[发明专利]一种并联式脚踝康复机器人

说明书

本发明公开了一种并联式脚踝康复机器人，其包括动平台、定平台、三个运动分支和三个驱动装置，运动分支的顶端和底端分别与动平台和定平台转动连接。定平台和动平台分别设有三个转动副，位置相互对应，且相对于第一平面平行。动平台上的脚踏板位于第一平面的下方，且平行于第一平面。运动分支包括第一连杆、第二连杆和第一球副。本发明具有两个转动自由度和一个移动自由度，能够带动人体脚踝实现旋前/旋后，内翻/外翻运动，并且可以根据患者自身踝关节的结构尺寸对自身康复的初始位置进行一定的调节，以保证机构的运动与人体踝关节的运动性质相吻合，从而保证康复的准确度。

技术领域

本发明涉及康复机器人技术领域，尤其涉及一种并联式脚踝康复机器人。

背景技术

踝关节是人体重要的承重和运动关节，人体的站立、行走中踝关节都起到了重要的作用，由于踝关节在运动中负重较大并且由于其自身结构特点在运动中特别容易损伤，每年有许多人因为运动损伤、中风、踝关节疾病等原因导致踝关节受损，失去正常运动能力。在治疗脚踝损伤疾病的中后期常常采用治疗师对患者脚踝进行按摩，在这种物理治疗过程中需要患者和治疗师一对一的进行康复训练，虽然这种治疗方式对患者的康复起到了重要的作用，但是随着患者数量的增多，理疗师的人数严重缺乏，其次这种康复方式费时费力效率较低，训练过程缺乏趣味性，并且不能够实时记录患者各种训练康复参数，从而难以定量的对患者进行康复效果评估。

目前，市场上已经存在一些种类的踝关节康复装置，但现有踝关节康复装置有些无法实现机构转动中心与踝关节运动中心的重合，有些装置只有1个或2个自由度，不满足踝关节康复训练的要求，训练模式不符合人体结构需求，容易对患者造成二次损伤。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种并联式脚踝康复机器人，其具有三个自由度，不仅可以较好的实现人体踝关节的旋前/旋后，内翻/外翻运动，还可以实现转动轴线高度方向的调节，使得本装置的运动更加符合人体踝关节的运动特点，达到更好的康复效果。

具体地，本发明采用如下技术方案进行实现：

本发明提供一种并联式脚踝康复机器人，其包括定平台、动平台以及设置在所述动平台和定平台之间的三个并列的运动分支，每一个运动分支分别设置有一个驱动装置，所述每一个运动分支的顶端和底端分别与所述动平台和所述定平台转动连接，三个运动分支的结构相同，均为转动副-球铰副-转动副RSR结构；

所述定平台和动平台分别设置有三个转动副，定平台的三个转动副分别为第一转动副、第二转动副和第三转动副，动平台的三个转动副分别为第四转动副、第五转动副和第六转动副，其中第一转动副与第四转动副的位置相对应，第二转动副与第五转动副的位置相对应，第三转动副与第六转动副的位置相对应，三个所述运动分支的第一球副的球心平面为第一平面，六个转动副均相对于第一平面对称，所述动平台设置有脚踏板，所述脚踏板位于第一平面的下方，且平行于第一平面和动平台的平面，三个所述运动分支结构相同，每一个运动分支分别包括第一连杆、第二连杆和第一球副，所述第一连杆的第一端与所述定平台转动连接，所述第一连杆的第二端与所述第一球副的第一端连接，所述第二球副的第二端与所述第二连杆的第一端连接，所述第二连杆的第二端与所述动平台连接。

优选地，第一转动副与第二转动副相互垂直，第二转动副与第三转动副相互垂直，第一转动副与第三转动副相互平行。

优选地，第四转动副与第五转动副相互垂直，第五转动副与第六转动副相互垂直，第四转动副与第六转动副相互平行。

优选地，第一转动副的纵向中轴线与第二转动副的横向中轴线之间的垂直距离等于第二转动副的纵向中轴线与第三转动副横向中轴线之间的垂直距离，第一转动副的横向中轴线与第二转动副的纵向中轴线之间的垂直距离等于第二转动副的横向中轴线与第三转动副纵向中轴线之间的垂直距离。