[发明专利]一种下肢外骨骼关节用康复训练装置

说明书

一种下肢外骨骼关节用康复训练装置，包括控制机构、驱动电机、传动组件、限位组件以及和膝关节内固定板、膝关节外固定板和股骨直板，传动组件包括三个伞齿轮、一个推力球轴承和一个深沟球轴承，实现了驱动电机的稳定传动；限位组件包括设置在股骨直板边界处的限位槽和可拆卸连接在耳板上的连接轴，使用者可通过调节连接轴在耳板上的连接安装位置，配合连接轴与限位槽的卡紧，实现对股骨直板做圆弧运动的极限位置进行限定。装置整体结构简单、驱动平稳，使用方便。可较好满足人体下肢外骨骼关节驱动时的稳定性和实现限位调节作用的功能，满足使用者使用时的安全性和便利性，使使用者可以得到有效、科学的治疗。

技术领域

本发明涉及医疗辅助器械技术领域，具体的说是一种下肢外骨骼关节用康复训练装置。

背景技术

目前，国内外医疗外骨骼技术发展迅速，且日益进入实用化阶段。现有的下肢助力外骨骼机器人设备主要由机械、传感和控制部件组成。但这些现有的人体外骨骼装置，其应用于关节处的驱动机构大多运动稳定性较差，致使使用者在使用过程中不能确保安全性。另外，由于驱动机构的不稳定性也使能量的利用不高，降低了利用效率。

同时，现有的人体外骨骼装置还有一重大缺陷是：其应用于关节处的限位机构在实现限位角度的调节功能时要么结构复杂，限位调节过程繁琐，造成灵活性差，操作不便；要么干脆不具备关节处限位机构的具体调节功能，给使用者造成不便。

因此，设计并制备一种驱动稳定性好，还能够灵活地同时进行限位和调节功能的下肢外骨骼关节用康复训练装置实为必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种下肢外骨骼关节用康复训练装置，解决了现有的人体下肢外骨骼训练装置在关节处驱动稳定性不足，且不能实现灵活的限位调节的技术问题。

本发明为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种下肢外骨骼关节用康复训练装置，包括膝关节内固定板、膝关节外固定板、股骨直板、控制机构、驱动电机、传动组件和限位组件，其中，驱动电机固定在膝关节外固定板上，并与控制机构电连接，所述的膝关节内固定板和膝关节外固定板竖直且左右平行设置，在膝关节内固定板和膝关节外固定板的相对面之间连接有一根水平轴，所述的股骨直板套设在该水平轴上，传动组件设置在膝关节外固定板和股骨直板之间，所述的传动组件由设置在驱动电机输出端的水平伞齿轮和与该水平伞齿轮相啮合的两个竖直伞齿轮构成，两个竖直伞齿轮均可转动套设在水平轴上，且与股骨直板相临近的一个竖直伞齿轮与股骨直板之间固定连接，所述的水平伞齿轮能够在驱动电机的驱动下，通过两个竖直伞齿轮的传动带动股骨直板绕水平轴的中心轴线做圆弧运动；

所述的膝关节内固定板和膝关节外固定板在其相对面的左右两侧均左右对称延伸出一块耳板，在每块耳板上均开设有多个安装孔，膝关节内固定板和膝关节外固定板中相对应的两块耳板上的多个安装孔一一对应，所述的限位组件包括两根连接轴和设置在股骨直板上的多个限位槽，其中，两根连接轴分别可拆卸连接在膝关节内固定板和膝关节外固定板两侧相对应的两个安装孔内，所述的多个限位槽左右对称设置在股骨直板的两侧，且股骨直板每侧限位槽的个数与每块耳板上安装孔的个数一致，所述膝关节内固定板和膝关节外固定板中相对应的两个安装孔内所安装的连接轴能够配合卡设在股骨直板上的一个限位槽内，用于对股骨直板的圆弧运动进行角度范围限位。

在股骨直板朝向膝关节内固定板的一侧还设置有用于卡箍固定小腿的的U型固定件，且该U型固定件的开口方向朝向设置有膝关节内固定板的一侧。

在膝关节内固定板和股骨直板之间还设置有多轴承组件，该多轴承组件由推力球轴承和套设在推力球轴承外侧的深沟球轴承嵌套配合组成。

在所述膝关节外固定板的顶端还设置有用于将膝关节内固定板和膝关节外固定板连接固定在一起的连接杆。

所述的康复训练装置还包括外设的遥控器，所述的控制机构中还安装有能够与遥控器相配合的通信适配组件。

所述的驱动电机通过一个电机座固定设置在膝关节外固定板朝向膝关节内固定板的一侧。