[发明专利]下肢行走功能康复用外骨骼康复机器人与控制系统及方法

摘要

一种下肢行走功能康复用外骨骼康复机器人及其控制系统与方法，该机器人从上至下依次包括靠背、髋关节动力源、髋关节组件、腰部组件、大腿杆组件、膝关节动力源、膝关节组件、小腿杆组件、踝关节组件、足部踏板。本下肢外骨骼康复机器人运用仿生学原理设计驱动方案，增加踝关节主动自由度，通过主动牵拉患者跟腱肌肉加快其踝关节功能的恢复速度；腰部组件、连杆机构以及足部踏板采用碳纤维复合材料，保持强度同时减轻结构重量与体积；腰部宽度、大腿长度和小腿长度均设置无极可调功能，并配有柔性绑带，最大程度满足使用者穿戴舒适度要求。本发明既可以作为行走失能患者的代步工具，也可以通过主动式训练帮助脑卒中患者重新获得行走能力。

主权项

一种下肢行走功能康复用外骨骼康复机器人，其特征在于，包括有：腰部支撑系统，所述腰部支撑系统包括有腰部组件(9)、靠背(1)以及腰部柔性绑带(8)；髋关节系统，所述髋关节系统包有髋关节动力源(2)、髋关节组件(3)；腿部运动系统，所述腿部运动系统包括有大腿杆组件(10)、膝关节动力源(5)、膝关节组件(12)、小腿杆组件(13)；脚部系统，所述脚部系统包括有踝关节组件(7)以及足部踏板(15)；其中，所述靠背(1)的前端与所述腰部柔性绑带(8)相连，所述靠背(1)的后端与所述腰部组件(9)连接，于所述靠背(1)的背面设置有用于供电的电源以及具有控制功能的控制模组；所述髋关节动力源(2)固定设置于所述腰部组件(9)上、并与所述电源以及所述控制模组连接，所述髋关节组件(3)固定设置于所述腰部组件(9)，所述髋关节组件(3)通过铰接方式与所述大腿杆组件(10)连接，所述髋关节动力源(2)通过所述髋关节组件(3)与所述大腿杆组件(10)动力连接、并可驱动所述大腿杆组件(10)相对于所述腰部组件(9)转动；所述膝关节动力源(5)固定设置于所述大腿杆组件(10)上、并与所述电源以及所述控制模组连接，所述大腿杆组件(10)以及所述小腿杆组件(13)通过所述膝关节组件(12)铰接，所述膝关节动力源(5)通过所述膝关节组件(12)与所述小腿杆组件(13)动力连接、并可驱动所述小腿杆组件(13)相对于所述大腿杆组件(10)转动；所述踝关节组件(7)通过胶接方式与所述小腿杆组件(13)连接，所述踝关节组件(7)与所述足部踏板(15)连接；于所述大腿杆组件(10)上设置有大腿绑缚支架(4)以及大腿柔性绑带(11)，于所述小腿杆组件上设置有小腿绑缚支架(6)以及小腿柔性绑带(14)。