[发明专利]一种并联三自由度踝关节康复机器人

权利要求书

1.一种并联三自由度踝关节康复机器人，包括可调节式脚踏板(1)、动平台(2)、内支链(3)、中间支链(4)、外支链(5)、第一带轮张紧装置(6)、第三带轮张紧装置(7)、静平台(8)、第二带轮张紧装置(9)；

内支链(3)、中间支链(4)、外支链(5)共轴安装于静平台(8)的阶梯轴上，各支链中间通过中间转动副连接，支链末端通过球副与动平台(2)相连构成并联机构，三条支链的基轴转动副轴线重合于一条公共轴线，内基轴带轮(3-6)与套筒(3-7)通过轴承装配在静平台(8)的阶梯轴上，内基轴体(3-8)与端盖(3-9)通过轴承装配在静平台(8)的阶梯轴上，内基轴带轮(3-6)与内基轴体(3-8)固连，内基轴可绕阶梯轴转动；中间基轴带轮(4-6)通过轴承装配在内基轴上，中间基轴体(4-7)与端盖(4-8)通过轴承装配在内基轴上，中间基轴带轮(4-6)与中间基轴体(4-7)固连，中间基轴可绕内基轴转动；外基轴带轮(5-6)、外基轴体(5-7)与端盖(5-8)通过轴承装配在中间基轴上，外基轴带轮(5-6)与外基轴体(5-7)固连，外基轴可绕中间基轴转动，三条支链的中间转动副轴线在空间内相互垂直，且三条支链在基轴转动副处的公共轴线与中间转动副轴线交于空间内一定点，动平台具有绕该定点转动的三个自由度；

各支链对应的永磁直流力矩电机与电机基座固连，电机经过多楔带传动带动基轴转动，定轴杆与基轴固连跟随转动，通过中间转动副带动空间杆运动，空间杆通过球副带动动平台(2)绕空间定点运动；

可调节式脚踏板1由可调节束缚带(1-1)、前板(1-2)与后板(1-3)组成，后板(1-3)装配在动平台(2)上，可相对于动平台(2)上下调节；前板(1-2)与后板(1-3)相连，可相对于后板(1-3)前后调节；前板(1-2)与后板(1-3)上设计有束缚带孔，配合可调节束缚带(1-1)固定患肢；通过调整可调节式脚踏板(1)相对于动平台(2)的高度和踏板长度，使踝关节转动中心与机器人空间定点重合，机器人带动足部进行绕定点的背伸/趾屈、内翻/外翻、内旋/外旋三种康复运动及复合康复运动。

2.根据权利要求1所述的一种并联三自由度踝关节康复机器人，其特征是：内支链(3)的电机基座(3-3)固定安装在静平台(8)上，永磁直流力矩电机(3-2)与电机基座(3-3)固连，电机尾部安装有光电编码器(3-1)，电机输出轴装配多楔带轮(3-4)，通过多楔带(3-5)将动力传递到内基轴带轮(3-6)上，内基轴带轮(3-6)与内基轴体(3-8)固接，内基轴通过轴承装配在静平台(8)的阶梯轴上，可绕阶梯轴转动，内基轴体(3-8)与定轴杆固连；定轴杆另一端与空间杆(3-13)通过中间转动副相连接，空间杆(3-13)的末端与动平台(2)通过球副相连接。

3.根据权利要求1所述的一种并联三自由度踝关节康复机器人，其特征是：中间支链(4)的电机基座(4-3)固定安装在静平台(8)上，永磁直流力矩电机(4-2)与电机基座(4-3)固连，电机尾部安装有光电编码器(4-1)，电机输出轴装配多楔带轮(4-4)，通过多楔带(4-5)将动力传递到中间基轴带轮(4-6)上，中间基轴带轮(4-6)与中间基轴体(4-7)固接，中间基轴通过轴承装配在内基轴上，可绕内基轴转动，中间基轴体(4-7)与定轴杆固连；定轴杆另一端与空间杆(4-12)通过中间转动副相连接，空间杆(4-12)的末端与动平台(2)通过球副相连接。

4.根据权利要求1所述的一种并联三自由度踝关节康复机器人，其特征是：外支链(5)的电机基座(5-3)固定安装在静平台(8)上，永磁直流力矩电机(5-2)与电机基座(5-3)固连，电机尾部安装有光电编码器(5-1)，电机输出轴装配多楔带轮(5-4)，通过多楔带(5-5)将动力传递到外基轴带轮(5-6)上，外基轴带轮(5-6)与外基轴体(5-7)固接，外基轴通过轴承装配在中间基轴上，可绕中间基轴转动，外基轴体(5-7)与定轴杆固连；定轴杆另一端与空间杆(5-12)通过中间转动副相连接，空间杆(5-12)的末端与动平台(2)通过球副相连接。