[发明专利]一种立式下肢康复训练机器人

说明书

技术领域

本发明属于康复医疗技术领域，特别是涉及一种立式下肢康复训练机器人。可应用于脑卒中等脑血管疾病以及脊柱损伤、骨损伤等外力导致下肢行走障碍患者早期康复技术领域。

背景技术

目前，脑卒中患者数量逐年增加，脑卒中同时具有发病率高、死亡率高、致残率高、复发率高以及并发症多的特点，所以医学界把它同冠心病、癌症并列为威胁人类健康的三大疾病之一，下肢瘫痪是脑卒中患者常见的并发症状。医学证明，早期进行康复训练对降低脑卒中患者的致残率有着重要的临床意义，能够最大限度的恢复其瘫痪肢体的功能和日常生活活动能力。另外，交通事故、工伤等原因也造成了下肢瘫痪患者数量增加，康复训练对下肢行走障碍患者恢复行走能力至关重要。

下肢康复机器人是根据脑的可塑性理论，运用康复医疗核心疗法“运动疗法”，实现对下肢行走障碍患者进行大量、重复、准确的康复训练。目前对于脑卒中等脑血管疾病或脊柱损伤、骨损伤等中枢神经损伤患者，通常采用康复医疗师一对一的手法治疗，对康复医疗师的手法要求较高，效率低且工作强度大。目前市面上功能完整的康复机器人产品较少，大部分功能单一，体积庞大。综上，目前下肢康复医疗领域存在如下问题：1、传统康复医师一对一康复治疗效率低、工作强度大且成本高；2、市面上已有的康复机器人无法准确模拟人正常行走步态及足下刺激；3、功能较全康复机器人体积庞大，容易使患者产生恐惧心理。

目前康复机器人多采用坐卧式，立式两种姿态方式，根据人体工程学原理，立式康复能够更真实准确的模拟人正常行走，对患者康复更有帮助。

发明内容

针对传统康康复医疗方法及市面上已有的康复机器人存在的诸多不足，本发明提供一种立式下肢康复训练机器人。该康复训练机器人采用站立行走的训练姿态，且具备以下要求：1)方便的调整方式，适应不同体型患者；2)能够真实模拟正常人行走步态；3)具有康复主要参数可调节功能；4)具有很好的安全性；5)运行平稳可靠。

本发明采用的技术方案为：

该系统由足下活动平板、整体支架、升降重心调节系统、外骨骼机械腿和控制系统组成：

所述足下活动平板，包括起固定作用的安装框架、跑台电机、跑台电机驱动器、传动齿轮、主动滚子、从动滚子、张紧滚子、活动跑带、跑板、万向轮、支撑座、外部安装板、外壳等零部件，万向轮安装在安装框架上，方便康复机器人整机的移动搬运。支撑座安装在安装框架上，具有调节功能，当机器人移动至指定位置后，调节支撑座，使得支撑座下的橡胶接触地面，使万向轮悬空，达到机器人固定作用。跑台电机安装在电机安装架上并固定在安装框架上，跑台电机驱动器驱动跑台电机转动，通过齿轮传动带动主动滚子旋转，且速度可调节，从动滚子、张紧滚子安装在安装框架上。活动跑带由主动滚子带动，经过从动滚子，并通过调节张紧滚子位置调节活动跑带预紧力，提高跑台电机带动活动跑带运动平稳准确性。跑板安装在活动跑带内侧，与跑带上边接触，为在康复训练过程中的患者提供类似地面的支撑力及冲击力，通过活动跑带运动与外骨骼机械腿配合，实现人在地面行走效果，上述转动副部分运用轴承、衬套等零件传动，保证转动顺滑，降低内耗及噪音。外壳安装在转动结构裸露等部分，美观且保障使用安全。

所述整体支架，包括两侧安装立板，与跑台的外部安装板固定，用于安装重心调节系统组件、外骨骼机械腿、电源、控制系统、外壳等零部件。

所述升降重心调节系统，包括升降电机、升降电机驱动器、减速器、抱闸、升降传动轴、链轮、链条、导轨、滑块、气弹簧、压力传感器、连接杆等零部件。升降电机固定在足下活动平板系统上的相应安装结构上，通过升降电机驱动器驱动升降电机，通过齿轮、减速器传动至两端的升降传动轴上，升降传动轴穿过抱闸，并与抱闸活动部件固定，抱闸安装在整体支架的安装立板上，升降传动轴两端各安装有一个链轮，升降传动轴与链轮不发生相对转动，主动链轮与从动链轮之间安装有链条，链轮带动链条在竖直方向运动，链条与和其平行安装的导轨上的一个滑块1通过锁紧件固定，使得链条运动时带动滑块1上下运动，该滑块与气弹簧一端固定，气弹簧另一端与安装在同一根导轨上的另一个滑块3固定，滑块3上通过连接件安装有压力传感器一端，压力传感器另一端与安装在同一根导轨上的滑块4通过连接件固定，两侧安装立板上对称布置上述链轮、链条、导轨、滑块、气弹簧和压力传感器。两侧对称的滑块2和滑块4分别通过连接杆连接，连接杆上有安装孔，用于安装外骨骼机械腿。