一種主動支鏈傾斜布置的踝關(guān)節(jié)康復(fù)機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及康復(fù)醫(yī)療器械領(lǐng)域，具體涉及一種輔助踝關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練的并聯(lián)機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]踝關(guān)節(jié)是人體下肢的三大關(guān)節(jié)之一，是人體運(yùn)動的重要樞紐和承重關(guān)節(jié)。在日常生活中，踝關(guān)節(jié)直接參與站立、跨步、跳躍等動作，并吸收來自地面的沖擊，起到保護(hù)關(guān)節(jié)的作用，但無法回避的是，人類是由四足行走的人猿進(jìn)化而來的，所以在進(jìn)化成兩足直立行走后，人類的足部關(guān)節(jié)存在著先天的缺陷。這種先天的缺陷使得人類的踝關(guān)節(jié)成為最容易受到損傷的人體關(guān)節(jié)之一。如踝關(guān)節(jié)損傷未得到及時、正確的治療，受損傷的本體感覺系統(tǒng)會加重踝關(guān)節(jié)的不穩(wěn)定狀態(tài)，導(dǎo)致再次損傷的發(fā)生幾率上升，甚至引起其他關(guān)節(jié)損傷，出現(xiàn)不良連鎖反應(yīng)。所以，除了必要的藥物治療，應(yīng)該配合相應(yīng)階段的康復(fù)訓(xùn)練，而踝關(guān)節(jié)康復(fù)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用不僅可以滿足康復(fù)的需要，而且還可以通過有規(guī)律的康復(fù)訓(xùn)練，加快康復(fù)速度。
[0003]根據(jù)人體解剖學(xué)可知，踝關(guān)節(jié)日常運(yùn)動的三種最基本的方式包括:背伸/跖屈、內(nèi)翻/外翻和內(nèi)收/外展，可以簡化為三個垂直方向的轉(zhuǎn)動運(yùn)動。因此，為了滿足踝關(guān)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練要求，本發(fā)明提出了一種具有三個轉(zhuǎn)動自由度，機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動中心與腳踝轉(zhuǎn)動中心重合，能夠模擬踝關(guān)節(jié)運(yùn)動規(guī)律的主動支鏈傾斜布置的踝關(guān)節(jié)康復(fù)機(jī)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種能滿足踝關(guān)節(jié)康復(fù)運(yùn)動需要，且結(jié)構(gòu)相對簡單、驅(qū)動平穩(wěn)、使用方便的3-UPS/RRR并聯(lián)式踝關(guān)節(jié)康復(fù)裝置，該裝置可根據(jù)不同患者的需要，調(diào)整動平臺到轉(zhuǎn)動中心的前后和上下距離，滿足機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動中心與患者的踝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動中心重合，同時采用主動支鏈傾斜布置避開機(jī)構(gòu)奇異位形，使機(jī)構(gòu)在康復(fù)運(yùn)動所需的工作空間內(nèi)具有良好的運(yùn)動學(xué)性能。
[0005]本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的方案是:
[0006]—種主動支鏈傾斜布置的踝關(guān)節(jié)康復(fù)機(jī)構(gòu)，其特征在于:包括動平臺(D)、約束支鏈(Y)、第一主動支鏈(Z1)、第二主動支鏈(Z2)、第三主動支鏈(Z3)和底座(1):所述動平臺(D)包括腳擋板(13)、上平臺(10)和下平臺(9)，所述腳擋板(13)通過螺釘(18)調(diào)節(jié)人腳
(23)與上平臺(10)的相對位置，所述上平臺(10)和下平臺(9)通過連接件(T)連接，所述連接件(T)包括上基座(19)和下基座(20)，所述下平臺(9)固連有連接桿(12)，所述連接桿
(12)通過軸承一 (21)與弧形連桿(11)相連構(gòu)成轉(zhuǎn)動副一 (R1)。
[0007]進(jìn)一步地，所述約束支鏈(Y)包括下轉(zhuǎn)動連桿(16)、對稱連桿一(14-1)、對稱連桿二(14-2)和上弧形連桿(11)，所述下轉(zhuǎn)動連桿(16)的兩端固設(shè)有對稱連桿一(14-1)、對稱連桿二(14-2)，所述對稱連桿一(14-1)和對稱連桿二(14-2)關(guān)于轉(zhuǎn)動副三(R3)軸線(a3)對稱布置，所述對稱連桿一(14-1)的上端和對稱連桿二(14-2)的上端分別通過轉(zhuǎn)動副二 (R2)與弧形連桿(11)的兩端進(jìn)行連接，所述下轉(zhuǎn)動連桿(16)通過軸承二 (22)與底座轉(zhuǎn)動軸(17)相連構(gòu)成轉(zhuǎn)動副三(R3)。
[0008]進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)動副三(R3)軸線(a3)與轉(zhuǎn)動副二(R2)軸線(a2)、轉(zhuǎn)動副一 (Rl)軸線(al)的延長線交于一點(diǎn)0為人體踝關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動中心。
[0009]進(jìn)一步地，所述主動支鏈包括第一主動支鏈(Z1)、第二主動支鏈(Z2)和第三主動支鏈(Z3)，所述第一主動支鏈(Z1)、第二主動支鏈(Z2)和第三主動支鏈(Z3)均為傾斜布置但連接位置均勻分布在下平臺(9)和底座(1)上的UPS支鏈；
[0010]進(jìn)一步地，所述第一主動支鏈(Z1)包括依次連接的第一主動支鏈軸承座(2-1)、第一主動支鏈U副連接件一 (3-1)、第一主動支鏈U副連接件二 (4-1)、第一主動支鏈電動推桿式線性驅(qū)動器(P1)、第一主動支鏈球副連桿(5-1)、第一主動支鏈球副組件一 (6-1)、第一主動支鏈球副組件二 (7-1)、第一主動支鏈球副固定座(8-1)，所述第一主動支鏈球副固定座(8-1)與下平臺(9)固定連接，所述第一主動支鏈軸承座一(2-1)與底座(1)固定連接，所述第一主動支鏈球副連桿(5-1)與第一主動支鏈U副連接件二 (4-1)連接在第一主動支鏈電動推桿式線性驅(qū)動器(P1)上；
[0011 ]進(jìn)一步地，所述第一主動支鏈球副固定座(8-1)與第一主動支鏈球副組件二 (7-1)構(gòu)成第一主動支鏈第一轉(zhuǎn)動副(ΚΙ 1 )，第一主動支鏈球副組件二 (7-1)與第一主動支鏈球副組件一 (6-1)構(gòu)成第一主動支鏈第二轉(zhuǎn)動副(K12)，第一主動支鏈球副組件一 (6-1)與第一主動支鏈球副連桿(5-1)構(gòu)成第一主動支鏈第三轉(zhuǎn)動副(K13)，所述三個轉(zhuǎn)動副的軸線相互正交，構(gòu)成第一主動支鏈球副(S1)，所述第一主動支鏈U副連接件二 (4-1)與第一主動支鏈U副連接件一 (3-1)構(gòu)成第一主動支鏈第四轉(zhuǎn)動副(K14)，第一主動支鏈U副連接件一 (3-1)與第一主動支鏈軸承座(2-1)構(gòu)成第一主動支鏈第五轉(zhuǎn)動副(K15)，所述兩個轉(zhuǎn)動副的軸線相互垂直，構(gòu)成第一主動支鏈虎克副(U1)，所述第一主動支鏈(Z1)的上端通過第一主動支鏈球副(S1)與下平臺(9)連接，所述第一主動支鏈(Z1)的下端通過第一主動支鏈虎克副(U1)與底座(1)連接；
[0012]進(jìn)一步地，所述第二主動支鏈(Z2)包括依次連接的第二主動支鏈軸承座(2-2)、第二主動支鏈U副連接件一(3-2)、第二主動支鏈U副連接件二(4-2)、第二主動支鏈電動推桿式線性驅(qū)動器(P2)、第二主動支鏈球副連桿(5-2)、第二主動支鏈球副組件一(6-2)、第二主動支鏈球副組件二 (7-2)、第二主動支鏈球副固定座(8-2)，所述第二主動支鏈球副固定座(8-2)與下平臺(9)固定連接，所述第二主動支鏈軸承座(2-2)與底座(1)固定連接，所述第二主動支鏈球副連桿(5-2)與第二主動支鏈U副連接件二 (4-2)連接在第二主動支鏈電動推桿式線性驅(qū)動器(P2)上；
[0013]進(jìn)一步地，所述第二主動支鏈球副固定座(8-2)與第二主動支鏈球副組件二(7-2)構(gòu)成第二主動支鏈第一轉(zhuǎn)動副(K21)，第二主動支鏈球副組件二 (7-2)與第二主動支鏈球副組件一 (6-2)構(gòu)成第二主動支鏈第二轉(zhuǎn)動副(K22)，第二主動支鏈球副組件一 (6-2)與第二主動支鏈球副連桿(5-2)構(gòu)成第二主動支鏈第三轉(zhuǎn)動副(K23)，所述三個轉(zhuǎn)動副的軸線相互正交，構(gòu)成第二主動支鏈球副(S2)，所述第二主動支鏈U副連接件二 (4-2)與第二主動支鏈U副連接件一(3-2)構(gòu)成第二主動支鏈第四轉(zhuǎn)動副(K24)，第二主動支鏈U副連接件一(3-2)與第二主動支鏈軸承座(2-2)構(gòu)成第二主動支鏈第五轉(zhuǎn)動副(K25)，所述兩個轉(zhuǎn)動副的軸線相互垂直，構(gòu)成第二主動支鏈虎克副(U2)，所述第二主動支鏈(Z2)的上端通過第二主動支鏈球副(S2)與下平臺(9)連接，所述第二主動支鏈(Z2)的下端通過第二主動支鏈虎克副(U2)與底座(1)連接；
[0014]進(jìn)一步地，所述第三主動支鏈(Z3)包括依次連接的第三主動支鏈軸承座(2-3)、第三主動支鏈U副連接件一(3-3)、第三主動支鏈U副連接件二 (4-3)、第三主動支鏈電動推桿式線性驅(qū)動器(P3)、第三主動支鏈球副連桿(5-3)、第三主動支鏈球副組件一(6-3)、第三主動支鏈球副組件二 (7-3)、第三主動支鏈球副固定座(8-3)，所述第三主動支鏈球副固定座(8-3)與下平臺(9)固定連接，所述第三主動支鏈軸承座(2-3)與底座(1)固定連接，所述第三主動支鏈球副連桿(5-3)與第三主動支鏈U副連接件二 (4-3)連接在第三主動支鏈電動推桿式線性驅(qū)