本實用新型涉及醫(yī)療器械領域，尤其是踝關節(jié)康復機器人。

背景技術：

踝關節(jié)損傷是一種常見的骨關節(jié)損傷，人體的行走步態(tài)以及平衡性的微型調節(jié)樞紐就在于踝關節(jié)，踝關節(jié)的康復訓練對患者來說極具意義。為了減輕醫(yī)護人員工作負擔、提高訓練效果，踝關節(jié)康復訓練采用訓練裝置進行?，F(xiàn)有技術中，訓練裝置大多采用串聯(lián)機構實現(xiàn)工作臺的運動，但往往結構強度不佳，運動自由度少；而采用并聯(lián)機構的訓練裝置，強度得到了提高，但結構復雜，體積較大，難以封裝。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提出踝關節(jié)康復機器人，其采用并聯(lián)的連桿機構使工作臺能夠實現(xiàn)前后翻轉、左右翻轉和在水平面內轉動的運動，以完成對患者的康復訓練，同時強度好、結構簡單。

為達此目的，本實用新型采用以下技術方案：

踝關節(jié)康復機器人，包括底座和設置于所述底座上方的工作臺，其中，所述工作臺和所述底座之間并聯(lián)設置有三個結構相同的連桿機構，分別為第一連桿機構、第二連桿機構和第三連桿機構，通過所述連桿機構的運動所述工作臺可實現(xiàn)前后翻轉、左右翻轉和在水平面內轉動。

其中，所述第一連桿機構設置于所述工作臺下前方的中間，所述第二連桿機構和所述第三連桿機構對稱的設置于所述工作臺下后方的兩側。

其中，所述連桿機構包括上連桿和下連桿，所述上連桿通過萬向節(jié)機構與所述工作臺連接，所述上連桿和所述下連桿之間通過中間傳動機構連接，所述下連桿通過底座傳動機構與所述底座連接。

其中，所述萬向節(jié)機構包括萬向節(jié)和上連接軸，所述上連接軸一端通過連接軸套與所述工作臺連接，另一端通過螺紋與所述萬向節(jié)連接。

其中，所述萬向節(jié)通過萬向節(jié)軸套分別與上橫板和下橫板連接，所述下橫板的下端與所述上連桿鉸接，所述上橫板的上端與所述上連接軸相連。

其中，所述中間傳動機構包括上部錐齒輪和中間連接軸，所述上部錐齒輪帶動所述中間連接軸轉動，所述上連桿和所述中間連接軸固定連接，所述下連桿和所述中間連接軸通過軸承連接，所述上部錐齒輪通過上部電機驅動，所述上部電機固定于所述下連桿上。

其中，所述中間連接軸的兩端均連接有所述上連桿和所述下連桿，所述上連桿置于所述下連桿外側，所述下連桿上還設置有用于封裝所述上部電機和所述上部錐齒輪的包覆殼。

其中，所述底座傳動機構包括下部錐齒輪和十字塊，所述下部錐齒輪與所述十字塊的一端連接并帶動所述十字塊轉動，所述十字塊相對于所述下部錐齒輪的另一端與所述底座上的固定塊通過十字塊軸套連接，所述十字塊的另外兩端通過所述十字塊軸套與所述下連桿的下端連接，所述下部錐齒輪通過下部電機驅動。

其中，所述下部錐齒輪設置于所述齒輪箱內，所述十字塊與所述下部錐齒輪相連的一端伸入所述齒輪箱內，并通過所述十字塊軸套與所述齒輪箱連接。

其中，所述萬向節(jié)機構、中間傳動機構和底座傳動機構上均設置有位置傳感器。

本實用新型所述的踝關節(jié)康復機器人，其工作臺和底座通過三個連桿機構相連，所述連桿機構結構相同且相互并聯(lián)，通過所述連桿機構的運動所述工作臺可實現(xiàn)前后翻轉、左右翻轉和在水平面內轉動；工作臺前后翻轉可對踝關節(jié)實現(xiàn)背屈和跖屈訓練，工作臺左右翻轉可對踝關節(jié)實現(xiàn)內翻和外翻訓練，工作臺在水平面內轉動可對踝關節(jié)實現(xiàn)內旋和外旋訓練；同時，三個連桿機構結構簡單且相互并聯(lián)，強度好，可靠性高，體積緊湊。

附圖說明

圖1是本實用新型所述的踝關節(jié)康復機器人的結構示意圖；

圖2是本實用新型所述的踝關節(jié)康復機器人的萬向節(jié)機構剖視圖；

圖3是本實用新型所述的踝關節(jié)康復機器人的中間傳動機構剖視圖；

圖4是本實用新型所述的踝關節(jié)康復機器人的底座傳動機構剖視圖；

圖5是本實用新型所述的踝關節(jié)康復機器人的工作臺前后翻轉極限位置a；

圖6是本實用新型所述的踝關節(jié)康復機器人的工作臺前后翻轉極限位置b；

圖7是本實用新型所述的踝關節(jié)康復機器人的工作臺左右翻轉極限位置c；

圖8是本實用新型所述的踝關節(jié)康復機器人的工作臺左右翻轉極限位置d；

圖9是本實用新型所述的踝關節(jié)康復機器人的工作臺在水平面內轉動極限位置e；

圖10是本實用新型所述的踝關節(jié)康復機器人的工作臺在水平面內轉動極限位置f。

附圖標記：

1、底座；11、固定塊；2、連桿機構；201、第一連桿機構；202、第二連桿機構；203、第三連桿機構；21、萬向節(jié)機構；211、上連接軸；212、上橫板；213、萬向節(jié)；214、下橫板；215、連接軸套；216、萬向節(jié)軸套；22、上連桿；23、中間傳動機構；231、上部錐齒輪；232、中間連接軸；233、軸承；234、上部電機；24、下連桿；25、底座傳動機構；251、下部錐齒輪；252、十字塊；253、十字塊軸套；254、下部電機；255、齒輪箱；3、工作臺。

具體實施方式

下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本實用新型的技術方案。

如圖1-4所示，本實施例所述踝關節(jié)康復機器人，包括底座1和設置于所述底座1上方的工作臺3，其中，所述工作臺3和所述底座1之間并聯(lián)設置有三個結構相同的連桿機構2，分別為第一連桿機構201、第二連桿機構202和第三連桿機構203，通過所述連桿機構2的運動所述工作臺3可實現(xiàn)前后翻轉、左右翻轉和在水平面內轉動。

所述第一連桿機構201設置于所述工作臺3下前方的中間，所述第二連桿機構202和所述第三連桿機構203對稱的設置于所述工作臺3下后方的兩側；三個所述連桿機構2相互配合使所述工作臺3實現(xiàn)三個自由度的運動。

所述連桿機構2包括上連桿22和下連桿24，所述上連桿22通過萬向節(jié)機構21與所述工作臺3連接，所述上連桿22和所述下連桿24之間通過中間傳動機構23連接，所述下連桿24通過底座傳動機構25與所述底座1連接。

如圖2所示，所述萬向節(jié)機構21包括萬向節(jié)213和上連接軸211，所述萬向節(jié)213通過萬向節(jié)軸套216分別與上橫板212和下橫板214連接，所述下橫板214的下端與所述上連桿22鉸接，所述上橫板212的上端與所述上連接軸211通過螺紋相連，所述上連接軸211的另一端通過連接軸套215與所述工作臺3連接；所述萬向節(jié)213的兩個自由度加上所述上連接軸211的一個自由度，所述萬向節(jié)機構21能夠實現(xiàn)三個自由度的運動，既能夠代替球鉸鏈滿足功能需要，又能夠擴大活動的角度范圍。

如圖3所示，所述中間傳動機構23包括上部錐齒輪231和中間連接軸232，所述上部錐齒輪231帶動所述中間連接軸232轉動，所述上連桿22和所述中間連接軸232固定連接，所述下連桿24和所述中間連接軸232通過軸承233連接，所述上部錐齒輪231通過上部電機234驅動，所述上部電機234固定于所述下連桿24上；所述上部電機234控制所述上連桿22和所述下連桿24繞所述中間連接軸232轉動的方向、角度和速度；所述中間連接軸232的兩端均連接有所述上連桿22和所述下連桿24，所述上連桿22置于所述下連桿24外側，所述下連桿24上還設置有用于封裝所述上部電機234和所述上部錐齒輪231的包覆殼；所述包覆殼能夠防止所述上部錐齒輪231裸露在環(huán)境中影響傳動，還能使外形美觀。

如圖4所示，所述底座傳動機構25包括下部錐齒輪251和十字塊252，所述下部錐齒輪251與所述十字塊252的一端連接并帶動所述十字塊252轉動，所述十字塊252相對于所述下部錐齒輪251的另一端與所述底座1上的固定塊11通過十字塊軸套253連接，所述十字塊252的另外兩端通過所述十字塊軸套253與所述下連桿24的下端連接，所述下部錐齒輪251通過下部電機254驅動；所述下部電機254控制所述十字塊252轉動的方向、角度和速度，進而實現(xiàn)對所述下連桿24位置的控制；所述下部錐齒輪251設置于所述齒輪箱255內，所述十字塊252與所述下部錐齒輪251相連的一端伸入所述齒輪箱255內，并通過所述十字塊軸套253與所述齒輪箱255連接；所述齒輪箱255能夠防止所述下部錐齒輪251裸露在環(huán)境中影響傳動，還能使外形美觀；所述十字塊252軸套253能夠減少所述十字塊252轉動時受到的阻力，使運動更平穩(wěn)順暢。

所述萬向節(jié)機構21、中間傳動機構23和底座傳動機構25上均設置有位置傳感器；用于檢測所述萬向節(jié)機構21、中間傳動機構23和底座傳動機構25各個自由度方向上的轉動角度。

如圖5-10所示，本實施例所述的踝關節(jié)康復機器人在使用過程中具有以下優(yōu)點：1、通過連桿機構2的運動工作臺3可實現(xiàn)前后翻轉、左右翻轉和在水平面內轉動，工作臺3前后翻轉可對踝關節(jié)進行背屈和跖屈訓練，工作臺3左右翻轉可對踝關節(jié)進行內翻和外翻訓練，工作臺3在水平面內轉動可對踝關節(jié)進行內旋和外旋訓練，實現(xiàn)了多個自由度的運動，充分滿足了踝關節(jié)康復訓練的使用需求；2、機器人采用三個連桿機構2并聯(lián)的結構，強度高，使用可靠性高；3、每個連桿機構2由上連桿22和下連桿24構成，并通過萬向節(jié)機構21、中間傳動機構23和底座傳動機構25連接、傳動，結構簡單、易于封裝、裝配方便、結構緊湊；4、機器人采用上部電機234和下部電機254驅動，并通過位置傳感器檢測轉動角度，能夠準確有效的控制每一個方向上的轉動，從而實現(xiàn)工作臺3的準確運動，避免患者使用過程中造成二次傷害。

以上結合具體實施例描述了本實用新型的技術原理。這些描述只是為了解釋本實用新型的原理，而不能以任何方式解釋為對本實用新型保護范圍的限制?；诖颂幍慕忉?，本領域的技術人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動即可聯(lián)想到本實用新型的其它具體實施方式，這些方式都將落入本實用新型的保護范圍之內。