[实用新型]一种下肢外骨骼康复机器人

说明书

本实用新型公开了一种下肢外骨骼康复机器人，包括大腿固定套、膝关节组件、小腿组件，踝关节连接件、驱动组件以及弹簧组件，大腿固定套、膝关节组件、小腿组件，踝关节连接件依次连接，驱动组件与大腿固定套连接，弹簧组件一端与驱动组件连接，另一端与膝关节组件连接，膝关节组件与电机连接，且电机驱动膝关节组件转动，带动膝关节屈伸，驱动组件带动弹簧组件伸缩，在膝关节不同屈伸角度下自适应补偿内部作用力，减少膝关节内力的产生，提供更好的支撑，进而减小软组织磨损及二次损伤的风险，更好地模拟下肢生物力学，且使用方便，有利于患者康复。

技术领域

本实用新型涉及康复机器人技术领域，更准确的说涉及一种下肢外骨骼康复机器人。

背景技术

康复机器人是工业机器人和医用机器人的结合，近年来发展迅速。下肢外骨骼康复机器人是一种穿戴在下肢的机械装置，以持续主被动活动联合为理论基础，来模拟下肢运动，刺激患者机体的自然复原力，发挥组织代偿作用，进而辅助或替代康复治疗师，简化传统的“一对一”治疗过程。使用下肢外骨骼康复机器人能够帮助截瘫、偏瘫等下肢功能障碍患者重获行走能力。

现有技术的康复机器人产品包括英国Mike Topping公司研制的Handy 1，荷兰Exact Dynamics公司研制的MANUS康复机器人，德国MEDICA公司研制的THERA-Vital，以色列的APT系列智能康复机器人，意大利的Fisiotek下肢被动康复机器人，日本筑波大学研制的Robot Suit HAL、美国Berkeley Bionics公司研制的eLEGS等。上述设备普遍存在人机适应性差，难以较好地模拟下肢生物力学，使用舒适性不佳等缺点，且价格昂贵。由于下肢膝关节复杂的解剖学结构，而传统的下肢外骨骼康复机器人仅通过电机在一个方向的牵引，难以实现对下肢膝关节运动的较佳模拟，进而会影响膝关节及其附近组织内部应力的改变(内力增高，峰值力之间波动较大)，容易造成软组织磨损及二次损伤的风险。

综上，考虑到目前市场上存在较大的新型外骨骼下肢康复器械的空缺，而传统下肢外骨骼的发展仍不是非常成熟，人工手动辅助进行运动疗法的经济成本又较高，本领域需要设计一种能够在膝关节不同屈伸角度下自适应补偿关节运动产生的内部作用力，对下肢生物力学实现更好的模拟，且使用方便的下肢外骨骼康复机器人。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种下肢外骨骼康复机器人，包括大腿固定套、膝关节组件、小腿组件，踝关节连接件、驱动组件以及弹簧组件，大腿固定套、膝关节组件、小腿组件，踝关节连接件依次连接，驱动组件与大腿固定套连接，弹簧组件一端与驱动组件连接，另一端与膝关节组件连接，膝关节组件与电机连接，且电机驱动膝关节组件转动，带动膝关节屈伸，驱动组件带动弹簧组件伸缩，在膝关节不同屈伸角度下自适应补偿内部作用力，减少膝关节内力的产生。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种下肢外骨骼康复机器人，包括一大腿固定套、一驱动组件、一膝关节组件、一弹簧组件以及一小腿组件，所述大腿固定套通过所述膝关节组件与所述小腿组件连接，且所述小腿组件受所述膝关节组件驱动相对于所述大腿固定套转动，所述驱动组件与所述大腿固定套固定连接，所述弹簧组件一端与所述驱动组件连接，另一端与所述膝关节组件连接，且所述弹簧组件受所述驱动组件驱动伸缩。

优选地，所述膝关节组件包括两个对称设置的膝关节连接部以及一弹簧支撑架，两个所述膝关节连接部分别与所述大腿固定套可转动的连接，且两个所述膝关节连接部分别与所述小腿组件固定连接，所述弹簧支撑架为U形杆，且所述弹簧支撑架两端分别与两个所述膝关节连接部固定连接，所述弹簧支撑架远离两个所述膝关节连接部的部分与所述弹簧组件固定连接。