一种踝关节康复训练机器人系统的制作方法

本发明涉及一种医疗康复工程技术领域的装置，尤其是一种踝关节康复训练机器人系统。

背景技术：

踝关节是连接人体小腿与足部的重要负重关节，我国目前是发展中国家，人口基数大，劳动强度相对较高，踝关节疾患发病率高，尤其是踝关节创伤性关节炎，给病人带来了难以忍受的痛苦，严重影响病人的工作和生活质量。随着医疗技术的不断发展，踝关节置换术成为了踝关节疾病患者重要的医疗手段，但在后期康复训练过程中，正确、科学的康复训练对于人体踝关节运动工程的恢复和提高是十分重要的，目前国内肢体康复主要通过专业医护人员人工模拟关节的运动过程帮助患者进行康复训练，这种措施对于医护人员素质要求较高，同时增大的医护人员的劳动强度。市面上针对踝关节康复训练的装置相对较少，并且现有的关节训练器不能很好的模拟人体踝关节的运动过程。这种情况导致医疗成本的增加，治疗普遍性较差。为了解决这一问题，各种主动式踝关节训练装置被设计开发出来，以提高患者康复训练的有效性，普遍性和全面性，减少医疗成本。

本发明主要是针对踝关节康复训练的机器人系统。踝关节是人体运动机能实现的重要关节，根据人体解剖学，人体踝关节可以简化为绕定点转动的球面关节，具有背伸/跖展，内翻/外翻，内旋/外旋三种运动形式，目前现有的关于踝关节康复训练的装置存在以下几方面的问题，1、康复训练设备过于复杂；2、人体踝关节运动模拟不准确；3、关节转动中心不固定；4、康复强度不可调；5、运动失稳情况不可控等情况。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种结构简单，使用方便，运动模拟准确，康复训练强度可调，运动失稳可控制的踝关节康复训练机器人系统。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种踝关节康复训练机器人系统，包括pus+s型并联关节训练单元(20)、运动监测与控制单元(45)和腿部支撑单元(10)，其中：

所述腿部支撑单元(10)用于患者处于坐姿状态时，对大腿及小腿部分进行支撑；且所述腿部支撑单元(10)与所述pus+s型并联关节训练单元(20)通过连接板(30)进行固定连接；

所述pus+s型并联关节训练单元(20)包括脚掌定位固定软槽(22)、旋转训练平台(23)、三个以上的pus型运动支链(24)、中间支柱(26)以及训练单元底座(27)；所述训练单元底座(27)上固定有直线运动模组(25)，而所述旋转训练平台(23)上设置有支链安装座，且所述直线运动模组(25)、支链安装座与pus型运动支链(24)一一对应；所述直线运动模组(25)包括伺服电机(28)、软齿带(42)、滑块(29)、一对张紧轮(47)、直线导轨(31)、传动齿轮一(43)和传动齿轮二(40)；所述传动齿轮一(43)固定在直线导轨(31)下端，传动齿轮二(40)固定在直线导轨(31)上端，所述传动齿轮一(43)通过软齿带(42)与传动齿轮二(40)传动连接，所述伺服电机(28)通过联轴器与传动齿轮一(43)传动连接；所述滑块(29)与直线导轨(31)滑动连接，所述软齿带(42)的一端固定在一对张紧轮(47)的其中一个上，所述软齿带(42)的另一端固定在一对张紧轮(47)的另一个上；而所述张紧轮(47)固定在滑块(29)上；滑块(29)上还固定有导向轮(41)，且所述导向轮(41)与软齿带(42)传动连接；

所述pus型运动支链(24)包括球铰链(35)、连接头(36)、连接杆(37)、虎克铰链(38)和虎克铰链支撑座(39)；所述虎克铰链支撑座(39)与滑块(29)相连，所述虎克铰链(38)的一端固定在虎克铰链支撑座(39)上，而所述虎克铰链(38)的另一端与连接杆(37)的一端相连；所述连接杆(37)的另一端通过连接头(36)与球铰链(35)相连；所述球铰链(35)安装在支链安装座上，且所述球铰链(35)与支链安装座之间设置有楔块(34)；

所述中间支柱(26)的一端固定安装在所述训练单元底座(27)上，另一端通过复合球铰链(21)与旋转训练平台(23)底面铰链连接，而所述脚掌定位固定软槽(22)固定在旋转训练平台(23)的顶面；

所述运动监测与控制单元(45)包括运动监测与控制平台、伺服电机控制器和传感器，所述传感器包括力传感器(32)、加速度传感器(33)和位移传感器(44)；

所述力传感器(32)用于测量旋转训练平台(23)运动时脚底所受到的压力，并将该压力推送给运动监测与控制平台；

所述加速度传感器(33)用于测量旋转训练平台(23)运动时的加速度，并将该加速度推送给运动监测与控制平台；

所述位移传感器(44)用于测量滑块(29)移动时的位移，并将该位移推送给运动监测与控制平台；

所述运动监测与控制平台用于根据接收到的压力、加速度以及位移形成各个伺服电机(28)的控制信号，并将各个伺服电机(28)的控制信号推送给伺服电机控制器；

所述伺服电机控制器用于通过各个伺服电机(28)的控制信号控制对应伺服电机(28)的工作状态。

进一步地：所述力传感器(32)固定在脚掌定位固定软槽(22)内部，且所述力传感器(32)在脚掌的两边各分布一个；所述加速度传感器(33)安装在旋转训练平台(23)的侧边；所述位移传感器(44)安装在直线导轨(31)的上端，其拉线端固定在滑块(29)的上端面。

更进一步地：所述腿部支撑单元(10)包括支撑底座(11)、大腿支撑杆(12)、大腿调节杆(14)、小腿支撑杆(15)和小腿调节杆(17)；所述大腿支撑杆(12)的一端固定安装在支撑底座(11)上，所述大腿调节杆(14)套设于所述大腿支撑杆(12)内，且所述大腿调节杆(14)与所述大腿支撑杆(12)滑动连接；所述大腿支撑杆(12)上设有螺纹旋钮一(13)，且所述螺纹旋钮一(13)套设于所述大腿支撑杆(12)上；所述小腿支撑杆(15)的一端固定连接在所述大腿支撑杆(12)上，所述小腿调节杆(17)套设于所述小腿支撑杆(15)内，且所述小腿调节杆(17)与所述小腿支撑杆(15)滑动连接；所述小腿支撑杆(15)上设有螺纹旋钮二(16)，且所述螺纹旋钮二(16)套设于所述小腿支撑杆(15)上。

优选的：所述力传感器(32)和加速度传感器(33)都采用压电式传感器，所述的位移传感器(44)采用拉线式位移传感器。

优选的：所述大腿支撑杆(12)和所述小腿支撑杆(15)均采用了方形内空的结构，且大腿支撑杆(12)和小腿支撑杆(15)之间的夹角为90度。

优选的：所述三条pus运动支链(24)沿周向均匀分布在训练单元底座(27)上，且所述三条pus运动支链(24)固定在支链安装座上。

优选的：所述训练单元底座(27)顶面沿周向均匀固定有三个直线运动模组(25)。

优选的：所述中间支柱(26)的一端与复合球铰链(21)铰链连接，所述中间支柱(26)的另一端固定安装在所述训练单元底座(27)的中心上；所述复合球铰链(21)与旋转训练平台(23)的底面中心铰链连接。

优选的：所述连接板(30)一端固定在所述训练单元底座(27)上，另一端固定在所述支撑底座(11)上。

优选的：所述楔块的角度为15度至75度。

本发明相比现有技术，具有以下有益效果：

1.本发明的一种踝关节康复训练机器人系统在进行康复训练过程中，患者可以处于坐姿状态，减少了训练过程中的疲劳；

2.腿部支撑单元无级调节实现了对不同患者腿部长度不同的适应性，拓展了系统的应用范围。

3.训练平台上面设有脚掌定位软槽，很好的帮助患者定位并增加了患者的舒适性。

4.康复训练的强度可以进行调节，适应不同训练阶段的需求。训练强度的控制主要依靠旋转训练平台的运动空间大小和每个运动周期的长短进行设定。通过伺服电机控制滑块的位移大小进而改变旋转训练平台的运动空间大小，通过设计整个运动循环的时间改变运动周期。从而达到同一个运动空间对应多个运动周期，同一个运动周期也可以对应多个运动空间，实现踝关节训练强度的多级调节。

5.位移传感器的引入使得运动控制形成闭环系统，提高了运动模拟的精度。运动控制精度主要是根据位移传感器的信号进行反馈调节的。运动过程中，滑块是按照预定的位移进行运动的，并且每一个时间点的位移也是已知的，在训练的过程中，通过比较位移传感器的位移反馈信号和预定信号的差别及时的调整伺服电机的转动，使得整个运动控制形成一个闭环，提高运动精度。

6.力传感器和加速度传感器的引入，提高了系统的安全性，当出现运动失稳等状况时，可以及时地停止旋转训练平台的运动，避免对患者的二次伤害。旋转训练平台运动失稳的判断依据主要是依据力传感器和加速度传感器的反馈信号。在训练开始之前运动检测控制平台可以设置合适脚掌受力信号和旋转训练平台加速度信号，在训练过程中当检测到的力信号和加速度信号超过设定值时，运动检测控制平台会主动停止伺服电机的转动，从而停止训练平台的运动，防止患者受到因康复设备故障而造成的二次伤害。

附图说明

图1为本发明踝关节康复训练机器人系统的整体结构图；

图2为本发明踝关节康复训练机器人系统的3pus+s型并联踝关节训练单元结构图；

图3为本发明踝关节康复训练机器人系统的直线导轨结构图；

图4为本发明踝关节康复训练机器人系统的工作及控制框图；

图中：10-腿部支撑单元，11-支撑底座，12-大腿支撑杆，13-螺纹旋钮一,14-大腿调节杆，15-小腿支撑杆，16-螺纹旋钮二，17-小腿调节杆，20-pus+s并联踝关节训练单元，21-复合球铰链，22-脚掌定位固定软槽，23-旋转训练平台，24-pus运动支链，25-直线运动模组，26-中间支柱，27-训练单元底座，28-伺服电机，29-滑块，30-连接板，31-直线导轨，32-力传感器，33-加速度传感器，34-楔块，35-球铰链，36-连接头，37-连接杆，38-虎克铰链，39-虎克铰链支撑座，40-传动齿轮1,41-导向轮，42-软齿带，43-传动齿轮2，44-位移传感器，45-运动监测与控制单元，46-运动检测控制平台，47-张紧轮

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1所示为一种踝关节康复训练机器人系统，包括pus+s型并联关节训练单元20、运动监测与控制单元45和腿部支撑单元10，其中：

腿部支撑单元10，用于患者处于坐姿状态时，对大腿和小腿部分进行支撑，提高训练的舒适性；所述腿部支撑单元10与所述pus+s型并联关节训练单元20通过连接板30进行固定连接；所述连接板30一端通过螺钉固定在所述训练单元底座27上，另一端通过螺钉固定在所述支撑底座11上。

pus+s型并联踝关节训练单元20，用于提供脚掌的定位和模拟人体踝关节的实际运动对人体受损踝关节进行康复训练；

运动控制单元45，一方面用于控制旋转训练平台23的运动路径、控制训练强度以及控制运动精度，另一方面用于检测传感器信号，发生运动失稳时及时停止旋转训练平台的运动，避免对康复训练患者造成二次伤害。

所述pus+s型并联关节训练单元20包括脚掌定位固定软槽22、旋转训练平台23、三个pus型运动支链24、中间支柱26以及训练单元底座27；所述训练单元底座27顶面沿周向均匀固定有三个直线运动模组25，而所述旋转训练平台23上设置有支链安装座，且所述直线运动模组25、支链安装座与pus型运动支链24一一对应；所述三条pus运动支链24沿周向均匀分布在训练单元底座27上，且所述三条pus运动支链24固定在支链安装座上；所述直线运动模组25包括伺服电机28、软齿带42、滑块29、一对张紧轮47、直线导轨31、传动齿轮一43和传动齿轮二40；所述传动齿轮一43固定在直线导轨31下端，传动齿轮二40固定在直线导轨31上端，所述传动齿轮一43通过软齿带42与传动齿轮二40传动连接，所述伺服电机28通过联轴器与传动齿轮一43传动连接；所述滑块29与直线导轨31滑动连接。

如图3所示，所述软齿带42的一端固定在一对张紧轮47的其中一个上，所述软齿带42的另一端固定在一对张紧轮47的另一个上，而所述张紧轮47固定在滑块29上；滑块29上还固定有导向轮41，且所述导向轮41与软齿带42传动连接，张紧轮47通过紧定螺钉固定在滑块29上，当在使用的过程中软齿带42发生松动，需要张紧调节时，只需要转动紧定螺钉，使得软齿带42更多的缠绕在张紧轮47上，实现对软齿带42的固定和张紧；

所述pus型运动支链24包括球铰链35、连接头36、连接杆37、虎克铰链38和虎克铰链支撑座39；所述虎克铰链支撑座39与滑块29通过螺钉相连，所述虎克铰链38的一端固定在虎克铰链支撑座39上，而所述虎克铰链38的另一端与连接杆37的一端相连；所述连接杆37的另一端通过连接头36与球铰链35相连；所述球铰链35安装在支链安装座上，因为球铰链35的旋转工作角度在-30°到30°之间，不能很好地完成整个工作空间对支链运动范围的要求，所述球铰链35与支链安装座之间设置有呈45°的楔块34，通过螺钉进行连接，从而可以很好的满足旋转训练平台对运动空间的要求。

所述中间支柱26的一端固定安装在所述训练单元底座27中心上，另一端通过复合球铰链21与旋转训练平台23底面中心铰链连接，而所述脚掌定位固定软槽22固定在旋转训练平台23的顶面；旋转训练平台只能通过复合球铰链实现绕x、y、z轴的旋转运动，而不能进行沿着x、y、z方向的直线运动。

如图2，图4所示，所述运动监测与控制单元45用于监测传感器信号并控制机器人系统的操作；所述传感器包括力传感器32、加速度传感器33和位移传感器44；其中，所述力传感器32固定在脚掌定位固定软槽22内部，且所述力传感器32在脚掌的两边各分布一个，用于训练过程中对脚掌受力情况的监测。所述加速度传感器33安装在旋转训练平台23的侧边，用于对旋转训练平台23的运动状态进行监测；所述位移传感器44安装在直线导轨31的上端，其拉线端固定在滑块29的上端面，用于对滑块的运动状态进行监测。所述力传感器32和加速度传感器33都采用压电式传感器，所述的位移传感器44采用拉线式位移传感器。各传感器产生的信号均进入运动检测与控制平台46，实现整个系统的闭环控制，通过设计滑块29的运动速度和行程改变旋转训练平台23的旋转运动速度和角度进而实现运动强度的改变。

如图4所示，所述运动监测与控制单元45包括运动监测与控制平台、伺服电机控制器和传感器；所述运动监测与控制平台45用于监测传感器信号并通过运动控制软件控制机器人系统的操作，所述伺服电机控制器用于响应运动控制软件来对伺服电机28进行控制，所述滑块29在伺服电机的控制下沿直线导轨31上下滑动，且所述滑块29滑动带动旋转训练平台23运动，而所述加速度传感器33用于在旋转训练平台23运动时产生加速度信号，所述位移传感器44用于pus运动支链24带动滑块29滑动时产生位移信号，所述力传感器32用于在脚掌踩踏在脚掌定位固定软槽22内部时产生力信号；产生的加速度信号、位移信号、力信号再传回运动监测与控制平台用于监测与控制；

所述腿部支撑单元10包括支撑底座11、大腿支撑杆12、大腿调节杆14、小腿支撑杆15和小腿调节杆17；所述大腿支撑杆12和所述小腿支撑杆15均采用方形内空的结构，且大腿支撑杆(12)和小腿支撑杆(15)之间的夹角为90度；所述大腿支撑杆12的一端固定安装在支撑底座11上，所述大腿调节杆14套设于所述大腿支撑杆12内，且所述大腿调节杆14与所述大腿支撑杆12滑动连接，其高度可以无级调节。所述大腿支撑杆12上设有螺纹旋钮一13，且所述螺纹旋钮一13套设于所述大腿支撑杆12上；当调整再需要高度时，可通过螺纹旋钮一13将大腿支撑杆12和大腿调节杆14的位置进行锁死；所述小腿支撑杆15的一端固定连接在所述大腿支撑杆12上，所述小腿调节杆17套设于所述小腿支撑杆15内，且所述小腿调节杆17与所述小腿支撑杆15滑动连接，其高度可以无级调节；所述小腿支撑杆15上设有螺纹旋钮二16，且所述螺纹旋钮二16套设于所述小腿支撑杆15上。当调整再需要高度时，可通过螺纹旋钮二16将小腿支撑杆15和小腿调节杆17的位置进行锁死。

并联机器人是相对于串联机器人来说的，并联机器人在原动件和执行部分之间有两个或者两个以上的支链组成。其可以定义为动平台和定平台通过至少两个独立的运动链相连接，机构具有两个或两个以上自由度，且以并联方式驱动的一种闭环机构。pus+s型并联关节训练单元中有三条相同的pus型支链布置在旋转训练平台23和训练单元底座27之间，是一种三自由度并联机构。

踝关节疾病患者在进行康复训练时，可以处于坐姿状态，调整大腿调节杆14和小腿调节杆17，调整好长度后通过螺纹旋钮一13和螺纹旋钮二16对其进行锁紧。把脚掌放置在脚掌定位固定软槽22内部。启动设备，在训练开始之前运动检测控制平台可以设置合适脚掌受力信号和旋转训练平台加速度信号，通过运动监测与控制平台46设置训练强度，启动伺服电机进行康复训练。通过伺服电机控制滑块的位移大小进而改变旋转训练平台的运动空间大小，运动监测控制平台45通过伺服电机控制器分别控制三个电机的转速变化从而使得旋转训练平台23沿着预设的轨迹进行运动，并且运动是周期性变化的。通过设计整个运动循环的时间改变运动周期，从而达到同一个运动空间对应多个运动周期，同一个运动周期也可以对应多个运动空间，实现踝关节训练强度的多级调节。运动过程中，滑块是按照预定的位移进行运动的，并且每一个时间点的位移也是已知的，在训练的过程中，通过比较位移传感器的位移反馈信号和预定信号的差别及时的调整伺服电机的转动，使得整个运动控制形成一个闭环，提高运动精度。

具体的，在启动设备之后，通过伺服电机28控制滑块29沿直线导轨31上下滑动，通过固定在滑块29上的虎克铰链支撑座39将滑动产生的力传动到虎克铰链38，虎克铰链38进而运动，带动连接杆37和连接头36运动，连接头36带动球铰链35转动，球铰链35同时将力传递给支链安装座，进而传递到旋转训练平台23，带动旋转训练平台23转动；同时中间支柱26通过复合球铰链21对旋转训练平台进行支撑。

在起始位置，三个支链的滑块29位置是不同的，且滑块29的运动速度和方向也是有所区别的，通过对伺服电机转动速度和方向的控制，实现整个训练机器人的运动。

在进行康复训练过程中，三个支链通过伺服电机进行协同控制，同时驱动，但三个驱动滑块的运动特性不同，但都是按照特定的运动曲线周期性运动。

本发明踝关节康复训练机器人具有模拟背伸/跖展，内翻/外翻，内旋/外旋三种运动形式的功能。下面以右脚踝关节的训练为例进行三种形式的介绍，其中左脚踝关节的运动形式背伸/跖展运动相同，内翻/外翻，内旋/外旋运动的方向相反。令处于脚部左方的支链为支链一，处于脚部前方的支链为支链二，处于脚部右方的支链为支链三，且同一支链上组件编号与该支链相同。

当模拟背伸/跖展运动时，伺服电机一和伺服电机三运动状态相同，驱动滑块29向上/下滑动，通过虎克铰链38将滑动产生的力传递给连接杆37和连接头36，连接头36带动球铰链35转动，产生两个斜向上/下的力，每个力可分解为驱动转动的力和向上/下支撑/牵引的力；伺服电机二与其他两个伺服电机同时工作，驱动滑块二29向下/上滑动，通过虎克铰链二38将滑动产生的力传递给连接杆二37和连接头二36，连接头二36带动球铰链二35转动，产生一个斜向下/上的力，该力可分解为向下/上牵引/支撑的力和驱动转动的力，上下三力和驱动转动的力同时作用，使得脚部在旋转的过程中实现背伸/跖展。

当模拟内翻/外翻运动时，伺服电机一工作，驱动滑块一29向下/上滑动，通过虎克铰链一38将滑动产生的力传递给连接杆一37和连接头一36，连接头一36带动球铰链一35转动，产生一个斜向下/上的力，该力可分解为向下/上牵引/支撑的力和驱动转动的力；伺服电机三与伺服电机一同时工作，驱动滑块三29向上/下滑动，通过虎克铰链三38将滑动产生的力传递给连接杆三37和连接头三36，连接头三36带动球铰链三35转动，产生一个斜向上/下的力，该力可分解为向上/下支撑/牵引的力和驱动转动的力；伺服电机二暂时不工作，脚的左/右部受向下/上的力，脚的右/左部受向上/下的力，同时受到驱动转动的力，使得脚部在旋转过程中实现内翻/外翻。

当模拟内旋运动时，伺服电机三、伺服电机二、伺服电机一依次工作，伺服电机三驱动滑块三29向上滑动，通过虎克铰链三38将滑动产生的力传递给连接杆三37和连接头三36，连接头三36带动球铰链三35转动，产生一个斜向上的力，该力可分解为向上支撑的力和驱动转动的力；伺服电机二驱动滑块29向上滑动，通过虎克铰链二38将滑动产生的力传递给连接杆二37和连接头二36，连接头二36带动球铰链二35转动，产生一个斜向上的力，该力可分解为向上支撑的力和驱动转动的力；伺服电机一驱动滑块一29向下滑动，通过虎克铰链一38将滑动产生的力传递给连接杆一37和连接头一36，连接头一36带动球铰链一35转动，产生一个斜向下的力，该力可分解为向下牵引的力和驱动转动的力；

伺服电机一驱动滑块一29向上滑动，通过虎克铰链一38将滑动产生的力传递给连接杆一37和连接头一36，连接头一36带动球铰链一35转动，产生一个斜向上的力，该力可分解为向上支撑的力和驱动转动的力；伺服电机三驱动滑块三29向上滑动，通过虎克铰链三38将滑动产生的力传递给连接杆三37和连接头三36，连接头三36带动球铰链三35转动，产生一个斜向上的力，该力可分解为向上支撑的力和驱动转动的力；伺服电机二驱动滑块二29向下滑动，通过虎克铰链二38将滑动产生的力传递给连接杆二37和连接头二36，连接头二36带动球铰链二35转动，产生一个斜向下的力，该力可分解为向下牵引的力和驱动转动的力；

伺服电机二驱动滑块二29向上滑动，通过虎克铰链二38将滑动产生的力传递给连接杆二37和连接头二36，连接头二36带动球铰链二35转动，产生一个斜向上的力，该力可分解为向上支撑的力和驱动转动的力；伺服电机一驱动滑块一29向上滑动，通过虎克铰链一38将滑动产生的力传递给连接杆一37和连接头一36，连接头一36带动球铰链一35转动，产生一个斜向上的力，该力可分解为向上支撑的力和驱动转动的力；伺服电机三驱动滑块三29向下滑动，通过虎克铰链三38将滑动产生的力传递给连接杆三37和连接头三36，连接头三36带动球铰链三35转动，产生一个斜向下的力，该力可分解为向下牵引的力和驱动转动的力；

因此，首先脚的右方、前方受到向上的力，左方受到向下的力，接着脚的左方、右方受到向上的力，前方受到向下的力，最后脚的前方、左方受到向上的力，右方受到向下的力，同时受到驱动转动的力，使得脚部在旋转过程中实现内旋。

当模拟外旋运动时，伺服电机一、伺服电机二、伺服电机三依次工作，伺服电机一驱动滑块一29向上滑动，通过虎克铰链一38将滑动产生的力传递给连接杆一37和连接头一36，连接头一36带动球铰链一35转动，产生一个斜向上的力，该力可分解为向上支撑的力和驱动转动的力；伺服电机二驱动滑块二29向上滑动，通过虎克铰链二38将滑动产生的力传递给连接杆二37和连接头二36，连接头二36带动球铰链二35转动，产生一个斜向上的力，该力可分解为向上支撑的力和驱动转动的力；伺服电机三驱动滑块三29向下滑动，通过虎克铰链三38将滑动产生的力传递给连接杆三37和连接头三36，连接头三36带动球铰链三35转动，产生一个斜向下的力，该力可分解为向下牵引的力和驱动转动的力；

伺服电机一驱动滑块一29向上滑动，通过虎克铰链一38将滑动产生的力传递给连接杆一37和连接头一36，连接头一36带动球铰链一35转动，产生一个斜向上的力，该力可分解为向上支撑的力和驱动转动的力；伺服电机三驱动滑块三29向上滑动，通过虎克铰链三38将滑动产生的力传递给连接杆三37和连接头三36，连接头三36带动球铰链三35转动，产生一个斜向上的力，该力可分解为向上支撑的力和驱动转动的力；伺服电机二驱动滑块二29向下滑动，通过虎克铰链二38将滑动产生的力传递给连接杆二37和连接头二36，连接头二36带动球铰链二35转动，产生一个斜向下的力，该力可分解为向下牵引的力和驱动转动的力；

伺服电机二驱动滑块二29向上滑动，通过虎克铰链二38将滑动产生的力传递给连接杆二37和连接头二36，连接头二36带动球铰链二35转动，产生一个斜向上的力，该力可分解为向上支撑的力和驱动转动的力；伺服电机三驱动滑块三29向上滑动，通过虎克铰链三38将滑动产生的力传递给连接杆三37和连接头三36，连接头三36带动球铰链三35转动，产生一个斜向上的力，该力可分解为向上支撑的力和驱动转动的力；伺服电机一驱动滑块一29向下滑动，通过虎克铰链一38将滑动产生的力传递给连接杆一37和连接头一36，连接头一36带动球铰链一35转动，产生一个斜向下的力，该力可分解为向下牵引的力和驱动转动的力；

因此，首先脚的左方、前方受到向上的力，右方受到向下的力，接着脚的左方、右方受到向上的力，前方受到向下的力，最后脚的前方、右方受到向上的力，左方受到向下的力，同时受到驱动转动的力，使得脚部在旋转过程中实现外旋。

在训练过程中当检测到的力信号和加速度信号超过设定值时，旋转训练平台23发生运动失稳，运动监测控制平台45会主动停止伺服电机的转动，从而停止旋转训练平台23的运动，防止患者受到因康复设备故障而造成的二次伤害。训练结束后，停止电机，系统自动恢复到初始状态。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。