[发明专利]下肢多训练模式康复机器人

说明书

技术领域

本发明属于康复医疗机械领域，涉及一种下肢多训练模式康复机器人，具体涉及一种用于因疾病、下肢偏瘫、各种损伤等引起的腿部运动功能障碍患者的下肢多训练模式康复机器人。

背景技术

随着社会的发展，人口老龄化及各种疾病、事故等导致的肢体运动障碍患者日益增多。这类患者除了药物治疗或手术治疗外，科学的康复训练对于患肢运动功能改善非常重要，同时，随着科技的发展和人们生活质量的不断提高，人们对医疗保健的要求越来越高。这样的背景下，肢体康复机器人作为康复治疗的一种工具，得到了迅速的发展。

目前，世界上大约有十余家实验室从事下肢康复机器人的研究，其中日本和美国走在了前列。日本研制了旋转式康复机器人。德国柏林自由大学(FREE UNIVERSITY BERLIN)开展了腿部康复机器人的研究，并研制了MGT型康复机器人样机。美国的RUTGERS大学开展了脚部康复机器人的研究，并研制了RUTGER脚部康复训练机器人样机。瑞士苏黎士联邦工业大学在汉诺威2001年世界工业展览会上展出了名为LOKOMAT的康复机器人，LOKOMAT的康复机器人模型采用一种主动步态矫正装置带动患者的腿步在踏板机上训练，同时LOKOMAT辅助患者在整个跑台上的步行运动，并使用渐进的功能运动治疗和患者的评估、反馈系统有机结合。我国对康复机器人的研究起步比较晚，辅助型康复机器人的研究成果相对较多，康复训练机器人方面的研究成果则比较少。清华大学在国内率先研制了卧式下肢康复训练机器人样机。

上述下肢康复机器人的优点是结构简单，易于控制，但是机器人自由度偏少，步态训练时，患者的一些重要关节运动得不到训练或者纠正。同时，这些下肢康复机器人运动模式单一，主要是进行各种类型的CPM(Continuous Passive Motion，连续被动运动)，少量的下肢康复机器人可以以主动模式工作。最新研究表明，对因意外事故、先天缺陷、疾病、战争和机体老化等因素产生的功能障碍或残疾患者的康复训练通常需要四种训练模式，即被动训练模式、助力训练模式、主动训练模式、阻尼训练模式，目前国内外并没有同时支持上述多关节同时又有四种康复训练模式的康复机器人。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于下肢功能障碍或残疾患者下肢六个关节(左踝关节、左膝关节、左髋关节、右踝关节、右膝关节、右髋关节)的康复训练，并实现被动训练模式、助力训练模式、主动训练模式、阻尼训练模式四种康复训练模式的下肢多训练模式康复机器人。

本发明所提供的下肢多训练模式康复机器人，包括踏板转动机构、膝髋关节运动机构和脚踝关节运动机构，

所述踏板转动机构包括踏板和踏板轴，踏板轴一端与踏板连接，另一端与膝髋关节运动机构和脚踝关节运动机构连接，所述踏板转动机构为两组；

所述膝髋关节运动机构包括中轴、两个连杆、第一离合器、制动器、减速传动装置和第一驱动源，连杆的一端与中轴固定连接，另一端有一端孔，踏板轴穿过端孔与连杆活动连接，两个连杆结构和连接方式相同，相对中轴的中心点对称布置，减速传动装置的输入端通过第一离合器与制动器连接，同时所述输入端与第一驱动源连接；减速传动装置的输出端与中轴在中间位置固定连接，所述减速传动装置能够正反两个方向传动；

所述脚踝关节运动机构包括左套筒、右套筒、输入传动机构、左传动机构、右传动机构、两组输出传动机构和第二驱动源，左、右套筒分别套于中轴两端且能够绕中轴转动，左套筒右端与左传动机构的从动端连接，左套筒左端与一组输出传动机构的主动端连接；右套筒左端与右传动机构的从动端连接，右套筒右端与另一组输出传动机构的主动端连接，所述左、右传动机构的传动方向相反，输入传动机构的从动端同时与左传动机构、右传动机构的主动端连接，输入传动机构的主动端与第二驱动源连接，输出传动机构的从动端与踏板轴远离踏板的轴端固定连接，所述输入传动机构、左传动机构、右传动机构、两组输出传动机构都能够正反两个方向传动。

所述下肢多训练模式康复机器人，其进一步特征在于：

所述减速传动装置由相互外啮合的齿轮轴和齿轮组成的齿轮传动装置和与传动链相互啮合的前链轮和后链轮组成的链轮传动装置组成，减速传动装置的输入端为齿轮轴，输出端为后链轮，齿轮轴左端通过第一离合器与制动器相连、右端通过第二离合器与第一驱动电机相连，齿轮与前链轮固定连接在同一根后轴上。