[发明专利]一种气动肌肉驱动的柔性穿套式肢体康复装置

说明书

本发明提供了一种气动肌肉驱动的柔性穿套式肢体康复装置，由气动对拉驱动装置和肢体皮带穿套装置两部分组成；气动对拉驱动装置包括一组旋转变向机构、行程放大机构和中间带轮传动机构；肢体皮带穿套装置包括穿套皮带和里侧利转支撑结构两部分。本发明解决的是传统电机驱动的康复设备运动柔顺度有限而寻常气动肌肉康复设备受其行程影响较大的技术问题；要点为采用两个气动肌肉通过行程放大机构对拉，从而驱动绑带轮转动，由皮带牵动患者肢体往复转动，再配合传统康复设备协同治疗，以达缓解肌肉萎缩患者肌肉萎缩、帮助恢复日常行为能力的目的。

技术领域

本发明涉及康复机器人技术领域，具体涉及一种气动肌肉驱动的柔性穿套式肢体康复装置。

背景技术

随着我国社会人口增多、老龄化程度加剧、又有疾病和意外事故使得伤残瘫痪人数居高不下，治疗压力很大。但相对传统医生来说，专门进行康复治疗的医师数量较少，并且市面上的康复设备价格昂贵且治疗效果一般，所以机器人辅助治疗设备的研发是一项重要的课题。

辅助康复机器人的作用是帮助患者做辅助恢复训练，由于患者病患处骨骼和肌肉相当脆弱，如果直接将工业机器人的设计理念套用到康复机器人的设计上，当设备投入使用时可能会导致严重的安全事故，对辅助康复机器人而言，除了精确度之外，运动的柔顺性也是关注重点。传统康复医疗设备由诸多电机驱动，体积较大且运动柔顺性需依靠大量传感设备保证，调试复杂成本过高且柔顺效果也较为有限。在许多驱动方式中，气动肌肉由于具有造价低廉、小巧轻便、安装简单且自带一定阻尼以及具有柔顺性等特点，在辅助康复机器人的设计和研究中具有重要的意义。但由于气动肌肉特性限制，往往安装在旋转关节处，目的是减少气动肌肉行程体积比较大的问题，换言之，如想输出较大行程，需要使用直径和长度大的气动肌肉。

综上所述，传统的康复设备和气动肌肉机器人无法同时兼顾柔顺性大和体积小的优点。

发明内容

根据现有技术的缺陷和不足之处，本发明的目的是提供一种气动肌肉驱动的柔性穿套式肢体康复装置，使用气动人工肌肉驱动康复绑带消除了电机或单纯气动肌肉驱动的不利影响，且柔顺性高、输出力大且稳定、重量轻、噪音小、安全性高。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种气动肌肉驱动的柔性穿套式肢体康复装置，其特征在于，包括气动肌肉对拉驱动结构组件(40)、肢体皮带穿套结构组件(50)和保护外壳(31)，所述气动肌肉对拉驱动结构组件设置在所述保护外壳(31)内的主安装板(22)上，所述肢体皮带穿套结构组件贯穿所述外壳(31)与所述气动肌肉对拉驱动结构组件连接。

所述气动肌肉对拉驱动结构组件(40)由一组旋转变向机构、行程放大机构和中间带轮传动机构组成，包括：“L”形支座(25)、正向气动肌肉(1)、钢丝绳连接器(3)、正向前半钢丝绳(4)、正向后半钢丝绳(8)、转向线轮(7)、线轮支撑座(20)、编码器支架(6)、光学编码器(5)、正向齿条(26)、直线导轨(17)、直线导轨滑块(16)、滑块齿条连接件(15)、正向齿条复位弹簧(24)、复位弹簧固定座(23)、正向传动齿轮(2)、中间传动轴(10)、中间传动轴轴承座(11)、皮带轮(29)、反向传动齿轮(12)、反向齿条(14)、反向前半钢丝绳(19)、反向后半钢丝绳(21)、反向气动肌肉(18)、主安装板(22)；