[发明专利]一种气动肌肉驱动的下肢康复机器人

说明书

本发明公开了一种气动肌肉驱动的下肢康复机器人，属于康复机器人的技术领域。它包括框架（1）、髋关节组件（2）、大腿关节组件（3）、膝关节组件（4）和踝关节组件（5）；框架（1）顶部纵梁固定髋关节组件（2），髋关节组件（2）的腰部转板伸向框架（1）内部空间，腰部转板的悬挂端向下连接大腿关节组件（3），大腿关节组件（3）向下依次连接有膝关节组件（4）和踝关节组件（5）。本发明的技术效果是：以气压控制其收缩，安全性较高，运动平滑，稳定性高，驱动模型逼真，重量轻出力大，适合于与人身密切接触的场合。

技术领域

本发明涉及一种康复机器人，具体涉及一种气动肌肉驱动的下肢康复机器人。

背景技术

目前，我国有6000多万残疾人，其中肢体残疾达877万人。在肢体残疾人群中，又以下肢残疾人居多。另外，每年因脑动脉梗塞与破裂出血引起的偏瘫，大约数十万残疾后遗症的病人，丧失肢体运动肌的功能。

我国步入老龄化社会，中、老年人因患心脑血管疾病引起中风、偏瘫等疾病，出现下肢运动障碍。因而他们不得不常年卧床、肢体缺乏锻炼，继而引起皮肤压掩、骨质疏松、肌肉萎缩、肢体痉挛和静脉血栓等并发症。由于患者的实际情况复杂且人人有差异性，除了采用相对应的药物治疗外，现代医学引入针对下肢运动功能障碍的康复训练。为了改善患者的生活质量，助他们早日康复，减轻家庭负担，所以下肢康复训练辅具的研发应运而生。目前下肢康复器大多针对患者的不同康复阶段进行设计，并且各自已在不同临床康复阶段上上取得了初步研究成果，但随着研究的深入，早期的康复器反映出运动形式有限，反馈形式单一，结构刚性大，缺乏柔顺性等问题。同时，随着医学领域研究的进展，现阶段的康复研究又对关节的复杂运动训练、防治足下垂等方面的工程实现提出了更高的要求。

目前康复机器人的驱动主要依靠电机、气缸等来完成，由这些驱动器驱动的康复机器人控制精度比较高，但是这些机器人的机械结构比较复杂，刚性比较大，缺乏柔顺性。气动肌肉这种驱动器的问世，其不仅体积小巧，安全柔顺，功率/重量比大，而且其力/长度特性极为相似，因此它适合于与人身密切接触的场合。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是为了能实现帮助病人完成下肢康复运动的下肢康复设备，提供一种气动肌肉驱动的下肢康复机器人，它以气压控制其收缩，安全性较高，运动平滑，稳定性高，驱动模型逼真，重量轻出力大，适合于与人身密切接触的场合。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种气动肌肉驱动的下肢康复机器人，包括框架、髋关节组件、大腿关节组件、膝关节组件和踝关节组件；框架顶部纵梁固定髋关节组件，髋关节组件的腰部转板伸向框架内部空间，腰部转板的悬挂端向下连接大腿关节组件，大腿关节组件向下依次连接有膝关节组件和踝关节组件。

本发明的技术效果是：

1、本发明主要以铝合金构件及气动肌肉组成，而气动肌肉自身体积不大且质量轻，故整机的质量较轻，各部件尺寸较小，模型较为逼真，使用时较为轻便。

2、本发明采用气动肌肉作为驱动器，由于以气压控制其收缩，接近人体的肌肉的工作模式而具有像肌肉一样的运动平滑顺畅，当然由于其是由特殊橡胶材料编织而成，所以具有弹性安全性，重量轻出力大,相比于冰冷的气缸和电机它更适合于与人身密切接触的场合；

3、本发明的各个关节轴与主板的运动只受气动肌肉的伸缩而产生，因此互不影响相互之间的运动，更方便地对下肢康复机器人整机进行准确的控制，故整机运动平滑，运动精度高，稳定性好。

附图说明

本发明的附图说明如下：

图1为本发明一个实施例的示意图；

图2为实施例的髋关节组件示意图；

图3为图1中髋关节底座的组合结构图；

图4为实施例的大腿关节组件示意图；