本實用新型專利技術提供的是一種坐臥式下肢康復裝置，主要由膝關節康復機構、踝關節康復機構、胯關節康復機構、上身位置調節機構、可移動的床架組成。本實用新型專利技術以可移動的床架為基體，四個主要機構分別負責病患各關節的運動：膝關節康復機構負責完成膝關節和胯關節的伸縮達到屈膝的運動；胯關節康復機構負責完成胯關節旋外運動；踝關節康復機構負責完成踝關節的跖屈和背屈、內翻和外翻、內收和外斂三個自由度的運動；上身位置調節機構負責完成患者上身不同姿勢調整的運動。本機構在可動部位采用伺服電機驅動。本實用新型專利技術不但有效地實現了病患單側下肢六個自由度上的運動，并且實現了左、右腿同時獨立進行康復訓練的功能，有一定的推廣價值。
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及一種康復醫療設備，尤其涉及一種坐臥式下肢康復裝置。
技術介紹
自上世紀90年代初，國內外各地的研宄機構著手研宄將機器人技術引用到醫學領域的中樞神經受損傷患者的康復中，輔助康復訓練機構不僅可以將理療師從醫患一對一甚至多對一的繁重康復過程中解放出來，而且通過定量運動、定量檢測和臨床數據的實現，為病患提供了更加科學的康復訓練模式，在保證康復訓練中的安全，提高康復效率，改善康復的效果方面具有很大的潛力和優點。下肢康復機構是目前機械領域在康復醫學研宄領域的一個主要研宄對象，主要針對患有腦血管疾病或神經系統疾病的下肢運動障礙患者進行下肢康復訓練，對他們重獲步行能力提供有效的康復方式。中國科學院自動化研宄所專利技術的坐臥式下肢康復機器人下肢關節機構(申請號:CN201210243574.2)包括髖、膝、踝三個關節機構，三個關節采用不同的曲柄滑塊機構，各個關節機構采用旋轉螺母式滾珠絲杠實現曲柄滑塊的移動副，可以平穩地完成單側下肢關節運動，但自由度較少。江蘇大學專利技術的一種五自由度混聯下肢康復機器人(申請號:20110022625.3)包括機架和兩個運動平臺，能夠實現繞X、Y、Z的姿態轉動和沿Y、Z軸的移動，但人的位姿調整不方便，且踝關節不能全自由度鍛煉。由于上述專利技術機構的自由度較少，且左、右腿不能同時訓練，所以還有改進空間。
技術實現思路
本技術的目的是為了提供一種可以使患者的左右腿能同時訓練、踝關節能全自由度得到鍛煉的坐臥式下肢康復裝置。本技術的目的是這樣實現的:包括可移動的床架、上身位置調節機構、胯關節康復機構、膝關節康復機構和踝關節康復結構，可移動的床架上端設置支撐平臺，所述胯關節康復機構包括對稱安裝在可移動的車體上的兩個電機座，每個電機座上安裝有胯關節電機，每個胯關節電機的輸出軸與小齒輪軸連接，每個小齒輪軸上套裝小齒輪，每個小齒輪與套裝在大齒輪軸上的不完全大齒輪嚙合，每個大齒輪軸安裝在可移動的車體上的對應位置，且每個不完全大齒輪的無齒端固連安裝有萬向輪的L型活動架，每個L型活動架上設置結構相同的膝關節康復機構，每個大齒輪軸與每個小齒輪軸的軸端設置有端蓋，臀部座墊固定安裝在所述的端蓋上；所述膝關節康復機構包括安裝在L型活動架上的膝關節電機、通過聯軸器與膝關節電機連接減速器，減速器的輸出軸與第一連桿的一端鉸接，第一連桿的另一端與第二連桿的一端鉸接，第二連桿的另一端同時與第三連桿和第四連桿鉸接且第三連桿與第四連桿位于第二連桿的兩側，第三連桿的另一端與不完全大齒輪的無齒區鉸接，第四連桿的另一端與滑塊鉸接，滑塊安裝在L型活動架前端設置的滑槽里，第三連桿上固定安裝有大腿墊，第四連桿上固定安裝有小腿墊；所述踝關節康復機構固定設置在所述的兩個滑塊上，每個踝關節康復機構包括固定安裝在滑塊上的X軸固定桿、安裝在X軸固定桿上端的X軸套筒，X軸套筒的一端與X軸電機座固定連接，X軸電機安裝在X軸電機座上，X軸電機的輸出軸與穿過X軸套筒的X軸拐桿的一端連接，X軸拐桿的另一端與Z軸套筒的外表面固定連接，Z軸套筒的端部固連有Z軸電機座，Z軸電機安裝在Z軸電機座上，Z軸電機的輸出軸與Z軸拐桿的一端連接，Z軸拐桿的另一端與Y軸套筒的外表面固定連接，Y軸套筒的端部與Y軸電機座固定連接，Y軸電機安裝在Y軸電機座上，Y軸電機的輸出軸與Y軸拐桿的一端連接，Y軸拐桿的另一端與腳踏板連接；所述上身位置調節機構包括通過轉軸安裝在可移動的車體上的下箱體，在下箱體上固定安裝有上身位置調節電機，上身位置調節電機的輸出軸與主軸連接，主軸上套裝有第一主動帶輪和第二主動帶輪，在所述主軸的兩端的下箱體上還安裝有第一從動軸和第二從動軸，第一從動軸上套裝有第一從動帶輪且第一從動帶輪與第一主動帶輪之間設置第一同步帶，第二從動軸上套裝有第二從動帶輪且第二從動帶輪與第二主動帶輪之間設置第二同步帶，第一從動軸和第二從動軸的端部分別固連有螺桿，每個螺桿分別與螺帽配合，每個螺帽分別與背靠墊鉸接。本技術還包括這樣一些結構特征:1.所述第三連桿和第四連桿都由兩個短桿構成，一號短桿上的端部設置滑塊，所述滑塊安裝在二號短桿中間設置的滑道里，一號短桿的中間位置還設置有鎖緊螺母，鎖緊螺母也安裝在二號短桿中間設置的滑道里。與現有技術相比，本技術的有益效果是:1、本技術可實現下肢六自由度運動，完成了人體胯關節膝關節踝關節所有自由度的運動。2、本技術可實現左、右腿同時獨立運動，上身位置可以調整。3、本技術的根據人體工程學，對屈膝運動機構、胯關節運動機構、空間串聯機構的回轉角范圍、速度經行了限定控制，運動平穩，角加速度連續，無剛性沖擊。4、本技術的執行機構簡單、而且易于操作及控制。5、本技術是一種結構穩定性好、承載能力強、適應性好的康復裝置。6、本技術的各部分部件便于拆卸，維修很方便。也即本技術能夠實現病患左、右腿同時獨立六自由度運動的康復訓練，整體結構簡單，易于實現控制，有一定的推廣價值?！靖綀D說明】圖1是本技術的整體結構示意圖；圖2是本技術的胯關節康復機構的示意圖；圖3是本技術的膝關節康復機構的示意圖；圖4㈧是本技術的踝關節康復機構的示意圖，圖4(B)是圖4㈧的局部剖視圖；圖5(A)是本技術的上身位置調節機構(去掉箱蓋)的示意圖，圖5(B)是圖5(A)的A-A剖視圖；圖6是本技術的床架部分的示意圖；圖7是本技術膝關節康復機構中的連桿的結構示意圖。【具體實施方式】下面結合附圖與【具體實施方式】對本技術作進一步詳細描述，本技術所建立的坐標系O-XYZ如圖4(A)所示。實施案例一:結合圖1和圖6，本技術主要由五部分組成(如圖1所示):膝關節康復機構1、踝關節康復機構2、胯關節康復機構3、上身位置調節機構4和可移動的床架5組成。膝關節康復機構I完成膝關節和胯關節的伸縮達到屈膝的動作；胯關節康復機構3完成胯關節旋外運動；踝關節康復機構2完成踝關節跖屈和背屈、內翻和外翻、內收和外斂三個自由度的運動；上身位置調節機構4完成患者上身不同姿勢的調節運動；可移動的床架5則是本技術的基體。也即本技術包括可移動的床架5、上身位置調節機構4、胯關節康復機構3、膝關節康復機構I和踝關節康復結構2，可移動的床架5包括整體架5-1、安裝在在整體架5-1四個角的萬向輪5-9、安裝在整體架5-1上的護欄5-10以及設置在可移動的床架5上端的支撐平臺，用以安裝各機構，如圖2所示:所述胯關節康復機構3包括對稱安裝在可移動的床架5上的兩個電機座3-3，具體的說是電機座3-3安裝在可移動床架5上設置的支撐平臺的下端，每個電機座3-3上安裝有胯關節電機3-1，每個胯關節電機3-1的輸出軸通過聯軸器3-4與小齒輪軸3-9連接，也可在胯關節電機3-1的輸出端連接減速器3-2，這樣既是胯關節電機3-1的輸出軸與減速器3-2的輸入端連接，減速器3-2的輸出端與小齒輪軸3-9連接，每個小齒輪軸3-9穿過支撐平臺的部分上套裝小齒輪3-5，每個小齒輪3-5與套裝在大齒輪軸3-7上的不完全大齒輪3-6嚙合，每個大齒輪軸3-7安裝所述支撐平臺上的對應位置，且每個不完全大齒輪的無齒端固連安裝有萬向輪5-3的L型活動架5-2，萬向輪5-3每個L型活本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種坐臥式下肢康復裝置，包括可移動的床架、上身位置調節機構、胯關節康復機構、膝關節康復機構和踝關節康復結構，可移動的床架包括整體架、安裝在在整體架四個角的萬向輪、安裝在整體架上的護欄和設置在可移動的床架5上端的支撐平臺，其特征在于：所述胯關節康復機構包括對稱安裝所述支撐平臺下方的兩個電機座，每個電機座上安裝有電機，每個電機的輸出軸與小齒輪軸連接，每個小齒輪軸穿過支撐平臺的部分上套裝小齒輪，每個小齒輪與套裝在大齒輪軸上的不完全大齒輪嚙合，每個大齒輪軸安裝在支撐平臺上的對應位置，且每個不完全大齒輪的無齒端固連安裝有萬向輪的L型活動架，每個L型活動架上設置結構相同的膝關節康復機構，每個大齒輪軸與每個小齒輪軸的軸端設置有端蓋，臀部坐墊固定安裝在所述的端蓋上；所述膝關節康復機構包括安裝在L型活動架上的膝關節電機、通過聯軸器與膝關節電機連接的減速器，減速器的輸出軸與第一連桿的一端鉸接，第一連桿的另一端與第二連桿的一端鉸接，第二連桿的另一端同時與第三連桿和第四連桿鉸接且第三連桿與第四連桿位于第二連桿的兩側，第三連桿的另一端與不完全大齒輪的無齒區鉸接，第四連桿的另一端與滑塊鉸接，滑塊安裝在L型活動架前端設置的滑槽里，第三連桿上固定安裝有大腿墊，第四連桿上固定安裝有小腿墊；所述踝關節康復機構固定設置在所述的兩個滑塊上，每個踝關節康復機構包括固定安裝在滑塊上的X軸固定桿和安裝在X軸固定桿上端的X軸套筒，X軸套筒的一端與X軸電機座固定連接，X軸電機安裝在X軸電機座上，X軸拐桿穿過X軸套筒的的一端與X軸電機的輸出軸連接，X軸拐桿的另一端與Z軸套筒的外表面固定連接，Z軸套筒的端部固連有Z軸電機座，Z軸電機安裝在Z軸電機座上，Z軸電機的輸出軸與Z軸拐桿的一端連接，Z軸拐桿的另一端與Y軸套筒的外表面固定連接，Y軸套筒的端部與Y軸電機座固定連接，Y軸電機安裝在Y軸電機座上，Y軸電機的輸出軸與Y軸拐桿的一端連接，Y軸拐桿的另一端與腳踏板連接；所述上身位置調節機構包括通過轉軸安裝在可移動的床架上的下箱體，在下箱體上固定安裝有上身位置調節電機，上身位置調節電機的輸出軸與主軸連接，主軸上套裝有第一主動帶輪和第二主動帶輪，在所述主軸的兩端的下箱體上還安裝有第一從動軸和第二從動軸，第一從動軸上套裝有第一從動帶輪且第一從動帶輪與第一主動帶輪之間設置第一同步帶，第二從動軸上套裝有第二從動帶輪且第二從動帶輪與第二主動帶輪之間設置第二同步帶，第一從動軸和第二從動軸的端部分別固連有螺桿，每個螺桿分別與螺帽配合，每個螺帽的端部分別與背靠墊的上端鉸接，背靠墊的下端通過連接軸鉸接在所述護欄上。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：于凌濤，王文杰，谷慶，李宏偉，新其其格，楊景，張寶玉，王正雨，
申請(專利權)人：哈爾濱工程大學，
類型：新型
國別省市：黑龍江;23
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