[发明专利]平面两自由度展腿机构及控制方法

说明书

本发明提供一种平面两自由度展腿机构及控制方法，其包括椅背模块、三根导向柱、电机安装框、两组直线驱动装置、移动滑块、展腿滑块、两组前连杆、两组后连杆、左撑开杆、右撑开杆和腿部连接板。三根导向柱和电机安装框固定在椅背模块上，移动滑块和展腿滑块可沿导向柱移动；移动滑块、前连杆、后连杆和展腿滑块构成平行四边形机构，展腿滑块、撑开杆、后连杆、移动滑块构成曲柄滑块机构。移动滑块和展腿滑块分别由两组直线驱动装置驱动，实现腿部连接板位置的调节。本发明结构简单，占用空间小，可以调节腿部连接板髋关节转动中心的位置，适应不同体型的患者，且可以作为一个模块组合到任意一款坐卧式下肢康复机器人上。

技术领域

本发明属于医疗机器人技术领域的展腿机构，特别涉及一种平面两自由度展腿机构及控制方法。

背景技术

对于下肢运动功能障碍的患者，除了接受早期的手术治疗和必要的药物治疗外，利用康复机器人提供科学合理的康复训练，已成为提高患者康复质量、降低家庭和社会负担的必由之路。坐卧式下肢康复机器人是康复机器人的一种类型，能够帮助患者在坐姿或卧姿的状态下进行一定的主动或被动下肢康复训练，现有的坐卧式下肢康复机器人的单下肢一般有3个自由度，即髋关节、膝关节、踝关节各有一个转动自由度，大部分不具有下肢机械腿宽度调节和前后调节的功能，不能适应不同体型的患者。

现有专利CN110179623A提出了一种新型下肢康复机器人，其包括两组对称的腿部外骨骼结构、座椅机构和虚拟现实系统。该发明的康复机器人结构简单，安装方便，可以控制关节运动角度为患者提供康复训练，可以为患者各个关节提供康复训练，同时康复训练位置较为单一。

现有专利CN111035538A提出了一种关节模组直驱坐卧式下肢康复机器人，其包括能横向调节宽度的两个机械腿支架、座椅组件和移动架。该发明可以调节髋关节的宽度和摆动幅度，适应不同体型不同身高的人群的康复训练，同时该发明结构较为复杂，整体质量较大。

现有专利CN110680676A提出了一种下肢康复机器人的康复腿，其包括机械腿主体、底板、固定板和支撑架。该下肢机器人可以实现机械腿宽度的调节，还未能实现对机械腿前后位置的调节。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服背景技术存在的不足，针对坐卧式下肢康复机器人，提供一种平面两自由度展腿机构，该展腿机构结构简单，重量轻，能安装在椅背上，相对于椅背，可实现机械腿髋关节在前后方向和左右方向的调节，满足不同体型的患者需求。