[发明专利]家庭型下肢外骨骼康复训练机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种康复医疗器械领域的机器人，具体涉及一种家庭型下肢外骨骼康复训练机器人。

背景技术

每年都有相当数量的人由于疾病和交通事故等原因造成下肢功能障碍，而且人数呈现不断增长的态势。由于大部分患者的起居生活都需要专人照料，给家庭和社会带来了沉重的负担。因此，设法改善并恢复患者的独立行走能力是康复治疗努力的首要目标。

临床医学证明，科学合理的康复训练能够维持和改善关节活动度，预防废用性肌萎缩和关节僵硬，并且能够有效地刺激本体感受器，对患侧肢体进行促通。传统的康复治疗大多采用治疗师与患者多对一的训练方式，不仅效率低成本高，而且在医疗资源严重紧缺的情况下，这种治疗方式很难满足所有患者的康复需求。因此，下肢康复机器人的出现，为下肢功能障碍的患者提供了一种全新的治疗手段。为此，欧美、日本等发达国家的科研工作者和医疗机构率先展开了对下肢康复机器人技术的研究，目前研究较为成熟的有Lokomat，Haptic Walker，LOPES以及ALEX等。

现有的下肢外骨骼康复训练机器人虽然有很多的优势，但也存在着缺陷和不足。下肢康复机器人的系统庞大，结构复杂，穿戴过程繁琐，价格昂贵，一般只适用于大型医院和康复中心，难以应用于一般家庭当中，故而无法保证患者的康复训练时间。另外康复机器人有些尺寸的不可调或调节范围有限，极易造成患者肢体的不适，影响康复训练效果。

发明内容

本发明旨在针对当前下肢外骨骼康复训练机器人存在的问题，设计一款结构简单，成本较低，使用方便，体积适中，适合家庭使用的，可以根据使用者的身体尺寸参数调节机构尺寸和相对位置，满足使用者个性化需求的下肢外骨骼康复训练机器人。

为了解决上述技术问题，本发明提出的一种家庭型下肢外骨骼康复训练机器人，包括机架、支撑背板和连接板，所述支撑背板设置在机架上部的一侧，所述支撑背板上设有两条竖直的滑槽，所述连接板上设有两条与滑槽配合的导轨，两条导轨上均设有高度一致的螺杆，所述支撑背板上沿两条导轨的走向设有两排通孔，两排通孔的高度一一对应；两个螺杆穿过两个同一高度的通孔后分别用紧固手轮固定；所述连接板的前面设有水平滑槽，所述水平滑槽的两个侧壁上均设有位置一一对应的螺栓孔；所述水平滑槽内通过螺栓固定有两套外骨骼训练器，两套外骨骼训练器的结构相同且左右对称布置；所述外骨骼训练器包括直角形的髋部固定杆、髋关节固定板、大腿支架第一大腿杆、第二大腿杆、第一小腿杆和第二小腿杆；所述髋部固定杆的一个直杆嵌装在所述水平滑槽内，所述髋关节固定板固定在所述髋部固定杆的另一个直杆的端部；所述大腿支架的一端与所述髋关节固定板铰接，所述大腿支架的另一端顺次地与所述第一大腿杆、第二大腿杆、所述第一小腿杆和第二小腿杆首尾端相连，其中，所述第二大腿杆与所述第一小腿杆之间为铰接；所述第一小腿杆上设有小腿支架；所述髋部固定杆和所述第一大腿杆上均固定有一个驱动器支架，所述大腿支架与固定在所述髋部固定杆上的驱动器支架之间、所述小腿支架与固定在所述第一大腿杆上的驱动器支架之间均连接有一个驱动装置；所述驱动装置包括电机，所述电机上设有固定板，所述电机的输出轴上设有主动带轮，所述固定板上固定有一个轴套，所述轴套内通过滚针轴承支承一螺母，所述螺母的外形为阶梯轴，所述阶梯轴的大直径轴段与所述滚针轴承配合，所述阶梯轴的小直径轴段上固定有被动带轮，所述被动带轮通过同步带与所述主动带轮同步转动；所述螺母内装配有滚珠丝杠；设置在所述大腿支架与髋部固定杆上的驱动器支架之间的驱动装置中的所述轴套固定该驱动器支架上，所述滚珠丝杠的一端为自由端，所述滚珠丝杠的另一端通过丝杠螺母与所述大腿支架铰接；设置在所述小腿支架与第一大腿杆上的驱动器支架之间的驱动装置中的所述轴套固定该驱动器支架上，所述滚珠丝杠的一端为自由端，所述滚珠丝杠的另一端通过丝杠螺母与所述小腿支架铰接。

本发明中，所述第一大腿杆与所述第二大腿杆之间、所述第一小腿杆与第二小腿杆之间的连接均采用套杆式插接。

本发明中所述支撑背板上的滑槽为燕尾槽结构。

本发明中配备有多条绑带。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明解决了当前下肢外骨骼康复机器人存在的问题，针对使用者需求，设计了一款家庭型下肢外骨骼康复训练机器人。该机器人结构简单，成本较低，使用方便，体积小，适合使用者在家进行康复训练；且可以根据使用者的身体尺寸参数调节机构尺寸和相对位置，满足使用者个性化康复训练需求，康复效果良好。

附图说明

图1是本发明家庭型下肢外骨骼康复训练机器人的立体示意图；