步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域，具體涉及一種步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]康復(fù)機器人是近些年來不斷發(fā)展應(yīng)用的一種新型機器人。對于下肢康復(fù)訓(xùn)練機器人的研宄，國外開展較早，現(xiàn)在已有臥式，帶有減重支持系統(tǒng)的懸掛類和外骨骼類等多種類型，雖然這些類型的康復(fù)機器人在一定程度上均能達到康復(fù)訓(xùn)練的目的，但其缺點也較為突出。
[0003]臥式康復(fù)機器人，由于患者是處于臥姿進行康復(fù)訓(xùn)練，因此不能很好地模擬正常人的行走過程；帶有減重支持系統(tǒng)的懸掛類康復(fù)機器人，體積龐大，價格昂貴，且需要專業(yè)人士的輔助；外骨骼類康復(fù)機器人，通過控制下肢各個關(guān)節(jié)運動時的角度，雖然可以使患者模擬正常步態(tài)的行走，但過多地約束了患者的腿部運動，且由于負重使患者康復(fù)體驗下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，并提供一種步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練裝置。具體技術(shù)方案如下:
一種步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練裝置，包括扶手結(jié)構(gòu)、升降結(jié)構(gòu)、車輪結(jié)構(gòu)、U型車底盤和控制單元；所述的U型車底盤底部設(shè)有電池和四個車輪結(jié)構(gòu)，電池用于給步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練裝置供電；u型車底盤上左右兩側(cè)均設(shè)有升降結(jié)構(gòu)，升降結(jié)構(gòu)頂部與扶手結(jié)構(gòu)相連；
所述的升降結(jié)構(gòu)用于調(diào)節(jié)扶手結(jié)構(gòu)的高度；
所述的控制單元用于根據(jù)用戶指令控制步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練裝置的運動；
所述的車輪結(jié)構(gòu)用于驅(qū)動步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練裝置并根據(jù)控制單元的指令改變運動狀態(tài)；
所述的扶手結(jié)構(gòu)包括扶手底板、直線位移板、直線滑軌、滑塊、旋轉(zhuǎn)控制板、交叉滾子軸承、滑阻式直線位移傳感器、兩個行程開關(guān)、角度傳感器、手墊板、單邊滑槽、卡子和扶手，扶手底板上部一側(cè)裝有一個滑阻式直線位移傳感器，另一側(cè)裝有兩個行程開關(guān)，扶手底板兩側(cè)均裝有直線滑軌和滑塊，滑塊上安裝有直線位移板，直線位移板與旋轉(zhuǎn)控制板之間通過交叉滾子軸承相連，交叉滾子軸承內(nèi)部裝有角度傳感器，用于檢測直線位移板和旋轉(zhuǎn)控制板之間的相對旋轉(zhuǎn)角度；旋轉(zhuǎn)控制板上兩側(cè)均安裝有手墊板和鎖定裝置，鎖定裝置用于調(diào)整直線位移板和旋轉(zhuǎn)控制板的自由度，且鎖定裝置中設(shè)有扶手；滑阻式直線位移傳感器用于檢測扶手底板和直線位移板之間的相對位移，兩個行程開關(guān)分別安裝于扶手底板一側(cè)，用于限制直線位移板的運動行程并檢測直線位移板是否運動到極限位置。
[0005]所述的每套卡鎖裝置包括兩個單邊滑槽、卡子、扶手和固定于扶手底板上的定位銷，扶手底部設(shè)有與定位銷相配合的孔，卡子通過兩個單邊滑槽固定于旋轉(zhuǎn)控制板上，使卡子相對旋轉(zhuǎn)控制板只有一個直線自由度，扶手上分別設(shè)有上環(huán)槽和下環(huán)槽，當卡子卡入上環(huán)槽時，定位銷插入扶手底部的孔，使扶手底板、直線位移板、旋轉(zhuǎn)控制板三者之間沒有相對自由度；當卡子卡入下環(huán)槽時，定位銷脫離扶手底部的孔，使扶手底板和直線位移板之間存在直線自由度，直線位移板和旋轉(zhuǎn)控制板之間存在旋轉(zhuǎn)自由度。
[0006]所述的直線位移板和旋轉(zhuǎn)控制板底部均裝有兩條角鋁，用于增強直線位移板和旋轉(zhuǎn)控制板的抗彎強度。
[0007]升降結(jié)構(gòu)包括直線電機、安裝法蘭盤、支撐板、加強板、電機軸、直線軸承、軸承板、支撐軸承座、光軸支撐座、滾珠箱式直線滑塊、加強側(cè)板、電機軸安裝法蘭盤；支撐板由底板和兩塊側(cè)板構(gòu)成，上下兩對加強板均安裝于支撐板側(cè)板上，直線軸承通過軸承板安裝于上方的加強板上，左右兩根光軸均通過光軸支撐座25和支撐軸承座24固定在支撐板側(cè)板上，滾珠箱式直線滑塊嵌套在光軸上，加強側(cè)板固定于滾珠箱式直線滑塊上，隨電機軸上下運動，支撐板底板與U型車底盤相連，直線電機通過安裝法蘭盤與支撐板底板相連，電機軸穿過直線軸承，電機軸上部安裝有電機軸安裝法蘭盤。
[0008]左右兩側(cè)的升降結(jié)構(gòu)均通過兩塊加強側(cè)板及電機軸安裝法蘭盤與扶手結(jié)構(gòu)相連，電機軸安裝法蘭盤為帶頸法蘭，其頸部軸向開有軸孔，徑向切有槽孔，槽孔長度為直線電機最大行程的誤差；電機軸插入電機軸安裝法蘭盤的軸孔中，銷釘通過電機軸安裝法蘭盤上的槽孔插入電機軸上部的銷釘孔中。
[0009]所述的車輪結(jié)構(gòu)包括輪轂電機、六角法蘭螺母、叉式懸架、花鍵套、花鍵軸、套筒、螺母、舵機、舵機支撐板、螺栓、齒輪和軸承架，叉式懸架通過六角法蘭螺母安裝于輪轂電機的輪軸上，叉式懸架通過花鍵套、套筒和螺母固定在花鍵軸上，隨花鍵軸一起轉(zhuǎn)動；舵機支撐板通過螺栓固定在U型車底盤上，舵機和軸承架固定在舵機支撐板上，舵機通過齒輪帶動花鍵軸轉(zhuǎn)動。
[0010]所述的U型車底盤底部還設(shè)有電池架，用于放置電池。
[0011]所述的升降結(jié)構(gòu)通過鋁型材與U型車底盤相連。
[0012]所述的控制單元為單片機，并與步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練裝置中的各傳感器及電機相連。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:
(I)本發(fā)明的扶手結(jié)構(gòu)包含直線滑軌和交叉滾子軸承，具有直線和旋轉(zhuǎn)兩個自由度，不僅可以用來支持患者身體的重量，還可以通過安裝的角度傳感器和直線位置傳感器，控制康復(fù)訓(xùn)練機器人的運動方式，實現(xiàn)跟隨患者運動的功能。
[0014](2)本發(fā)明的升降結(jié)構(gòu)可以調(diào)整上層扶手結(jié)構(gòu)的高度，來適應(yīng)不同身高的患者。同時，通過兩側(cè)的電機軸安裝法蘭盤使扶手底板在直線電機出現(xiàn)行程誤差時，仍然保持水平。
[0015](3)本發(fā)明的卡鎖裝置可以根據(jù)用戶需要控制扶手結(jié)構(gòu)所具有的直線和旋轉(zhuǎn)兩個自由度。
[0016](4)本發(fā)明的步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練裝置適應(yīng)性強，適用于不同程度下肢損傷的患者；訓(xùn)練效果好，訓(xùn)練方式與實際的步態(tài)完全一致；人機和諧，患者不需要負重即可進行康復(fù)訓(xùn)練；占用體積小，能夠在較小的空間進行康復(fù)訓(xùn)練，并支持戶外康復(fù)訓(xùn)練；成本低，能夠降低康復(fù)訓(xùn)練成本。
【附圖說明】
[0017]圖1為步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練裝置結(jié)構(gòu)圖；
圖2為步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練裝置車輪結(jié)構(gòu)；
圖3為步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練裝置升降結(jié)構(gòu)； 圖4為本發(fā)明中升降結(jié)構(gòu)中電機軸安裝法蘭盤的結(jié)構(gòu)圖；
圖5為步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練裝置扶手結(jié)構(gòu)等軸側(cè)視圖；
圖6為步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練裝置扶手部分左視圖；
圖7為步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練裝置扶手部分仰視圖；
圖8為步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練裝置輔助人行走的示意圖。
[0018]圖中，輪轂電機1、六角法蘭螺母2、叉式懸架3、花鍵套4、花鍵軸5、套筒6、螺母7、舵機8、舵機支撐板9、螺栓10、齒輪11、軸承架12、車底盤13、電池架14、電池15，、鋁型材16、直線電機17、安裝法蘭盤18、支撐板19、加強板20、電機軸21、直線軸承22、軸承板23、支撐軸承座24、光軸支撐座25、滾珠箱式直線滑塊26、加強側(cè)板27、電機軸安裝法蘭盤28、扶手底板29、直線位移板30、直線滑軌31、滑塊32、旋轉(zhuǎn)控制板33、交叉滾子軸承34、滑阻式直線位移傳感器35、行程開關(guān)36、角度傳感器37、手墊板38、單邊滑槽39、卡子40、扶手41、角鋁42和光軸43。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0020]一種步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練裝置，包括扶手結(jié)構(gòu)、升降結(jié)構(gòu)、車輪結(jié)構(gòu)、U型車底盤13和控制單元；
所述的U型車底盤13底部設(shè)有電池15和四個車輪結(jié)構(gòu)，電池15用于給步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練裝置供電；U型車底盤13上左右兩側(cè)均設(shè)有升降結(jié)構(gòu)，升降結(jié)構(gòu)頂部與扶手結(jié)構(gòu)相連；所述的升降結(jié)構(gòu)用于調(diào)節(jié)扶手結(jié)構(gòu)的高度；
所述的控制單元用于根據(jù)用戶指令控制步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練裝置的運動；
所述的車輪結(jié)構(gòu)用于驅(qū)動步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練裝置并根據(jù)控制單元的指令改變運動狀態(tài)；用戶通過操作扶手結(jié)構(gòu)來控制步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練裝置，控制單元可以從扶手結(jié)構(gòu)的各個感應(yīng)器中獲得用戶指令，進而調(diào)整各個電機或者其他部件的工作狀態(tài)，使步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練裝置的運動狀態(tài)發(fā)生改變。
[0021]所