[实用新型]人体下肢康复训练机器人

说明书

本实用新型公开了一种人体下肢康复训练机器人，包括外骨骼动力装置、跑台、腰部连接装置、悬吊减重装置及其控制系统，其中外骨骼动力装置带动人体按照正常人行走时的步态轨迹进行训练；跑台协同外骨骼为患者提供相同训练速度；悬吊减重装置通过绳索将人体吊起，可按照预定轨迹牵引患者上下移动并提供减重力；腰部连接装置为所述外骨骼动力装置与悬吊减重装置的连接部分，可实现人体宽度适应调节，以及满足行走过程中人体的起伏运动；在步态训练及悬吊减重控制系统的作用下，患者按照预定步态轨迹进行步态训练，减重系统根据同步重心轨迹牵引患者运动，以模拟正常人体行走时身体的起伏变化，提高康复效果。

技术领域

本实用新型涉及医疗康复器械，特别涉及一种人体下肢康复训练机器人。

背景技术

对于遭受脊椎损伤、中风等中枢神经系统疾病的患者来说，绝大多数会面临运动性障碍，患者大多有不同程度的生活能力、劳动能力丧失，这严重危害着他们的健康。现代医学认为，通过向中枢神经不断重复地提供一定强度的刺激，能够恢复中枢神经损伤后患者的功能性行走能力。目前传统的下肢康复训练是由专业理疗师“手把手”地按照正常人体行走的步态对病人患肢进行反复牵引以刺激其运动中枢神经，辅助其获得行走能力，然而这种方法不仅增加了康复医师的劳动强度，而且所需治疗费用较高，治疗效果低下。因此，对下肢康复机器人的需求就显得尤为迫切。

中国专利CN106344340A及CN105997441B均涉及了一种穿戴式的下肢助行康复机器人，但二者需为患者提供较大范围的场地供其活动，同时，患者需依靠拐杖等工具才能保持身体平衡且平衡性较差，导致训练质量不高。中国专利号CN102836048B涉及了一种倾斜床式下肢康复训练机器人，患者斜躺在床上，上身固定，限制了人体上身运动导致身体不适，同时由于身体处于倾斜状态，不能完全还原真实的行走环境，康复效果较差。中国专利“康复训练用的悬吊式自适应减重装置及康复训练机器人”(CN107693301A)提出了包括绳索卷扬装置及自适应重心跟随装置的自适应减重箱，尽管使得机器人占用空间减少，并且一定程度上还原了真实的行走环境，但是，由于下肢训练辅具无法自主运动，无法模拟正常行走步态，导致患者在训练中不易保持身体平衡，且重心跟随效果较差，不仅影响训练效果，也容易对患者造成一定伤害。

发明内容

本实用新型为解决现有技术存在的不足，提出了一种人体下肢康复训练机器人。

为达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

该机器人包括步态训练系统、减重系统及腰部连接装置，步态训练系统包括外骨骼动力装置，外骨骼动力装置包括供人体穿戴的下肢外骨骼，下肢外骨骼包括关节驱动器、关节连接机构、长度调节机构及绑腿机构，关节连接机构包括固定段及与固定段相连的活动段，关节驱动器设置在固定段上，活动段分别与长度调节机构及关节驱动器相连，绑腿机构设置在长度调节机构上，减重系统包括可跟随人体重心变化的绳索及用于支撑绳索的减重支架，腰部连接装置设置于减重支架上，可用于连接下肢外骨骼。

优选的，所述关节驱动器包括连杆、设置于所述固定段上的驱动器外壳以及与驱动器外壳相连的电机安装座，电机安装座上设置有第一伺服电机，第一伺服电机通过联轴器与设置于驱动器外壳内的丝杠相连，所述丝杠上设置有螺母安装座，螺母安装座包括与丝杠相连的螺母以及设置于螺母上的螺母套，螺母套与设置于驱动器外壳内的可直线滑动的导轨滑块相连，连杆的一端与螺母套铰接，另一端伸出驱动器外壳并与所述活动段铰接。

优选的，所述关节连接机构具体包括关节压板、固定端连接件(可用于连接腰部连接装置)及活动端连接件，固定端连接件上设置有圆形凸台，关节压板沿该凸台轴向设置在固定端连接件上并可绕该凸台自由转动，关节压板分别与活动端连接件及所述关节驱动器相连，关节驱动器设置在固定端连接件上。

优选的，所述凸台为中空结构，中空结构内设置有用于检测转角的编码器，所述编码器的转子与设置于所述关节压板上的编码器支架相连。