[发明专利]一种用VR模拟步行的脚踝康复并联机器人

说明书

本发明公开了一种用VR模拟步行的脚踝康复并联机器人，其特征在于，包括上平台、中平台和下平台，所述上平台通过左右两侧第一电动推杆连接于下平台，所述中平台通过左右两侧第二电动推杆连接于下平台，所述第一电动推杆和第二电动推杆的端部设有压力传感器，所述下平台内嵌有陀螺仪和地磁传感器，所述压力传感器、陀螺仪和地磁传感器通过获取数据生成VR虚拟影像。本发明与VR技术相结合，通过模拟真实的运动场景，结合康复模具模拟步态运动实现恢复或矫正使用者步态的功能。

技术领域

本发明涉及一种用VR模拟步行的脚踝康复并联机器人。

背景技术

传统的足踝部康复装置是以固定踝关节、通过减少踝关节在日常生活中的活动范围来减少对踝关节的二次损伤，以起到康复和保护作用。

但是当踝部扭伤严重时，在康复的过程需要进行脚踝灵活性训练，即让踝关节在一定范围内进行运动。传统的踝部固定方法，虽然能保护患处的稳定状态，但减少关节的运动能力，并不能达到最好的康复效果，而且长期的佩戴这种受力集中且限制活动的康复支具容易导致血液不流通，肌肉僵化，肿胀刺痛，非常不舒适。

在机械结构上，目前出现的六自由度脚踝康复机器人，其机械结构复杂，对于最多只有三自由度的人的踝关节来说，六自由度虽然可以对足踝部的位姿进行精确调整，但增加的多余自由度还是会增加康复训练系统的复杂性，并且导致康复装置体积过大，重量增加，也会导致的患处负荷增加，降低了穿着的舒适性。

在控制方式上，简单的通过驱动器增加踝部的运动范围，有可能对患者患处造成二次损伤，如不能很好的根据患者患处的位置及严重性合理的制定康复训练计划，轻则对患处起不到有效的康复作用，严重的则会给患者造成痛苦或二次损伤。

发明内容

为解决上述技术存在的缺陷，本发明旨在提供一种用VR模拟步行的脚踝康复并联机器人，其至少具有易穿戴，易拆卸，更轻便，结构简单可靠、更舒适更稳固的固定受伤足踝部，康复训练更便捷等优点。本发明与VR技术相结合，通过模拟真实的运动场景，结合康复模具模拟步态运动实现恢复或矫正使用者步态的功能。

具体发明内容如下：

一种用VR模拟步行的脚踝康复并联机器人，其特征在于，包括上平台、中平台和下平台，所述上平台通过左右两侧第一电动推杆连接于下平台，所述中平台通过左右两侧第二电动推杆连接于下平台，所述第一电动推杆和第二电动推杆的端部设有压力传感器，所述下平台内嵌有陀螺仪和地磁传感器，所述压力传感器、陀螺仪和地磁传感器通过获取数据生成VR虚拟影像，通过VR技术模拟真实的运动场景，实现恢复或矫正使用者步态的功能。

所述第一电动推杆和第二电动推杆为一种直线电机。

上平台和中平台都是用于固定小腿，属于定平台，下平台用于固定足部，属于动平台。基于力传导的双向性分层式的机械结构可以分担集中固定所造成的压力负荷，在上下平台基础上增加一个中平台，使上、中两平台分别固定两组直线电机，在保持原来一体式的自由度的同时，最大程度提升佩戴者的舒适度。

优选的，所述上平台由第一小腿固定套筒和第一固定架组成，所述第一固定架通过虎克绞与所述第一电动推杆一端固定连接，所述压力传感器设于所述虎克绞与所述第一电动推杆的连接处，所述第一小腿固定套筒通过芭扣调整松紧，以便适应不同腿型。第一固定架由刚性材料制成。

优选的，所述第一固定架上设有水平排列的若干插孔，用于改变所述虎克绞的固定位置。通过变换直线电机一端虎克铰的固定位置，调节直线电机的施力角度，以便更舒适地佩戴。

优选的，所述中平台由第二小腿固定套筒和第二固定架组成，所述第二固定架通过虎克绞与所述第二电动推杆一端固定连接，所述压力传感器设于所述虎克绞与所述第二电动推杆的连接处，所述第二小腿固定套筒通过芭扣调整松紧。所述第二固定架由刚性材料制成。中平台主要起分担集中固定所造成的压力负荷、增强固定小腿的效果。