[发明专利]用于下肢康复训练的髋关节结构和被动步态协调控制方法

说明书

本发明公开了一种用于下肢康复训练的髋关节结构和被动步态协调控制方法，其中髋关节结构包括髋关节延伸板、马达、第一转动轮、第二转动轮、第二转动轮轴、减速机、固定板、腿部支撑和髋腿连接板。相比于现有技术，本发明能够帮助实施过髋关节置换手术或因其它原因髋关节需要恢复的人进行术后康复治疗，且结构简单，使用方便、安全，适于推广。

技术领域

本发明涉及康复训练辅助器械技术领域，特别是涉及一种用于下肢康复训练的髋关节结构和被动步态协调控制方法。

背景技术

骨盆由髂骨、尾骨、坐骨结节和双髋骨构成，和骨盆控制相关联的肌肉基本涵盖了人体最大的肌肉群，骨盆既是躯干的支撑基础，又是下肢的驱动结构，起到了承上启下的重要作用。从人体移动、转向的生物学、人体结构学角度看，骨盆是连接躯干、下肢的枢纽、对保持人体正常姿态完成下肢运动发挥着重要作用。在正常步行中躯干的旋转因上肢的摆动而加大，躯干与骨盆相反方向旋转，并且沿着重心上下、左右移动。大多数的运动障碍和异常运动模式都可以在骨盆控制的能力缺失上找到答案。

髋关节是人体的一个重要关节，为多轴性关节，能作屈伸、收展、旋转及环转运动。但是由于生活环境和意外事故，一些人特别是老年人的髋关节出现损坏、病变、畸形等问题。当使用者有经济能力时，则可进行髋关节置换手术，通过移植人工关节重建一个稳定的关节从而恢复和改善关节运动能力。不过手术后需要进行长时间的康复治疗，目前这些康复治疗主要靠人力进行，即使用者自己或在他人的帮助下进行一些康复运动。虽说康复治疗的理论依据是完善可行的，但是在治疗过程中存在着术后损伤、意外磕碰等不安全因素影响使用者恢复，甚至造成关节脱落。尽管能完成日常的行走任务，但是他们的步态偏离于健康人体。现在市场上虽有一些外骨骼助力机器人的机械，但其作用主要是帮助使用者恢复肢体活动能力，而对髋关节置换术后的康复治疗帮助甚少。因此，帮助实施过髋关节置换手术或其它原因髋关节需要恢复的人进行术后康复治疗的此类康复机构是比较紧缺的。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于下肢康复训练的髋关节结构和被动步态协调控制方法，与下肢康复训练助行机器人配合使用，用于步态协调训练，避免对进行康复训练的使用者构成二次伤害。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明公开了一种用于下肢康复训练的髋关节结构，用于安装在下肢康复训练助行机器人上，所述下肢康复训练助行机器人包括底盘移动机构、支撑机构、骨盆辅助运动机构、人机交互单元和控制单元，所述骨盆辅助运动机构具有压力传感器，所述压力传感器用于感应使用者腰部的前后运动；所述骨盆辅助运动机构上还安装有力矩传感器，所述力矩传感器用于感应使用者腰部的上下运动，所述用于下肢康复训练的髋关节结构包括：

髋关节延伸板，所述髋关节延伸板用于固定在所述骨盆辅助运动机构上；

马达，所述马达固定于所述髋关节延伸板的第一侧，所述马达的输出轴穿过所述髋关节延伸板；

第一转动轮，所述第一转动轮位于所述髋关节延伸板的第二侧且固定于所述马达的输出轴上；

第二转动轮，所述第二转动轮位于所述髋关节延伸板的第二侧；

第二转动轮轴，所述第二转动轮固定于所述第二转动轮轴上，所述第二转动轮轴穿过所述髋关节延伸板，所述第一转动轮与所述第二转动轮传动连接；

减速机，所述减速机固定于所述髋关节延伸板的第一侧，所述第二转动轮轴与所述减速机的输入端固定连接；

固定板，所述马达的输出轴以及所述第二转动轮轴均与所述固定板转动连接，所述第一转动轮和所述第二转动轮位于所述固定板与所述髋关节延伸板之间；

腿部支撑，所述腿部支撑用于和使用者的大腿绑定；

髋腿连接板，所述髋腿连接板的一端与所述减速机的输出端固定相连，所述髋腿连接板的另一端与所述腿部支撑固定相连。