[发明专利]一种具有被动自由度的下肢康复机器人

权利要求书

1.一种具有被动自由度的下肢康复机器人，其特征在于：包括髋关节锻炼机构、踝关节训练机构以及矢状面运动机构，所述的矢状面运动机构的上端安装有髋关节锻炼机构，髋关节锻炼机构的上端安装有踝关节训练机构，人体脚踏在踝关节训练机构上，且座椅正对下肢康复机器人设置，髋关节锻炼机构、踝关节训练机构以及矢状面运动机构同时动作，带动髋关节绕人体冠状轴及垂直轴的主被动运动、膝关节主被动运动、踝关节绕冠状轴及垂直轴的主被动运动及矢状轴的被动运动，完成下肢康复训练。

2.如权利要求1所述的一种具有被动自由度的下肢康复机器人，其特征在于：所述的矢状面运动机构包括滚珠丝杠机构(1)、转板(2)以及底部电推杆(3)，所述滚珠丝杠机构(1)上安装有输出平台板(4)，转板(2)通过转板轴承座(5)安装在输出平台板(4)上，输出平台板(4)与转板(2)之间安装底部电推杆(3)，转板(2)与底部电推杆(3)之间构成一个三角形支撑机构，转板(2)的顶部焊接有上侧动平台(13)，底部电推杆(3)推动转板(2)动作。

3.如权利要求1所述的一种具有被动自由度的下肢康复机器人，其特征在于：所述的髋关节锻炼机构包括两根平行设置的转杆(16)和驱动所述转杆(16)转动的中间电推杆(17)，所述中间电推杆(17)的一端铰接在任一转杆(16)上，其另一端通过轴承座安装在上侧动平台(13)上，

两转杆(16)的上端通过轴承座安装在上输出平台(18)上，其下端通过轴承座安装在上侧动平台(13)上，

中间电推杆(17)驱动转杆(16)动作，从而带动髋关节锻炼机构整体转动，实现髋关节绕人体冠状轴的主被动运动。

4.如权利要求1所述的一种具有被动自由度的下肢康复机器人，其特征在于：所述的踝关节锻炼机构包括同步组件和旋转组件，所述同步组件上安装有旋转组件，旋转组件上安装有踏板(19)，同步组件动作驱动旋转组件旋转，用以驱动踝关节绕垂直轴做主被动运动，旋转组件动作驱动踏板(19)动作，实现踝关节绕冠状轴做主被动运动及矢状轴的被动运动。

5.如权利要求2所述的一种具有被动自由度的下肢康复机器人，其特征在于：所述的滚珠丝杠机构(1)包括滚珠丝杠框架(9)、丝杠驱动电机(6)、丝杠(7)以及丝杠螺母，所述输出平台板(4)的底面上安装有丝杠螺母和滑块(12)，丝杠(7)上设有与其配合的丝杠螺母，滚珠丝杠驱动电机(6)安装在滚珠丝杠框架(9)的一侧板上，滚珠丝杠驱动电机(6)的输出端安装有联轴器，联轴器与丝杠(7)的一端连接，丝杠(7)的另一端安装在滚珠丝杠框架(9)的另一侧板上，丝杠(7)的两侧均安装有与所述滑块(12)配合的滑轨(11)。

6.如权利要求2所述的一种具有被动自由度的下肢康复机器人，其特征在于：所述的转板(2)的下端一侧内壁上开设有第一弧形槽(14)，转板轴承座(5)上安装有第一限位螺钉(15)，第一限位螺钉(15)在第一弧形槽(14)内滑动，用以限制转动(2)转动角度。

7.如权利要求4所述的一种具有被动自由度的下肢康复机器人，其特征在于：所述的同步组件包括同步带电机(20)和同步带轮组件(22)，所述同步带电机(20)通过电机连接座(23)安装在上输出平台(18)上，同步带轮组件(22)安装在上输出平台(18)上，同步带电机(20)的输出端与同步带轮组件(22)连接，并驱动同步带轮组件(22)转动，实现踝关节绕垂直轴做主被动运动。

8.如权利要求4所述的一种具有被动自由度的下肢康复机器人，其特征在于：所述的旋转组件包括踝关节电机(24)、旋转体(25)、踏板下板(26)以及虎克铰组件(28)，所述虎克铰组件(28)上安装有踏板(19)，虎克铰组件的非等长端与旋转体(25)连接，踏板下板(26)上安装有支架(27)，旋转体(27)的两端通过第一短轴和第二短轴安装在支架(27)上，第一短轴靠近踝关节电机(24)设置，

踝关节电机(24)的输出端安装有联轴器，联轴器的输出端与第一短轴连接，从而驱动旋转体(25)转动，实现踝关节绕人体冠状轴做主被动运动及矢状轴的被动运动。