[发明专利]一种膝关节智能康复机器人

说明书

本发明公开了一种膝关节智能康复机器人，涉及医疗设备技术领域。本发明包括底座和椅座；椅座一扶手架上安装有急停按钮，另一扶手架上安装有第一活动板，第一活动板上连接有第二活动板，第二活动板靠近屈伸机构的侧面安装有限位弹性件和红外探测报警器，第二活动板的侧面安装有舵机；舵机的舵机轴一端固定有舵机轮盘，舵机轮盘固定有屈伸杆组，屈伸杆组下端安装有脚踏板；椅座内部固定安装有屈伸机构，屈伸机构内部安装有膝关节理疗按摩仪；扶手板的侧面安装有Arduino控制板。本发明针对膝关节智能康复机器人的设计，通过SolidWorks动画演示，模拟康复机器人的运动，然后通过Arduino控制板中的编程，实现机器人的智能化控制，帮助患者进行膝关节的屈伸训练。

技术领域

本发明属于医疗设备技术领域，特别是涉及一种膝关节智能康复机器人。

背景技术

膝关节损伤是导致运动功能障碍的常见疾病，由于目前我国已经进入人口老龄化快速发展阶段，膝关节生理退化的增幅将进一步加大；其次，因交通事故所导致的关节损伤和因运动导致的膝关节损伤人数每年也很庞大。膝关节患者在进行手术后，患者的腿部往往不能进行自主的屈伸运动，为了预防膝关节发生僵硬，减轻关节疼痛不适等症状,就需要对患者进行屈伸训练。在现有的技术中，目前主要有两种帮助患者进行膝关节屈伸训练的方式，一种是通过人工辅助掰腿帮助患者进行屈伸训练，一种是器械辅助掰腿帮助患者进行屈伸训练，以人工辅助为主，器械辅助为辅，其中目前比较流行器械是CPM关节仪。

但是，本申请发明人在实施本发明具体实施例的过程中，发现现有的两种康复方式至少存在以下几个问题：(1)帮助患者进行人工辅助掰腿人员大多是医护人员和患者家属，从医护人员和患者的角度来看，掰腿是一项耗时耗力的工作，训练强度比较大，并且他们可能无法随时为患者提供服务，存在一定的时间差，而且从患者的角度来看，由于人工暴力掰腿是非常疼痛的，一部分患者从心里抵触人工辅助掰腿，由此造成了对训练的消极态度；(2)由于CPM关节仪在运行的过程中是通过推动脚底板来实现膝关节的运动，其在运行过程中会对膝关节产生切向应力，容易对膝关节造成二次伤害。为此，我们设计了一种膝关节智能康复机器人，用以解决上述中的技术问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种膝关节智能康复机器人，本发明能辅助患者进行膝关节屈伸训练，且在屈伸过程中不会对膝关节产生应力造成伤害，可以根据患者的康复程度来调节屈伸角度和速度，可以固定大腿的位置，并且在视觉和触觉上给患者一个提示，防止在器械运行过程中因大腿位置的移动而对膝关节造成二次伤害，可以更好地贴合大腿和脚底。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种膝关节智能康复机器人，包括底座和椅座；所述底座与椅座活动连接；所述椅座的其中一个扶手架上固定安装有急停按钮，相对的另一个扶手架上固定有扶手板，所述扶手板远离椅座的侧面安装有第一活动板，所述第一活动板表面通过螺栓连接有第二活动板，所述第二活动板远离椅座的侧面固定安装有舵机；所述舵机的舵机轴一端固定有舵机轮盘，所述舵机轮盘通过螺栓固定有屈伸杆组，所述屈伸杆组下端安装有脚踏板，所述脚踏板内底部固定安装有脚踏板气囊；所述椅座内部固定安装有屈伸机构，所述椅座内底部固定安装有大腿气囊，所述大腿气囊介于椅座和屈伸机构之间；所述屈伸杆组固定安装有U形杆组，所述U形杆组与屈伸杆组位置相适配；所述扶手板远离椅座的侧面安装有Arduino控制板，所述Arduino控制板与舵机电性连接。

进一步地，所述屈伸杆组包括有与舵机轮盘固定连接的第一屈伸杆，所述第一屈伸杆滑动连接有第二屈伸杆，所述第二屈伸杆与脚踏板转动连接；所述第一屈伸杆表面开设有第一定位孔，所述第二屈伸杆表面开设有第二定位孔，所述第一定位孔与第二定位孔通过螺栓连接。

所述脚踏板一侧面开设有弧形滑孔，所述弧形滑孔内部滑动配合有与第二屈伸杆固定连接的滑动柱。