一種下肢康復訓練機器人系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及康復工程技術領域，具體涉及一種下肢康復訓練機器人。
【背景技術】
[0002]隨著社會的發(fā)展，我國正在步入人口老齡化社會。在老齡人群中由于各種并發(fā)疾病導致下肢運動有障礙的人群數(shù)量逐步增多，下肢運動能力的喪失給他們生活帶來了極大的不便。目前，臨床醫(yī)學證明，患者除了進行早期的手術治療及藥物治療外，早期開展下肢康復訓練對患者下肢運動能力恢復具有極大的幫助。目前正在應用的下肢康復訓練器，存在結構復雜、運動軌跡單一、適應人群能力差、成本高等缺點。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術中存在的不足，本發(fā)明提供一種下肢康復訓練機器人系統(tǒng)，為下肢運動有障礙的患者提供一種下肢康復訓練機器人，使患者下肢康復運動更加貼合實際運動。
[0004]技術方案:為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為:
[0005]一種下肢康復訓練機器人系統(tǒng)，包括腳板、球鉸鏈、垂直運動機構、底板和二維水平運動機構，所述腳板設置在若干球鉸鏈的上端，所述球鉸鏈的下端與對應的垂直運動機構的上端連接，所述垂直運動機構的下端固定在底板上，所述底板設置在二維水平運動機構上。
[0006]進一步的，所述二維水平運動機構包括互為垂直設置的縱向水平運動機構和橫向水平運動機構，所述底板設置在縱向水平運動機構的移動平臺上沿縱向位移，所述縱向水平運動機構設置在橫向水平運動機構的移動平臺上沿橫向位移，實現(xiàn)腳板在水平方向二維運動。
[0007]進一步的，所述縱向水平運動機構的底部一端安裝有固定板，所述縱向水平運動機構的底部另一端安裝有導向輪，所述固定板設置在橫向水平運動機構的移動平臺上。
[0008]進一步的，所述垂直運動機構包括多個并聯(lián)的電動推桿，通過電動推桿實現(xiàn)腳板在豎直方向的運動。
[0009]進一步的，還包括控制箱，所述控制箱安裝有運動控制卡、電動推桿驅(qū)動器和直線電機驅(qū)動器，所述運動控制卡與觸摸屏連接，所述運動控制卡與電動推桿驅(qū)動器和直線電機驅(qū)動器連接，所述電動推桿驅(qū)動器與電動推桿連接，所述直線電機驅(qū)動器分別與水平運動機構和橫向水平運動機構連接。
[0010]進一步的，所述二維水平運動機構固定設置在支撐架底部，所述觸摸屏固定設置在支撐架的上部。
[0011]進一步的，所述二維水平運動機構設置在底座上下調(diào)節(jié)運動機構上，實現(xiàn)二維水平運動機構的上、下位置的調(diào)節(jié)，所述底座上下調(diào)節(jié)機構設置在支撐架的底部。
[0012]進一步的，所述腳板上表面安裝有系繩裝置和腳部固定裝置。
[0013]有益效果:本發(fā)明將傳統(tǒng)的坐式及立式康復運動療法進行有機的結合，可實現(xiàn)患者坐式或立式下的康復訓練，具有較強的人群適應能力、結構簡單、可實現(xiàn)復雜軌跡的運動、運動軌跡更貼合人體下肢實際運動等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的結構示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明的原理圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本發(fā)明作更進一步的說明。
[0017]如圖1、2所示，一種下肢康復訓練機器人系統(tǒng)，包括腳板1、球鉸鏈2、垂直運動機構3、底板4和二維水平運動機構56。所述腳板I上表面安裝有系繩裝置和腳部固定裝置，所述腳板I底面設有螺紋孔，所述腳板I設置在四個球鉸鏈2的上端，通過腳板I底面的螺紋孔與球鉸鏈2上端的螺紋固定。所述球鉸鏈2的下端與對應的垂直運動機構3的上端通過螺栓連接。所述垂直運動機構3包括四個并聯(lián)的電動推桿，通過四個電動推桿實現(xiàn)腳板I在豎直方向的運動，當四個電動推桿的上、下伸縮量不一樣時，配合對應球鉸鏈2，實現(xiàn)腳板I沿豎直方向某一偏移角度方向上的位移。垂直運動機構3的下端固定在底板4上，所述底板4設置在二維水平運動機構56上，通過底板4與二維水平運動機構56實現(xiàn)水平二維方向的運動。所述二維水平運動機構56的底面與支撐架11固定。所述支撐架11為鋼鐵框架結構。
[0018]另外，本發(fā)明在上述基礎之上優(yōu)化，所述二維水平運動機構56設置在底座上下調(diào)節(jié)運動機構上，實現(xiàn)二維水平運動機構56的上、下位置的調(diào)節(jié)，所述底座上下調(diào)節(jié)機構設置在支撐架11的底部。通過底座上下調(diào)節(jié)機構可以將腳板I的初始位置調(diào)節(jié)至適當位置，以適應訓練者的初始高度要求。
[0019]所述二維水平運動機構56包括互為垂直設置的縱向水平運動機構5和橫向水平運動機構6，所述底板4設置在縱向水平運動機構5的移動平臺上沿縱向位移，所述縱向水平運動機構5設置在橫向水平運動機構6的移動平臺上沿橫向位移，實現(xiàn)腳板I在水平方向二維運動。所述縱向水平運動機構5的底部一端安裝有固定板14，所述縱向水平運動機構5的底部另一端安裝有導向輪10，導向輪10沿導軌9縱向位移，所述固定板14設置在橫向水平運動機構6的移動平臺上橫向位移。
[0020]本發(fā)明包括控制箱8，安裝固定在支撐架11下支撐板7，通過控制箱8實現(xiàn)本系統(tǒng)的水平二維方向和豎直方向的帶動腳板I的位移。所述控制箱8安裝有運動控制卡、電動推桿驅(qū)動器和直線電機驅(qū)動器，所述運動控制卡與觸摸屏13連接，所述觸摸屏13固定設置在支撐架11的上部，所述觸摸屏13中安裝有上位機控制軟件。所述運動控制卡與電動推桿驅(qū)動器和直線電機驅(qū)動器連接，所述電動推桿驅(qū)動器與電動推桿連接，所述直線電機驅(qū)動器分別與水平運動機構5和橫向水平運動機構6連接，實現(xiàn)豎直和二維水平方向的腳板I的位移。
[0021]本發(fā)明系統(tǒng)工作時，通過觸摸屏13設置康復運動時的腳板I的位移治療軌跡，訓練者坐在或者站在下肢康復訓練機器人系統(tǒng)邊上，將需要治療的腳固定在腳板I上，開啟系統(tǒng)，系統(tǒng)按照治療軌跡，通過垂直運動機構3實現(xiàn)腳的豎直方向的運動，通過二維水平運動機構56實現(xiàn)腳的水平二維方向的運動，達到治療的運動軌跡多樣化的效果。
[0022]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出:對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.一種下肢康復訓練機器人系統(tǒng)，其特征在于:包括腳板(I)、球鉸鏈(2)、垂直運動機構(3)、底板(4)和二維水平運動機構(56)，所述腳板(I)設置在若干球鉸鏈(2)的上端，所述球鉸鏈(2)的下端與對應的垂直運動機構(3)的上端連接，所述垂直運動機構(3)的下端固定在底板(4)上，所述底板(4)設置在二維水平運動機構(56)上。2.根據(jù)權利要求1所述一種下肢康復訓練機器人系統(tǒng)，其特征在于:所述二維水平運動機構(56)包括互為垂直設置的縱向水平運動機構(5)和橫向水平運動機構￠)，所述底板(4)設置在縱向水平運動機構(5)的移動平臺上沿縱向位移，所述縱向水平運動機構(5)設置在橫向水平運動機構￠)的移動平臺上沿橫向位移，實現(xiàn)腳板(I)在水平方向二維運動。3.根據(jù)權利要求2所述一種下肢康復訓練機器人系統(tǒng)，其特征在于:所述縱向水平運動機構(5)的底部一端安裝有固定板(14)，所述縱向水平運動機構(5)的底部另一端安裝有導向輪(10)，所述固定板(14)設置在橫向水平運動機構￠)的移動平臺上。4.根據(jù)權利要求1所述一種下肢康復訓練機器人系統(tǒng)，其特征在于:所述垂直運動機構(3)包括多個并聯(lián)的電動推桿，通過電動推桿實現(xiàn)腳板(I)在豎直方向的運動。5.根據(jù)權利要求2或4所述一種下肢康復訓練機器人系統(tǒng)，其特征在于:還包括控制箱(8)，所述控制箱(8)安裝有運動控制卡、電動推桿驅(qū)動器和直線電機驅(qū)動器，所述運動控制卡與觸摸屏(13)連接，所述運動控制卡與電動推桿驅(qū)動器和直線電機驅(qū)動器連接，所述電動推桿驅(qū)動器與電動推桿連接，所述直線電機驅(qū)動器分別與水平運動機構(5)和橫向水平運動機構(6)連接。6.根據(jù)權利要求5所述一種下肢康復訓練機器人系統(tǒng)，其特征在于:所述二維水平運動機構(56)固定設置在支撐架(11)底部，所述觸摸屏(13)固定設置在支撐架(11)的上部。7.根據(jù)權利要求5所述一種下肢康復訓練機器人系統(tǒng)，其特征在于:所述二維水平運動機構(56)設置在底座上下調(diào)節(jié)運動機構上，實現(xiàn)二維水平運動機構(56)的上、下位置的調(diào)節(jié)，所述底座上下調(diào)節(jié)機構設置在支撐架(11)的底部。8.根據(jù)權利要求1所述一種下肢康復訓練機器人系統(tǒng)，其特征在于:所述腳板(I)上表面安裝有系繩裝置和腳部固定裝置。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種下肢康復訓練機器人系統(tǒng)，包括腳板、球鉸鏈、垂直運動機構、底板和二維水平運動機構，所述腳板設置在若干球鉸鏈的上端，所述球鉸鏈的下端與對應的垂直運動機構的上端連接，所述垂直運動機構的下端固定在底板上，所述底板設置在二維水平運動機構上。本發(fā)明為下肢運動有障礙的患者提供一種下肢康復訓練機器人，使患者下肢康復運動更加貼合實際運動。
【IPC分類】A61H1/00
【公開號】CN104970945
【申請?zhí)枴緾N201510358892
【發(fā)明人】程剛, 劉相鎮(zhèn), 山顯雷, 趙尊忠, 林玉屏
【申請人】中國礦業(yè)大學
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年6月25日