[发明专利]一种踝关节康复机器人结构及其使用方法

说明书

本发明涉及一种踝关节康复机器人结构及其使用方法，包括支撑底座，所述支撑底座的两侧部分别设置有支撑杆，一卧式设置的凵型连接件的两端分别与支撑杆的上端转动连接，所述凵型连接件的中部设置有上端与其转动连接的竖杆并安装有第一编码器，所述竖杆的下端与一动平台的后端固定连接，所述动平台的前部两侧分别设置有驱动动平台摆动的驱动件，所述凵型连接件与支撑杆转动连接的其中一端设置有第二编码器。该踝关节康复机器人在满足脚踝关节康复效果的情况下实现了机构上的简化，将复杂的并联机构简化为两杆可实现的运动空间。

技术领域

本发明涉及一种踝关节康复机器人结构及其使用方法。

背景技术

现有研究和开发的脚踝康复机器人，采用并联机构多于串联机构，这是由于并联机构高刚度的特性及脚踝关节的康复特性需求，由于脚踝康复机器人动平台需要有较大的运动空间，所以脚踝康复机器人动平台与驱动器的连接形式多采用虎克铰连接。但是虎克铰制作和装配困难，鉴于此本发明提出以球铰链连接康复机器人运动平台和驱动器，并且以鱼眼副连接驱动器和机器人静平台的设计。康复机器人的最大运动空间不仅和所选的球副运动空间有关，而且和各零部件尺寸及安装位置都存在关联，往往脚踝康复机器人机构的评价指标是有效运动空间，其直接影响康复者的脚踝康复运动角度，球副的运动空间及脚踝康复机器人各零部件的尺寸都直接或间接影响着脚踝康复机器人的机构优劣，因为球副在工程领域及实际应用较少，这就造成不仅球副种类不多且空间角度有限；脚踝康复机构的复杂程度并非为最终设计目的，但由于脚踝康复机器人的康复运动方式，往往设计为较为复杂的并联机构且驱动件较多。

发明内容

本发明的目的在于提供一种踝关节康复机器人结构及其使用方法，该踝关节康复机器人在满足脚踝关节康复效果的情况下实现了机构上的简化，将复杂的并联机构简化为两杆可实现的运动空间。

本发明的技术方案在于：一种踝关节康复机器人结构，包括支撑底座，所述支撑底座的两侧部分别设置有支撑杆，一卧式设置的凵型连接件的两端分别与支撑杆的上端转动连接，所述凵型连接件的中部设置有上端与其转动连接的竖杆并安装有第一编码器，所述竖杆的下端与一动平台的后端固定连接，所述动平台的前部两侧分别设置有驱动动平台摆动的驱动件，所述凵型连接件与支撑杆转动连接的其中一端设置有第二编码器。

进一步地，所述驱动件包括与支撑底座相铰接且位于支撑杆前侧的鱼眼关节，所述鱼眼关节的上端固定有电动推杆，所述电动推杆的伸缩杆上端设置有球头关节，所述球头关节的另一端设置有连杆，所述连杆的下端与动平台侧部固定连接。

进一步地，所述鱼眼关节的上端经固定板与电动推杆的座壳固定连接，所述连杆呈倒L型且上端与球头关节的上端固定连接。

进一步地，所述凵型连接件包括与支撑杆的上端转动连接的横杆，位于两横杆的后端之间经固定有纵杆，所述竖杆的上端与纵杆的中部转动连接。

进一步地，位于一侧的支撑杆上端经阶梯轴与对应横杆转动连接，且编码器与阶梯轴相连接并固定于该侧支撑杆上；位于另一侧的支撑杆上端经滑动轴承与对应的横杆转动连接；所述横杆的后端分别经直角连接件与纵杆相连接。

进一步地，所述竖杆的上端经阶梯轴与纵杆转动连接，且编码器与阶梯轴相连接并固定于纵杆上。

进一步地，所述动平台包括下平台及上平台，所述上平台及下平台前部及后部通过贯穿下平台且与下平台螺纹连接的螺杆固定连接，所述上平台与螺杆可拆连接，所述上平台上表面还固定连接有前后调节板，所述前后调节板包括弧形立板及固定于弧形立板底部的安装板，所述安装板上具有沿上平台长度方向布设的槽孔，所述前后调节板与上平台经贯穿槽孔的导向定位销进行前后导向，前后调节板与上平台经贯穿槽孔的固定螺栓固定连接。

进一步地，所述螺杆上端具有法兰盘，所述螺杆的上部套有螺杆固定座，所述螺杆固定座中部具有穿过螺杆的开孔，所述螺杆固定座开孔小于法兰盘直径，所述螺杆固定座两侧与上平台底部经锁紧螺栓固定连接