[发明专利]一种圆盘式磁流变阻尼器下肢康复机器人

说明书

本发明公开了一种圆盘式磁流变阻尼器下肢康复机器人，涉及医疗仪器技术领域，两个髋关节带轮分别连接至髋关节减速器的输出端和大腿杆的侧面顶部，髋关节皮带安装于两个髋关节带轮上，用于将髋关节电机的动力经两个髋关节带轮传递至大腿杆；两个膝关节带轮分别连接至膝关节减速器的输出端和小腿杆的侧面顶部，膝关节皮带安装于两个膝关节带轮上，用于将膝关节电机的动力经两个膝关节带轮传递至小腿杆。本发明分别在髋关节电机与髋关节减速器之间以及膝关节电机与膝关节减速器之间设置圆盘式磁流变阻尼器，实现了电机输出力矩的控制，解决了驱动电机输出力矩过大的问题，同时可以在患者主动训练时提供抗阻作用，利于增强康复治疗的效果。

技术领域

本发明涉及医疗仪器技术领域，具体涉及一种用于下肢康复治疗的机器人。

背景技术

康复治疗又称康复物理治疗，是针对病人身体的功能障碍和功能低下起到预防、改善和恢复作用的一种特殊疗法。传统的康复程序依赖于治疗师的经验与徒手操作技术，近年来，随着病人数量的迅速增加，节省医疗资源与提高康复治疗效率的改革迫在眉睫。

康复机器人是近年出现的一种新型机器人，属于医疗机器人的范畴。其主要通过机器带动肢体做重复性的运动，对控制肢体运动的神经系统进行刺激并促使其重建，是一种替代徒手操作康复治疗的新型临床干预手段。

下肢康复机器人是康复机器人的一种，它可以模拟正常人的行走姿态，并且可以承担一部分人体的重量，能够对下肢有运动障碍的病人进行有效的下肢康复训练。患者的病情千差万别，在不同的康复分期还需要通过不同的运动模式进行康复治疗，因此，机器人提供的训练动作应有被动、主动、助动三种运动模式。同时，康复训练还应对不同患者设计不同的康复方案，并有针对性地设计训练所需要的各种参数。机器人也应能实时监测患者与机器人之间的相互作用力，在患者主动能力不足时提供更大的辅助力，而在患者有能力完成动作时，适当减小辅助力甚至施加阻力，以便充分发挥患者残存的功能。

通过现有技术检索，存在以下已知的技术方案：

1.Adam B.Zoss,H.Kazerooni andAndrew Chu,“Biomechanical Design oftheBerkeley Lower Extremity Exoskeleton(BLEEX),”IEEE/ASME Transactions onMechatronics,vol.11,no.2,pp.128-138,April,2006.

该技术方案采用液压直线驱动，不利于肢体运动的柔顺性，关节运动范围有限，易产生运动干涉，且耗能大。

2.Erhan an,Mehmet Arif Adli,“The design and control of atherapeutic exercise robot for lower limb rehabilitation:Physiotherabot,”Mechatronics,vol.21,pp.509-522,2011.

该技术方案控制方式复杂，电机输出扭矩控制精度不高，且输出扭矩过大时对人体无安装保障措施；在人进行抗阻训练时，无法调节阻力。

通过以上的检索发现，以上技术方案没有影响本发明的新颖性；并且以上现有技术的相互组合没有破坏本发明的创造性。

发明内容

本发明正是为了避免上述现有技术所存在的不足之处，提供了一种圆盘式磁流变阻尼器下肢康复机器人。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：一种圆盘式磁流变阻尼器下肢康复机器人，腰杆两端结构对称设置，髋关节支架顶端与所述腰杆一端固连，所述髋关节支架、大腿杆、小腿杆和鞋底由上至下依次通过轴转动连接，髋关节电机、膝关节电机和踝关节电机分别设于所述髋关节支架、所述大腿杆和所述小腿杆侧面；所述踝关节电机的输出轴与所述鞋底连接；