[发明专利]一种坐位平衡康复训练机器人及其控制方法

摘要

本发明公开了一种坐位平衡康复训练机器人及其控制方法。包括座椅结构、滑槽四连杆传动结构、主轴传动结构、主轴倾斜角度传感器和曲柄转角传感器，座椅结构包括支撑扶手架、靠枕、靠背、支撑坐垫等，滑槽四连杆传动结构包括摇杆、减速机支架、曲柄、滑槽连杆、步进减速机和步进电机等，主轴传动结构主要包括传动主轴、主轴支座、挡圈、扭簧、主轴定位块等。通过主轴倾斜角度传感器记录和测量患者倾斜角度，实时反馈控制电机转速和转向，通过靠背、扶手等辅助系统推动患者，实现将患者扶正；通过角度传感器，实时反馈控制电机反转复位，通过摇杆与滑槽连杆脱开，将电机曲柄复归零点位置。

主权项

1.一种坐位平衡康复训练机器人，包括座椅结构、滑槽四连杆传动结构和主轴传动结构，其特征在于，所述座椅结构包括支撑扶手架（2）、靠枕（3）、靠背（6）、支撑杆（12）、支撑坐垫（14）、底座支架（15）和轮子；所述滑槽四连杆传动结构包括摇杆（25）、步进减速机支架（26）、曲柄（27）、滑槽连杆（29）、步进减速机（30）和步进电机（31）；所述主轴传动结构包括传动主轴（17）、主轴支座（18）、挡圈（19）、扭簧（20）、主轴定位块（23）；所述座椅结构的支撑扶手架（2）左右对称设置，分别通过紧定螺栓与支撑扶手架连接件（10）的一端固接，支撑扶手架连接件（10）穿入支撑杆（12），通过销轴与支撑杆（12）固接，靠枕（3）通过销轴与靠枕连接件（4）连接，靠枕连接件（4）通过销轴与支撑杆（12）固接；所述滑槽四连杆传动结构的曲柄（27）的一端与步进减速机（30）的输出轴通过键连接，另一端通过置于滑槽连杆（29）一端滑槽中的销轴形成滑动副，输出扭矩；滑槽连杆（29）的另一端通过销轴与摇杆（25）的一端连接，形成转动副；摇杆（25）另一端设置有套环，通过紧定螺钉固接在传动主轴（17）上；所述主轴传动结构的主轴支座（18）左右对称设置；传动主轴（17）置于主轴支座（18）上，一端通过螺栓与支撑杆（12）进行固接；扭簧（20）对称设置在两个主轴支座（18）的内侧，之间设置有主轴定位块（23），扭簧（20）的一端簧丝穿过主轴支座（18）的配合小孔，另一端簧丝缠绕在主轴定位块（23）上，以形成对传动主轴（17）转动的阻尼环节；所述训练机器人还包括主轴倾斜角度传感器（24），实时反映所述主轴定位块（23）的旋转角度，即所述支撑杆（12）的偏转角度；所述训练机器人还包括曲柄转角传感器（28），实时反映所述曲柄（27）的旋转角度。