[发明专利]基于绳索驱动的多运动模式下肢康复机器人

说明书

本发明提供一种基于绳索驱动的多运动模式下肢康复机器人，包括机架、绳索驱动装置、滑轮调整装置、辅助步行机、脚部固定装置、悬吊装置，绳索驱动装置配合滑轮调整装置改变绳索运动状态，绳索与脚部固定装置连接进而控制患者脚部运动轨迹，辅助步行机为脚部固定装置提供支撑并配合脚部运动。本发明可以根据使用者的体征参数和期望的运动模式，调整机构中各模块配置，提高下肢运动的稳定性和舒适性，模拟真实的运动体验。

技术领域

本发明属于医疗康复机器人领域，具体涉及一种基于绳索驱动的具有多种下肢运动模式的康复机器人。

背景技术

随着老龄化人口增长，社会中出现了许多脑卒中、中风后遗症或意外事故导致的肢体运动能力损伤患者，下肢运动障碍对生活能力造成很大影响，因此需要进行康复训练的老龄患者也随之增加，康复医疗的需求在不断扩大。

研究表明，通过科学规划的重复运动能够逐渐改善肢体运动能力损伤患者的肌肉力量和协调性。并且神经系统有一定可重塑性，经过运动康复训练后能够在一点程度上重建肢体运动和脑部神经之间的关系，对损伤的神经和肌肉进行不断的刺激，逐渐使患者重新拥有对肢体协调控制的能力。因此许多专家学者设计研究了多种多样的协助患者进行重复运动的肢体康复器材。

目前下肢康复器材存在以下缺陷：首先，大部分下肢康复器材只注重于模拟行走动作，不能进行有针对性的动作训练，患者长时间使用后还可能会感到乏味或厌倦。其次，部分下肢康复器材结构参数固定，尤其无法调整步态训练的步宽，而不同体型的患者对一种康复器材的使用感受相差较大，导致产品适用范围小，不利于使用和推广。最后，绳索驱动配合传送带导致绳索不仅位置受限而且数量较多，绳索与患者之间可能相互干涉。

鉴于上述原因，有必要研发设计一种结构参数可变，绳索数量较少且能够提供多种训练动作的下肢康复器材。

发明内容

针对以上情况，本发明旨在提供一种基于绳索驱动的多运动模式下肢康复机器人，根据患者体型调整绳索位置和方向，从而执行更为稳定、舒适且多样的训练动作。

本发明的目的是这样实现的：包括机架、绳索驱动装置、滑轮调整装置、辅助步行机、脚部固定装置、悬吊装置，所述绳索驱动装置配合所述滑轮调整装置改变绳索运动速度与方向，绳索与所述脚部固定装置连接进而控制患者脚部运动轨迹，所述辅助步行传动带为所述脚部固定装置提供支撑并配合脚部运动。

进一步地，所述机架包括底座、立柱、抓握机构和悬梁驱动装置，所述立柱固定于所述底座四角，所述抓握机构固定在所述底座前部且具有水平和竖直握把，所述悬梁驱动装置固定在所述底座后部。

进一步地，所述绳索驱动装置包括6组结构相同的绳索驱动单元，所述绳索驱动单元左右对称地固定在所述机架两侧。

进一步地，所述滑轮调整装置包括竖直滑轮调整装置和水平滑轮调整装置，4组所述竖直滑轮调整装置结构相同且置于所述机架四周，其中一组由第一丝杠螺母机构、第一滑轨、第二滑轨、第一滑轮和第二滑轮构成，第一丝杠螺母机构竖直固定在所述机架立柱内侧，第一和第二滑轨分别水平固定于所述机架底座和第一丝杠螺母机构的滑块上，第一和第二滑轮铰接于第一和第二滑轨，上侧绳索从所述绳索驱动单元引出后绕过第一和第二滑轮，通过改变第一丝杠螺母、第一和第二滑轨的滑块进而调整上侧绳索位置；2组所述水平滑轮调整装置结构相同且平行置于所述机架下侧，其中一组由第二丝杠螺母机构、第三滑轨、第三滑轮和第四滑轮构成，第二丝杠螺母机构水平固定在所述机架底座的底板上，第三滑轮固定在所述机架底座前侧，第四滑轮与第三滑轨铰接后固定于第二丝杠螺母机构的滑块上，第四滑轮铰接于第三滑轨，下侧绳索从所述绳索驱动单元引出后绕过第三和第四滑轮，通过改变第二丝杠螺母和第三滑轨的滑块调整下侧绳索位置。