[发明专利]一种踏板式步态康复训练装置

说明书

本发明为一种踏板式步态康复训练装置，包括底盘、踏板运动系统、人体重心调节系统和控制箱，踏板运动系统和人体重心调节系统均安装在底盘上，踏板运动系统包括带有导向装置的平面六连杆机构和同步带直线模组，带有导向装置的平面六连杆机构安装于同步带直线模组之上，同步带直线模组安装于底盘之上；带有导向装置的平面六连杆机构提供两个自由度，同步带直线模组提供一个自由度，每个自由度均使用电机驱动，三个自由度配合运动，使踏板模拟人体足部的运动轨迹；所述的人体重心调节系统包括沿人体高度方向设置的丝杠直线模组，丝杠直线模组的滑块上通过连接板连接有腋下支撑板和肘部支撑部件。整体结构体积小，避免穿戴背心，增强使用舒适感与方便性。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别是涉及一种踏板式步态康复训练装置。

背景技术

我国和多数国家一样进入老龄化时代，大量的老年人患有脑血管疾病，中国的中风发病率稍高于世界平均水平，属于中风高发地区之一，而且在年龄上呈现年轻化趋势。所以，对于脑卒中疾病而言，不管是治疗还是预防都有重要意义。中风、偏瘫等神经系统疾病以及下肢残疾会导致人体下肢的正常运动功能受损，轻则会导致行走不便、步态变形，重则卧床不起、完全丧失生活能力。神经康复医学理论与临床实验证明：具有高度的可塑性中枢神经系统，在早期康复训练的脑卒中患者可重新获得康复及运动能力。下肢康复机器人属于近些年才发展起来医疗设备，它是一种典型的机电一体化产品。活动踏板式康复训练机器人是一类典型的步态康复训练机器人。

现有的踏板式步行训练机器人主要有两大类型，一类是由多自由度脚踏板机构或平台构成的步行训练机器人，另一类是利用简单连杆机构和踏板姿态控制机构组成的类椭圆机式的步行训练机器人。

如德国柏林自由大学的Hesse等研究者开发第二代的减重步行训练机器人HapticWalker。它的主要机构是两个可编程的踏板结构，每个踏板结构具有三个自由度，它可以提供各种可能的足部运动轨迹。踏板由两个完全对称但相互独立的机械臂组成，踏板安装在机械臂顶部。踏板各部分的协调配合可以驱动患者的脚实现不同的步态运动轨迹，但该机构整体结构体积大，在减重方面需要穿戴减重背心，训练过程中吊着减重，使用不舒服，体验感不好。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供了一种踏板式步态康复训练装置，该装置踏板运动系统采用带有导向装置的平面六连杆机构，腋下和小臂采用支撑板形式支撑体重，整体结构体积小，避免穿戴背心，增强使用舒适感与方便性。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是：

一种踏板式步态康复训练装置，包括底盘、踏板运动系统和人体重心调节系统，踏板运动系统和人体重心调节系统均安装在底盘上，其特征在于，踏板运动系统包括带有导向装置的平面六连杆机构和同步带直线模组，带有导向装置的平面六连杆机构安装于同步带直线模组之上，同步带直线模组安装于底盘之上；带有导向装置的平面六连杆机构提供两个自由度，同步带直线模组提供一个自由度，每个自由度均使用电机驱动，三个自由度配合运动，使踏板模拟人体足部的运动轨迹；

所述的人体重心调节系统包括沿人体高度方向设置的丝杠直线模组，丝杠直线模组的滑块上通过连接板连接有腋下支撑板和肘部支撑部件。

所述的带有导向装置的平面六连杆机构为一套六连杆机构(第一曲柄210、第一连杆、踏板、第二连杆、第二曲柄221，及两个曲柄旋转中心所连成的虚拟杆)附加一个直线导向机构(竖直导轨203沿第一滑块208移动)限制一个自由度，使其具有两个自由度。所述同步带直线模组包括第一同步带223、一组同步带轮以及提供滑动的一组导轨(第一水平导轨206和第二水平导轨209)。

带有导向装置的平面六连杆机构安装在底板上，所述底板通过第一水平导轨和第二水平导轨固定在定位支撑上，且底板与第一同步带固定，底板能在两个水平导轨上滑动；在第一水平导轨和第二水平导轨两端的底盘上固定安装一组用于安装第一同步带的两个同步带轮；