本實(shí)用新型屬于醫(yī)療機(jī)器人領(lǐng)域，具體涉及一種減重式步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)社會(huì)老齡化加劇和各種意外事故的增加，雙側(cè)下肢出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)障礙的患者越來(lái)越多。臨床醫(yī)學(xué)表明，運(yùn)動(dòng)障礙患者需進(jìn)行必要的肢體康復(fù)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，以防止肌肉萎縮，從而恢復(fù)肌肉功能。因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)障礙患者往往不能獨(dú)立地進(jìn)行下肢康復(fù)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，所以其需要在多名康復(fù)治療師的幫助下進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。對(duì)于患者而言，這種康復(fù)訓(xùn)練方式效率低、治療師任務(wù)繁重，不能最大限度地有效地科學(xué)地恢復(fù)患者的運(yùn)動(dòng)功能。康復(fù)機(jī)器人作為一種醫(yī)療機(jī)器人，不僅可以幫助患者完成各種康復(fù)訓(xùn)練，還可以對(duì)病人進(jìn)行康復(fù)評(píng)估。行走步態(tài)訓(xùn)練是下肢功能障礙康復(fù)訓(xùn)練的主要方式，不僅可以使得患者重新建立步行姿勢(shì)，還可以維持患者雙側(cè)下肢各關(guān)節(jié)的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，防止出現(xiàn)關(guān)節(jié)“廢用性攣縮”，能有效地提高患者雙側(cè)下肢功能性障礙的恢復(fù)進(jìn)度和程度。

現(xiàn)有的步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人大多是通過(guò)驅(qū)動(dòng)髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)步行的模擬，而無(wú)法模擬人體下肢在正常行走過(guò)程中踝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)軌跡，使得步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練與正常人體下肢的行走姿態(tài)軌跡不一致，從而影響了科學(xué)的康復(fù)訓(xùn)練。此外，減重裝置往往采用天軌懸吊方式，同時(shí)依靠多名治療師實(shí)時(shí)地進(jìn)行減重調(diào)節(jié)患者雙側(cè)下肢的負(fù)載，往往比較費(fèi)時(shí)，且訓(xùn)練效果不佳。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了改善上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種減重式步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人，以解決康復(fù)訓(xùn)練步態(tài)軌跡與人自然行走步態(tài)的一致性問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種減重式步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人，包括康復(fù)平臺(tái)、智能減重裝置、步態(tài)模擬發(fā)生裝置；所述智能減重裝置安裝于康復(fù)平臺(tái)的頂部，所述步態(tài)模擬發(fā)生裝置安裝于康復(fù)平臺(tái)的底部并位于智能減重裝置下方。

進(jìn)一步地，所述康復(fù)平臺(tái)包括頂部工作平臺(tái)、支撐架、PC控制機(jī)、輪椅進(jìn)入通道、擋板、底部工作平臺(tái)、護(hù)欄升降機(jī)構(gòu)、左右護(hù)欄、前后護(hù)欄；所述底部工作平臺(tái)的兩側(cè)各安裝一個(gè)擋板；所述輪椅進(jìn)入通道設(shè)置于底部工作平臺(tái)的尾部；所述支撐架固定于底部工作平臺(tái)的尾部上方；所述頂部工作平臺(tái)安裝于支撐架上部；所述護(hù)欄升降機(jī)構(gòu)在頂部工作平臺(tái)兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)，且分別連接左右護(hù)欄；所述前后護(hù)欄的兩端分別連接左右護(hù)欄的兩端；所述PC控制機(jī)安裝于支撐架上；所述智能減重裝置與頂部工作平臺(tái)相連。

再進(jìn)一步地，所述智能減重裝置包括智能驅(qū)動(dòng)裝置、繩索、連接架、承重背心；所述智能驅(qū)動(dòng)裝置固定于康復(fù)平臺(tái)的頂部，繩索一端與智能驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端相連，另一端與連接架相連，所述承重背心與連接架相連。

更進(jìn)一步地，所述步態(tài)模擬發(fā)生裝置包括與康復(fù)平臺(tái)的底部相連的導(dǎo)軌模塊，以及與導(dǎo)軌模塊相連的運(yùn)動(dòng)模塊。

另外，所述導(dǎo)軌模塊包括直線(xiàn)電機(jī)、絲杠、運(yùn)動(dòng)模塊連接件、導(dǎo)軌連接塊、直線(xiàn)導(dǎo)軌、電機(jī)座；所述直線(xiàn)電機(jī)固定于電機(jī)座上，直線(xiàn)導(dǎo)軌固定在康復(fù)平臺(tái)的底部，且一端與導(dǎo)軌連接塊相連，另一端與電機(jī)座相連；所述絲杠一端與導(dǎo)軌連接塊相連，另一端與直線(xiàn)電機(jī)相連；所述運(yùn)動(dòng)模塊連接件與絲杠螺紋連接；所述運(yùn)動(dòng)模塊連接件與運(yùn)動(dòng)模塊相連。

此外，所述運(yùn)動(dòng)模塊包括連接塊、腳踏板、第一銷(xiāo)軸、第一運(yùn)動(dòng)構(gòu)件、第二銷(xiāo)軸、第二運(yùn)動(dòng)構(gòu)件、齒輪減速器、電機(jī)、第三銷(xiāo)軸；所述第二運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的一端通過(guò)第三銷(xiāo)軸與連接塊相連，第二運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的另一端通過(guò)第二銷(xiāo)軸與第一運(yùn)動(dòng)構(gòu)件相連；所述腳踏板通過(guò)第一銷(xiāo)軸與第一運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的前端相連；所述齒輪減速器安裝于第一運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的后端，用于驅(qū)動(dòng)第一運(yùn)動(dòng)構(gòu)件運(yùn)動(dòng)；所述電機(jī)與齒輪減速器相連；所述連接塊與導(dǎo)軌模塊相連。

進(jìn)一步地，所述腳踏板包括前腳掌固定帶、后腳跟固定帶、踏板、壓力傳感器；所述前腳掌固定帶固定于踏板的前端，后腳跟固定帶固定于踏板后端，且與前腳掌固定帶相連；所述壓力傳感器固定于踏板的下方；所述踏板通過(guò)第一銷(xiāo)軸與第一運(yùn)動(dòng)構(gòu)件相連。

值得說(shuō)明的是，所述PC控制機(jī)可根據(jù)不同患者的需要，更改訓(xùn)練的模式，調(diào)整機(jī)器的輔助驅(qū)動(dòng)力大小。所述護(hù)欄升降機(jī)構(gòu)可根據(jù)身高不同的患者進(jìn)行調(diào)節(jié)左右護(hù)欄和前后護(hù)欄離底部工作平臺(tái)的高度。所述的康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人能夠使患者實(shí)現(xiàn)平地康復(fù)訓(xùn)練和上下樓梯康復(fù)訓(xùn)練。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

（1）本實(shí)用新型采用智能減重裝置可實(shí)現(xiàn)下肢運(yùn)動(dòng)功能性障礙患者在康復(fù)訓(xùn)練過(guò)程中實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)患者雙側(cè)下肢的負(fù)載，以利于患者有效的科學(xué)的進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。

（2）本實(shí)用新型能夠減輕治療師的工作強(qiáng)度，一名治療師即可完成康復(fù)訓(xùn)練。

（3）本實(shí)用新型可以根據(jù)不同患者的需求，更改訓(xùn)練模式，調(diào)整機(jī)器驅(qū)動(dòng)力大小，保證有效的治療，實(shí)現(xiàn)治療個(gè)體化。

（4）本實(shí)用新型的步態(tài)模擬發(fā)生裝置的給定運(yùn)動(dòng)軌跡是根據(jù)人體下肢在正常行走時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡擬合而成，患者的踝關(guān)節(jié)能夠安裝給定的運(yùn)動(dòng)軌跡行走，實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)單可靠。

（5）本實(shí)用新型的步態(tài)模擬發(fā)生裝置可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)力大小，能夠?qū)崿F(xiàn)平地和上下樓訓(xùn)練模擬。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型中康復(fù)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型中步態(tài)模擬發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型中運(yùn)動(dòng)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實(shí)用新型中導(dǎo)軌模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本實(shí)用新型中腳踏板的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，附圖中標(biāo)記對(duì)應(yīng)的零部件名稱(chēng)為：

1-康復(fù)平臺(tái)，11-頂部工作平臺(tái)，12-支撐架，13-PC控制機(jī)，14-輪椅進(jìn)入通道，15-擋板，16-底部工作平臺(tái)，17-護(hù)欄升降機(jī)構(gòu)，18-左右護(hù)欄，19-前后護(hù)欄；

2-智能減重裝置，21-智能驅(qū)動(dòng)裝置，22-繩索，23-連接架，24-承重背心；

3-步態(tài)模擬發(fā)生裝置，31-運(yùn)動(dòng)模塊，311-連接塊，312-腳踏板，3121-前腳掌固定帶，3122-后腳跟固定帶，3123-踏板，3124-壓力傳感器，313-第一銷(xiāo)軸，314-第一運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，315-第二銷(xiāo)軸，316-第二運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，317-齒輪減速器，318-電機(jī)，32-導(dǎo)軌模塊，321-直線(xiàn)電機(jī)，322-絲杠，323-運(yùn)動(dòng)模塊連接件，324-導(dǎo)軌連接塊，325-直線(xiàn)導(dǎo)軌，326-電機(jī)座。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)用新型的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。

實(shí)施例

如圖1所示，一種減重式步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人，包括康復(fù)平臺(tái)1、智能減重裝置2和步態(tài)模擬發(fā)生裝置3；康復(fù)平臺(tái)1安裝在地面上，為步態(tài)模擬發(fā)生裝置3和智能減重裝置2提供了安裝平臺(tái)；智能減重裝置2安裝于康復(fù)平臺(tái)1的頂部，幫助患者在康復(fù)訓(xùn)練過(guò)程中實(shí)時(shí)地調(diào)節(jié)雙側(cè)下肢的負(fù)載；步態(tài)模擬發(fā)生裝置3對(duì)稱(chēng)安裝于康復(fù)平臺(tái)的底部?jī)蓚?cè)，為患者雙側(cè)下肢提供行走驅(qū)動(dòng)，進(jìn)行步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練。

如圖2所示，所述康復(fù)平臺(tái)1由頂部工作平臺(tái)11、支撐架12、PC控制機(jī)13、輪椅進(jìn)入通道14、擋板15、底部工作平臺(tái)16、護(hù)欄升降機(jī)構(gòu)17、左右護(hù)欄18和前后護(hù)欄19組成。其中底部工作平臺(tái)16固定在地面上；在底部工作平臺(tái)16左右兩側(cè)各安裝一個(gè)擋板15，防止發(fā)生安全意外；輪椅進(jìn)入通道14固定于底部工作平臺(tái)的尾部，為引導(dǎo)患者輪椅進(jìn)入康復(fù)平臺(tái)1；支撐架12固定于底部工作平臺(tái)16尾部上方，連接頂部工作平臺(tái)11和底部工作平臺(tái)16；PC控制機(jī)13安裝于支撐架12的下部，根據(jù)不同患者的需要，更改訓(xùn)練模式，調(diào)整機(jī)器驅(qū)動(dòng)力大?。豁敳抗ぷ髌脚_(tái)11安裝在支撐架12的上部，為智能減重裝置提供平臺(tái)；護(hù)欄升降機(jī)構(gòu)17在頂部工作平臺(tái)11左右兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)，可調(diào)節(jié)左右護(hù)欄18和前后護(hù)欄19離底部工作平臺(tái)16的高度；左右護(hù)欄18的兩端與前后護(hù)欄19的兩端分別連接，為患者提供安全保護(hù)，防止發(fā)生患者身體傾倒。

所述智能減重裝置2由智能驅(qū)動(dòng)裝置21、繩索22、連接架23和承重背心24組成。所述智能驅(qū)動(dòng)裝置21固定于頂部工作平臺(tái)11上，繩索22一端于智能驅(qū)動(dòng)裝置21相連，另一端連接連接架23，連接架23末端連接承重背心。智能驅(qū)動(dòng)裝置21接收到PC控制機(jī)13的指令驅(qū)動(dòng)繩索22運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而繩索22通過(guò)連接架23帶動(dòng)身著承重背心24的人體運(yùn)動(dòng)。

如圖3所示，所述步態(tài)模擬發(fā)生裝置3由運(yùn)動(dòng)模塊31和導(dǎo)軌模塊32組成。所述運(yùn)動(dòng)模塊31固定于運(yùn)動(dòng)模塊連接件323上，實(shí)現(xiàn)豎直方向上的運(yùn)動(dòng)；導(dǎo)軌模塊32安裝于底部工作平臺(tái)16，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)模塊31的水平方向上的運(yùn)動(dòng)。

如圖4所示，所述運(yùn)動(dòng)模塊31包括連接塊311、腳踏板312、第一銷(xiāo)軸313、第一運(yùn)動(dòng)構(gòu)件314、第二銷(xiāo)軸315、第二運(yùn)動(dòng)構(gòu)件316、齒輪減速器317、電機(jī)318、第三銷(xiāo)軸319。所述連接塊第一運(yùn)動(dòng)構(gòu)件314固連在運(yùn)動(dòng)模塊連接件323上，電機(jī)318帶動(dòng)齒輪減速器317中的齒輪運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)第一運(yùn)動(dòng)構(gòu)件314運(yùn)動(dòng)，第一運(yùn)動(dòng)構(gòu)件314通過(guò)第一銷(xiāo)軸313和第二銷(xiāo)軸315分別帶動(dòng)腳踏板312和第二運(yùn)動(dòng)構(gòu)件316運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)踝關(guān)節(jié)在豎直方向的運(yùn)動(dòng)。

如圖5所示，所述導(dǎo)軌模塊32包括直線(xiàn)電機(jī)321、絲杠322、運(yùn)動(dòng)模塊連接件323、導(dǎo)軌連接塊324、直線(xiàn)導(dǎo)軌325、電機(jī)座326。所述直線(xiàn)電機(jī)321固定于電機(jī)座326上，作為動(dòng)力裝置；直線(xiàn)導(dǎo)軌325固定在底部工作平臺(tái)16上，運(yùn)動(dòng)模塊連接件323安裝在直線(xiàn)導(dǎo)軌325上，絲杠322的兩端分別與直線(xiàn)電機(jī)321和導(dǎo)軌連接塊324相連，導(dǎo)軌連接塊324固定于直線(xiàn)導(dǎo)軌325上。所述直線(xiàn)電機(jī)321驅(qū)動(dòng)絲杠322運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)模塊連接件323實(shí)現(xiàn)水平方向上的運(yùn)動(dòng)。

如圖6所示，所述腳踏板312由前腳掌固定帶3121、后腳跟固定帶3122、踏板3123和壓力傳感器3124組成。所述前腳掌固定帶3121固定在踏板3123的前端，后腳跟固定帶3122固定在踏板3123的后端與前腳掌固定帶3121相連，壓力傳感器3124固定于踏板3123的下方。所述前腳掌固定帶3121和后腳跟固定帶3122將患者雙足固定于踏板3123，壓力傳感器3124接收踏板3123產(chǎn)生的壓力信號(hào)形成反饋，傳送到PC控制機(jī)13。

值得說(shuō)明的是，本實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)主被動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練，用于腦癱、中風(fēng)等造成的步行障礙訓(xùn)練者的康復(fù)訓(xùn)練。本實(shí)用新型提供的減重式步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人由計(jì)算機(jī)控制，配有相應(yīng)的傳感器和安全裝置，為患者提供了不同的行走訓(xùn)練模式，通過(guò)步態(tài)模擬發(fā)生器帶動(dòng)患者的雙側(cè)下肢可進(jìn)行步態(tài)康復(fù)訓(xùn)練，逐漸恢復(fù)患者下肢的行走能力。與傳統(tǒng)的減重步態(tài)訓(xùn)練相比，大大減輕了治療師的工作強(qiáng)度，更加智能化，治療個(gè)體化。

按照上述實(shí)施例，便可很好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。值得說(shuō)明的是，基于上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提下，為解決同樣的技術(shù)問(wèn)題，即使在本實(shí)用新型上做出的一些無(wú)實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)或潤(rùn)色，所采用的技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)仍然與本實(shí)用新型一樣，故其也應(yīng)當(dāng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。