[发明专利]一种基于主动意图控制的便携式踝关节康复机器人

权利要求书

1.一种基于主动意图控制的便携式踝关节康复机器人，其特征在于，该装置包括护腿固定机构(1)，连接在护腿固定机构(1)上的助行机构(2)，连接在护腿固定机构(1)上与助行机构(2)相连的脚板机构(3)，以及连接在脚板机构(3)上的步态矫正机构(4)，在脚板机构(3)中集成有足底压力传感系统(5)和微处理器(30)；

所述步态矫正机构(4)包括设在曲柄机构封装盒(16)内的伺服电机(18)，伺服电机(18)输出轴与曲柄(20)连接，曲柄(20)连接一摆杆(21)，摆杆(21)通过转动副连接一固定在挡板(19)上的连杆(22)，连杆(22)末端通过转动副与牵引块(23)相连，牵引块(23)连接在脚板机构(3)上；

实施被试内翻/外翻训练时，被试者处于坐卧状态，通过足底压力传感系统(5)感应被测患者脚板左右两侧压敏薄膜电阻片采集到的压力差值的信号，并传递至微处理器(30)，控制助行机构(2)给步态矫正机构(4)提供动力，带动步态矫正机构(4)的牵引块(23)带动脚板机构(3)实现往复转动；被试的小腿被护腿固定机构(1)固定，被试的脚随着脚板机构(3)运动而运动，被试者的踝关节通过外骨骼的辅助，实现内翻/外翻训练；

实施被试背屈/跖屈及辅助步行训练时，被试者处于站立状态，通过足底压力传感系统(5)中脚板前后压敏薄膜电阻片采集到的压力差值的信号，并传递至微处理器(30)，控制助行机构(2)带动脚板一个周期的步态行走。

2.根据权利要求1所述的基于主动意图控制的便携式踝关节康复机器人，其特征在于，所述护腿固定机构(1)包括半圆弧状的上弧形板和下弧形板和连接上下弧形板的连板，上弧形板和下弧形板外端面上设有固定弹性魔术贴的穿孔。

3.根据权利要求1所述的基于主动意图控制的便携式踝关节康复机器人，其特征在于，所述助行机构(2)包括同步带机构，同步带机构上的主动轮(9)连接减速电机(7)输出轴，从动轮(13)的转动轴(14)穿过中间隔板(15)与护腿侧板(26)的左侧侧板相连。

4.根据权利要求1所述的基于主动意图控制的便携式踝关节康复机器人，其特征在于，所述脚板机构(3)包括下脚板(27)，和连接在下脚板(27)上的护腿侧板(26)，下脚板(27)上设有与足底足跟、足趾和左右两侧位置对应的压力传感器(28)，在足跟侧设有位姿传感器(29)和微处理器(30)。

5.根据权利要求4所述的基于主动意图控制的便携式踝关节康复机器人，其特征在于，所述下脚板(27)上设有一对牵引座(31)，护腿侧板(26)的左侧侧板铰接在脚板机构(3)上，护腿侧板(26)的右侧侧板连接步态矫正机构(4)；步态矫正机构(4)的牵引块(23)连接在另一牵引座(31)上。

6.根据权利要求5所述的基于主动意图控制的便携式踝关节康复机器人，其特征在于，护腿侧板(26)的左侧侧板上设有若干螺纹孔，连接助行机构(2)转动轴(14)的限位片(24)和转动环(25)通过螺栓连接在侧板上。

7.根据权利要求1-6任一项所述的基于主动意图控制的便携式踝关节康复机器人，其特征在于，所述微处理器(30)采用电路集成和蓝牙通讯，与压力传感器(28)、减速电机(7)、伺服电机(18)和位姿传感器(29)相连。