，大腿固定装置支架套筒(27)通过螺纹连接的方式固定在丝杠螺母(25)上；丝杠螺母(25)随着底部丝杠(19)的转动，能沿着底部丝杆滑轨(19)的轴向运动，以达到调节大腿固定装置(27)与足部固定装置(1)的水平距离的目的；其中底部滑动丝杠(21)的转动是由底部旋转手柄(22)带动的，一对底部丝杠滑轨(17)的位置是由第二螺钉（18）紧固在第一机座(16)上的底部丝杠支架(17)与旋紧在底部丝杆滑轨(19)两端的第三螺母(20)确定的；

执行组件包含实现足踝的背屈、跖屈动作以及膝关节的伸展与屈曲动作的第一组合机构与实现足踝的外翻、内翻动作和外展、内收动作的第二组合机构；第一组合机构是由第一变频电机(11)驱动的机构构成，第一变频电机(11)轴线所在平面与导杆(13)绕铰链支座(15)运动的轴线需共面，这样可以保证第二机座(9)左右摆动的幅度相同，第一曲柄(12)的一端与第一变频电机(11)铰接，另一端能在导杆(13)的长轨道中滑动，第一曲柄(12)上有调节孔，使用时可以控制第一曲柄(12)使用的长度，从而调节机器的运动幅度，导杆(13)与第一曲柄(12)的接触属于线接触，摩擦较小；在第一变频电机(11)的驱动下，第二机座(9)会沿着平行四边形顶部的轨迹进行运动，这就同时实现了足踝的背屈、跖屈动作以及膝关节的伸展与屈曲动作，基于平行四边形机构的特点，第二机座(8)可以始终保持与地面平行的状态；第二组合机构是由第二变频电机(26)驱动的机构构成，第二变频电机(26)首先驱动曲柄滑块机构，曲柄滑块机构由第二曲柄(30)、连杆(31)、滑块(32)和滑块支架(33)组成，第二变频电机(26)轴线所在竖直平面需穿过训练器的中心，这样可以使第二组合机构的部件对称布置，保证滑块(32)相对于第二变频电机(26)轴线所在竖直平面的等幅摆动；第二曲柄(30)的一端与第二变频电机(26)铰接，另一端与连杆(31)铰接，滑块(32)的第二开孔实现与连杆(31)的铰接，同时滑块(32)还与滑块支架(33)构成滑动连接，在第二变频电机(26)运转时，滑块(32)可以实现在其轴向方向的等幅运动，在滑块(32)的推动下，与固定在第二机座(9)上的拐形杆支架(34)为铰接关系的拐形杆(35)会产生角位移，从而推动与拐形杆支架(34)为滑动连接关系的推杆(36)向上运动，推杆(36)穿过在第三机座(11)预留的环形孔后，直接作用在足部固定装置(1)之上，由于存在对称的拐形杆支架(34)、拐形杆(35)和推杆(36)，所以在滑块(32)左右等幅运动的驱动之下，足部固定装置(1)会绕着两个足部固定装置支杆(13)所确定的轴线做出往复摆动动作，从而实现足踝的外翻、内翻动作，外翻、内翻动作的复位由弹簧支杆(2)辅助完成；拐形杆(35)上具有多个孔位可供选择，从而实现对足部固定装置(1)翻转角度的调节；在第二丝杠螺母平台(39)上装有两个厚度不同齿条(40)，齿条(40)通过第二丝杠滑轨(38)、第四螺母(41)和第二丝杠固定架(42)固定在滑块(32)之上，第二丝杠螺母平台(39)可以随着第二滑动丝杆(37)的转动而实现竖直方向的位移，完成与齿轮轴(7)上不同齿轮的啮合，从而实现对固定在齿轮轴(7)上的第三机座(6)绕齿轮轴(7)的旋转角度的调节，这也实现了对踝关节外展、内收动作角度的控制，第二滑动丝杆(37)的转动是由第二旋转手柄(43)实现的。