踝關節康復機器人制造技術

本實用新型專利技術公開了踝關節康復機器人，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前后翻轉、左右翻轉和在水平面內轉動。上述機器人，工作臺可對踝關節進行背屈、跖屈、內翻、外翻、內旋、外旋訓練，實現了多個自由度的運動，充分滿足了踝關節康復訓練的使用需求；同時，三個連桿機構結構簡單且相互并聯，強度好，可靠性高，體積緊湊。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及醫療器械領域，尤其是踝關節康復機器人。
技術介紹
踝關節損傷是一種常見的骨關節損傷，人體的行走步態以及平衡性的微型調節樞紐就在于踝關節，踝關節的康復訓練對患者來說極具意義。為了減輕醫護人員工作負擔、提高訓練效果，踝關節康復訓練采用訓練裝置進行?，F有技術中，訓練裝置大多采用串聯機構實現工作臺的運動，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。
技術實現思路
本技術的目的在于提出踝關節康復機器人，其采用并聯的連桿機構使工作臺能夠實現前后翻轉、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，本技術采用以下技術方案：踝關節康復機器人，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，所述萬向節機構包括萬向節和上連接軸，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連接。其中，所述萬向節通過萬向節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。本技術所述的踝關節康復機器人，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，通過所述連桿機構的運動所述工作臺可實現前后翻轉、左右翻轉和在水平面內轉動；工作臺前后翻轉可對踝關節實現背屈和跖屈訓練，工作臺左右翻轉可對踝關節實現內翻和外翻訓練，工作臺在水平面內轉動可對踝關節實現內旋和外旋訓練；同時，三個連桿機構結構簡單且相互并聯，強度好，可靠性高，體積緊湊。附圖說明圖1是本技術所述的踝關節康復機器人的結構示意圖；圖2是本技術所述的踝關節康復機器人的萬向節機構剖視圖；圖3是本技術所述的踝關節康復機器人的中間傳動機構剖視圖；圖4是本技術所述的踝關節康復機器人的底座傳動機構剖視圖；圖5是本技術所述的踝關節康復機器人的工作臺前后翻轉極限位置a；圖6是本技術所述的踝關節康復機器人的工作臺前后翻轉極限位置b；圖7是本技術所述的踝關節康復機器人的工作臺左右翻轉極限位置c；圖8是本技術所述的踝關節康復機器人的工作臺左右翻轉極限位置d；圖9是本技術所述的踝關節康復機器人的工作臺在水平面內轉動極限位置e；圖10是本技術所述的踝關節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、萬向節機構；211、上連接軸；212、上橫板；213、萬向節；214、下橫板；215、連接軸套；216、萬向節軸套；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技術的技術方案。如圖1-4所示，本實施例所述踝關節康復機器人，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，所述萬向節機構21包括萬向節213和上連接軸211，所述萬向節213通過萬向節軸套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，所述萬向節機構21能夠實現三個自由度的運動，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本文檔來自技高網...

【技術保護點】
踝關節康復機器人，包括底座(1)和設置于所述底座(1)上方的工作臺(3)，其特征在于：所述工作臺(3)和所述底座(1)之間并聯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)可實現前后翻轉、左右翻轉和在水平面內轉動。

【技術特征摘要】
1.踝關節康復機器人，包括底座(1)和設置于所述底座(1)上方的工作臺(3)，其特征在于：所述工作臺(3)和所述底座(1)之間并聯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)可實現前后翻轉、左右翻轉和在水平面內轉動。2.根據權利要求1所述的踝關節康復機器人，其特征在于：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。3.根據權利要求1所述的踝關節康復機器人，其特征在于：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。4.根據權利要求3所述的踝關節康復機器人，其特征在于：所述萬向節機構(21)包括萬向節(213)和上連接軸(211)，所述上連接軸(211)一端通過連接軸套(215)與所述工作臺(3)連接，另一端通過螺紋與所述萬向節(213)連接。5.根據權利要求4所述的踝關節康復機器人，其特征在于：所述萬向節(213)通過萬向節軸套(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)相連。6.根據權利要求3所述的踝關節康復機器人，其特征在于：所述中間傳動機構(23)包括上部錐齒輪(231)和中...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王春寶，段麗紅，李偉光，王玉龍，龍建軍，劉銓權，
申請(專利權)人：廣東衡準測控自動化有限公司，
類型：新型
國別省市：廣東;44