[发明专利]一种四自由度可辅助训练的踝关节康复机器人

说明书

本发明公开了一种四自由度可辅助训练的踝关节康复机器人，它包括小腿上固定套筒、小腿下固定套筒以及刚性鞋底，所述小腿上固定套筒、小腿下固定套筒以及刚性鞋底之间连接有包覆在小腿、踝关节以及脚背上的软性材料的裹缚结构。本发明至少具有易穿戴，易拆卸，更轻便，结构简单可靠、更舒适更稳固的固定受伤足踝部，康复训练更便捷，更高效等优点。

技术领域

本发明涉及一种四自由度可辅助训练的踝关节康复机器人。

背景技术

传统的足踝部康复装置是以固定踝关节、通过减少踝关节在日常生活中的活动范围来减少对踝关节的二次损伤，以起到康复和保护作用。

但是当踝部扭伤严重时，在康复的过程需要进行脚踝灵活性训练，即让踝关节在一定范围内进行运动。传统的踝部固定方法，虽然能保护患处的稳定状态，但减少关节的运动能力，并不能达到最好的康复效果，而且长期的佩戴这种受力集中且限制活动的康复支具容易导致血液不流通，肌肉僵化，肿胀刺痛，非常不舒适。

在机械结构上，目前出现的六自由度脚踝康复机器人，其机械结构复杂，对于最多只有三自由度的人的踝关节来说，六自由度虽然可以对足踝部的位姿进行精确调整，但增加的多余自由度还是会增加康复训练系统的复杂性，并且导致康复装置体积过大，重量增加，也会导致的患处负荷增加，降低了穿着的舒适性。

在控制方式上，简单的通过驱动器增加踝部的运动范围，有可能对患者患处造成二次损伤，如不能很好的根据患者患处的位置及严重性合理的制定康复训练计划，轻则对患处起不到有效的康复作用，严重的则会给患者造成痛苦或二次损伤。

发明内容

为解决上述技术存在的缺陷，本发明旨在提供一种四自由度可辅助训练的踝关节康复机器人，其至少具有易穿戴，易拆卸，更轻便，结构简单可靠、更舒适更稳固的固定受伤足踝部，康复训练更便捷等优点。

具体发明内容如下：

一种四自由度可辅助训练的踝关节康复机器人，它包括小腿上固定套筒、小腿下固定套筒以及刚性鞋底，所述小腿上固定套筒、小腿下固定套筒以及刚性鞋底之间连接有包覆在小腿、踝关节以及脚背上的软性材料的裹缚结构，所述小腿上固定套筒两侧分别设有第一上连接件和第二上连接件，所述小腿下固定套筒两侧分别设有第一下连接件和第二下连接件，所述刚性鞋底前端两侧分别设有第一前连接件和第二前连接件，所述刚性鞋底后端两侧分别设有第一后连接件和第二后连接件，所述第一上连接件、第一下连接件、第一前连接件以及第一后连接件设在同一侧，所述第二上连接件、第二下连接件、第二前连接件以及第二后连接件均设在另一侧，所述第一上连接件和第一前连接件之间活动连接有可灵活伸缩的第一前电动推杆，所述第二上连接件和第二前连接件之间活动连接有可灵活伸缩的第二前电动推杆，所述第一下连接件和第一后连接件之间活动连接有可灵活伸缩的第一后电动推杆，所述第二下连接件和第二后连接件之间活动连接有可灵活伸缩的第二后电动推杆。

作为优选实施方案之一，所述第一前电动推杆和所述第一上连接件之间通过虎克铰活动连接，所述第一前电动推杆和所述第一前连接件之间通过球铰活动连接，所述第二前电动推杆与所述第二上连接件之间通过虎克铰活动连接，所述第二前电动推杆与所述第二前连接件之间通过球铰活动连接。

作为优选实施方案之一，所述第一后电动推杆与所述第一下连接件之间通过虎克铰活动连接，所述第一后电动推杆与所述第一后连接件之间通过球铰活动连接，所述第二后电动推杆与所述第二下连接件之间通过虎克铰活动连接，所述第二后电动推杆与所述第二后连接件之间通过球铰活动连接。

进一步地，所述第一前电动推杆与连接在第一上连接件上的虎克铰之间、第二前电动推杆与连接在第二上连接件上的虎克铰之间均设有压力传感器。

更进一步地，所述第一后电动推杆与连接在第一下连接件上的虎克铰之间、所述第二后电动推杆与连接在第二下连接件上的虎克铰之间均设有压力传感器。