[发明专利]一种多维腰椎牵引康复机器人

说明书

本发明公开了一种多维腰椎牵引康复机器人，包括上床体及其附件、下床体及其附件、俯仰装置、侧弯装置、翻转装置、纵向拉伸装置、支撑组件、理疗组件、计算机控制与采集系统；可在计算机控制与采集系统的控制下，分别实现俯仰、侧弯、翻转和纵向拉伸四个维度的腰椎牵引，对腰椎疾病患者可以进行全方位的康复治疗，配合多种康复治疗程序，本发明可以大大缩短腰椎疾病的康复时间。

【技术领域】

本发明涉及康复医疗机器人领域，尤其涉及一种多维腰椎牵引康复机器人。

【背景技术】

腰肌劳损，又称功能性腰痛、慢性下腰损伤、腰臀肌筋膜炎等，实为腰部肌肉及其附着点筋膜或骨膜的慢性损伤性炎症，是腰痛的常见原因之一，主要症状是腰或腰骶部胀痛、酸痛，反复发作，疼痛可随气候变化或劳累程度而变化，如日间劳累加重，休息后可减轻时轻时重，为临床常见病，多发病，发病因素较多。其日积月累，可使肌纤维变性，甚而少量撕裂，形成瘢痕、纤维索条或粘连，遗留长期慢性腰背痛。目前，临床的主要治疗方法有药物治疗、牵引法、按摩法、物理法、微创疗法。牵引疗法的治疗是通过骨盆牵引来增加椎间隙之间的宽度从而为腰椎间盘的内压有所渐增，对减缓神经根的压迫和刺激有着很好的效果。不过这类疗法一定要在正规医生的指导下进行，否则很容易让病情加剧。然而，医师数量有限而患者较多时便不易使所有患者都得到及时的康复训练，此时如果借助医疗机械进行康复便有很大希望提高康复的效率和效果。随着医疗机械的不断发展，很多研究者利用机械学、力学、电磁学、机器人学等学科的研究成果，结合医学理论设计出新的康复训练方法。康复医疗机器人作为一种自动化康复医疗设备可以帮助患者进行科学而有效的康复训练来恢复其损伤部位的运动机能。目前国内针对腰椎康复治疗的已有一些专利成果，而这些成果均有一定地局限性，如能够运动的自由度较少、模拟医师治疗过程能力不足、固定不够平稳、穿戴不够舒适等。

【发明内容】

本发明主要针对于腰椎扭伤患者、腰椎功能退化、腰椎损伤恢复、腰椎或腰部术后恢复，结合机器人学、人体运动学、人机工程学等理论进行机械设计，提出了一种多维腰椎牵引康复机器人，该机器人是基于腰椎牵引物理治疗理论研制的国际首款全姿态、多角度、精准柔和力控牵引的腰椎病康复治疗的机器人。

为了达到上述目的，本发明提出的技术方案如下：

一种多维腰椎牵引康复机器人，其特征在于，该机器人包括上床体、下床体、支撑组件、侧弯装置、俯仰装置、纵向拉伸装置、理疗组件、计算机控制与采集系统，其中

所述上床体和下床体分别用于固定患者的胸部和下身，所述支撑组件用于支撑所述机器人；

所述上床体底部固定在一个可转动轴的一端上，该可转动轴的另一端穿过轴套机构，所述侧弯装置包括一个缸，该缸的一端通过销轴机构固定在支撑组件上，另一端通过销轴机构连接到可转动轴的另一端，从而所述侧弯装置通过缸的伸缩带动上床体的侧弯运动；

所述轴套机构包括一根伸向下床体方向的轴，所述轴套在一个套筒内，并可在套筒内旋转，所述套筒铰接到支撑组件上；

所述翻转装置包括一个缸，该缸用于带动所述轴套机构的轴旋转，从而带动上床体的翻转运动；

所述俯仰装置包括一个缸，该缸用于带动套筒围绕其铰接点旋转，从而带动上床体的俯仰运动；

所述纵向拉伸装置包括一个缸，该缸用于拉动所述下床体在支撑组件的支撑杆上纵向滑动；

所述理疗组件包括上床体组件和下床体组件，用于实现对患者的理疗辅助治疗；

所述计算机控制与采集系统可主动控制上述四个缸的伸缩，也可被动采集记录四个缸的运动过程，将采集到的运动过程信息存档到数据库文件中，之后能根据所述数据库文件控制四个缸的伸缩，从而复现缸的运动过程。

优选的，每个缸上都安装了一个位移传感器，可以检测每个缸的伸缩量，计算机控制与采集系统根据所述位移传感器控制每个缸伸或缩的最大位移。