[发明专利]一种用于步态康复训练的结构型减重系统

权利要求书

1.一种用于步态康复训练的结构型减重系统，由结构型减重装置(Ⅰ)、控制系统(Ⅱ)和机架底座(Ⅲ)三部分组成；其特征在于：所述结构型减重装置(Ⅰ)通过一个立柱（9）由螺栓安装在机架底座(Ⅲ)上，有一个力矩电机（8）和控制系统中的一个嵌入式主机（10）及一个控制器（11）嵌入在机架底座(Ⅲ)内部，所述控制系统(Ⅱ)根据输入信号控制力矩电机（8）输出恒定力矩，驱动结构型减重装置(Ⅰ)末端的安全带（1）在患者骨盆处施加向上的支撑力，提供患者所需的减重值，实现主动减重的功能。

2.根据权利要求1所述的用于步态康复训练的结构型减重系统，其特征在于：所述结构型减重装置(Ⅰ)包括所述安全带（1）、一个U形手臂支架（2）、一个滑块基座（3）、四个滑块（4）、两根导轨（5）、一圈同步齿形带（6）、两个同步带轮（7）、一个力矩电机（8）和所述立柱（9）；所述安全带（1）固定于U型手臂支架（2）末端，U型手臂支架（2）与滑块基座（3）铆接在一起，滑块基座（3）通过螺栓与四个滑块（4）联接，四个滑块（4）可分别沿两根导轨（5）上下移动，两根导轨（5）由螺栓固定在立柱（9）上，所述力矩电机（8）的输出轴通过普通平键与两个同步带轮（7）中位于下方的一个联接，同步齿形带（6）啮合于两个同步带轮（7）上，滑块基座（3）与同步齿形带（6）通过螺钉固定于一起；训练时，力矩电机（8）驱动同步带轮（7）旋转，与同步带轮（7）啮合的同步齿形带（6）随之运动将力矩电机（8）输出的旋转运动转换为直线运动，同步齿形带（6）的运动将带动与之固连的滑块基座（3）通过滑块（4）沿导轨（5）上下移动，最终带动固定于U型手臂支架（2）末端的安全带（1）以实现减重的功能。

3.根据权利要求1所述的用于步态康复训练的结构型减重系统，其特征在于：控制系统(Ⅱ)包括一个嵌入式主机（10）、一个控制器（11）、一个人机操作面板（12）和两个环状力传感器（13）；所述嵌入式主机（10）接收来自于固定在立柱（9）上的人机操作面板（12）的输入信号并与控制器（11）相连，控制器（11）与力矩电机（8）相连，嵌入式主机（10）根据输入信号由控制器（11）输出指令信号控制力矩电机（8）旋转。

4.根据权利要求1所述的用于步态康复训练的结构型减重系统，其特征在于：所述机架底座（Ⅲ）包括一个U型底座支架（14）、两个主动万向轮（15）和两个随动轮（16）；所述主动万向轮（15）和随动轮（16）通过螺栓固定在所述U型底座支架（14）底部，主动万向轮（15）安装在后，可以控制运动方向并提供动力朝任意方向运动，随动轮（16）安装在前，整台机器可以在地面自由移动进行移动式减重康复训练，也可以根据需要选择与跑步机固接，进行固定式减重康复训练。

5.根据权利要求3所述的控制系统，其特征在于：所述U型手臂支架（2）末端两侧各固定有一个环状力传感器（13），环状力传感器（13）可以检测力的方向并将数据传送给嵌入式主机（10），从而通过控制力矩电机（8）带动结构型减重装置末端的安全带（1）上下移动以达到帮助患者恢复站立和调节减重值的功能，在训练过程中，当患者失去平衡后，可以通过手指给予环状力传感器（13）一个向上的力，控制力矩电机（8）带动结构型减重装置中的滑块（4）向上滑动，帮助患者恢复站立，患者还可以通过环状力传感器（13）自主的调节减重值。

6.根据权利要求3所述的控制系统，其特征在于：所述人机操作面板（12）可以设定安全范围，既设定滑块（4）下滑的极限距离，当滑块（4）下滑到极限位置后就不能继续下滑，通过安全带（1）和U型手臂支架（2）共同起着防止患者摔倒的作用。