本发明涉及一种五自由度信息交互脚踝康复并联机器人。
背景技术：
传统的足踝部康复装置是以固定踝关节、通过减少踝关节在日常生活中的活动范围来减少对踝关节的二次损伤，以起到康复和保护作用。
但是当踝部扭伤严重时，在康复的过程需要进行脚踝灵活性训练，即让踝关节在一定范围内进行运动。传统的踝部固定方法，虽然能保护患处的稳定状态，但减少关节的运动能力，并不能达到最好的康复效果，而且长期的佩戴这种受力集中且限制活动的康复支具容易导致血液不流通，肌肉僵化，肿胀刺痛，非常不舒适。
在机械结构上，目前出现的六自由度脚踝康复机器人，其机械结构复杂，对于最多只有三自由度的人的踝关节来说，六自由度虽然可以对足踝部的位姿进行精确调整，但增加的多余自由度还是会增加康复训练系统的复杂性，并且导致康复装置体积过大，重量增加，也会导致的患处负荷增加，降低了穿着的舒适性。
在控制方式上，简单的通过驱动器增加踝部的运动范围，有可能对患者患处造成二次损伤，如不能很好的根据患者患处的位置及严重性合理的制定康复训练计划，轻则对患处起不到有效的康复作用，严重的则会给患者造成痛苦或二次损伤。
一般的脚踝康复装置都是固定好的机械结构，无法依据脚踝的情况进行微调。
许多康复机械大多注重在医院范围内的使用，一般像示教的控制方法都要求医生参与其中，而并没有日常化。
技术实现要素：
为解决上述技术存在的缺陷，本发明旨在提供一种五自由度信息交互脚踝康复并联机器人，其至少具有易穿戴，易拆卸，更轻便，结构简单可靠、更舒适更稳固的固定受伤足踝部，康复训练更便捷，在家普通使用也可以通过远程诊断达到特定康复训练的目的等优点。
具体发明内容如下：
一种五自由度信息交互脚踝康复并联机器人，其特征在于，包括上平台、中平台、下平台，其中上平台通过三组第一电动推杆与下平台连接，且所述三组第一电动杆两端分别与所述上平台和下平台各自呈三角关系链接，中平台与下平台通过两组第二电动推杆连接，且所述两组第二电动推杆分别设置于中平台和下平台的两侧，且所述上平台、中平台设置传感器，该些传感器连接数据库用于信息交互。
进一步地，所述上平台包括第一固定套筒、滑轨式固定块，所述滑轨式固定块通过虎克铰与所述第一电动推杆链接。
进一步地，所述滑轨式固定块包括四个孔洞供推杆调节位置。
进一步地，所述第一电动推杆或第二电动推杆后端集成后端集成驱动装置，通过驱动装置控制电动推杆伸缩量，且驱动装置连接蓝牙模块连接蓝牙模块。
进一步地，所述中平台包括第二固定套筒、第二固定架，所述第二固定架通过虎克铰与所述第二电动推杆链接，所述第二固定套筒由透气材料构成，通过芭扣调整松紧。
进一步地，所述下平台包括足底平台、第三固定架、柔性足部固定部，所述足底平台包括跖趾部和脚踵部，所述第三固定架分布于跖趾部和脚踵部。
进一步地，所述分布于跖趾部的第三固定架通过球铰与所述第一电动推杆相连，所述分布于脚踵部的第三固定架通过球铰与所述第二电动推杆相连。
进一步地，所述足底平台中间设置伸缩件。
进一步地，使用上述五自由度信息交互脚踝康复并联机器人时，先打开束缚处，把患者把脚放在装置上，接着用带子把脚部和腿部的所述固定套筒束缚住，接着打开移动终端蓝牙与装置建立连接，打开对应app，如果只是普通的脚踝关节损伤，可选择普通模式。若是较为严重的情况，可使用医师诊断模式，线上平台通过记录上传的推杆变化可以模拟出脚穿戴康复装置的3d图像，医师通过系统可以观察到控制平台的3d位置并控制其做一些较为轻柔的变化，通过患者的疼痛感分析患者脚踝的损伤位置并设置相应的医疗计划。
有益效果：
本发明采用了上中下分层的并联机构，基于力传导的双向性分层式的机械结构，可以分担集中固定所造成的压力负荷，在并联机构基础上增加一个中平台，使上、中两平台分别固定两组直线电机，在保持原来一体式的自由度的同时，最大程度提升佩戴者的舒适度。；使用的五杆驱动并联机构既满足了不同脚踝的治疗方案，又节省了机械材料和成本。上平台使用了滑轨的设计，使得可以自主地设置杆的位置与用力方向，适配与各种脚踝大小的康复训练。上、中设置传感器，可配合计算机程序，连接数据库进行信息交互，电动推杆后端集成后端集成驱动装置，通过驱动装置控制电动推杆伸缩量，且驱动装置连接蓝牙模块，，并可通过蓝牙模块关联了移动终端app，传感器通过蓝牙模块传输数据进入移动终端并上传数据库，移动终端通过蓝牙模块把设定好的数据传入驱动模块进行控制，例如移动终端通过蓝牙模块把伸缩量传入电动推杆的驱动装置进行控制，同时还可设置了普通模式与医师诊断模式，既可以在家普通使用也可以通过远程诊断达到特定康复训练的目的。此外，刚性鞋底中央的可伸缩连接件使本发明适合足部不同大小的患者穿戴，使用范围更广。
附图说明
图1是本发明一优选实施例的立体透视结构示意图。
图2是本发明一优选实施例的信息交互流程模块图。
附图标记：
1、上平台，2、中平台，3、下平台，4、第一电动推杆，5、第二电动推杆，6、伸缩件，11、第一固定套筒，12、滑轨式固定块，21、第二固定套筒，22、第二固定架，31、足底平台，32、第三固定架，33、柔性足部固定部，311、跖趾部，312、脚踵部
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明进行说明：
如图1所示，本发明所述的五自由度信息交互脚踝康复并联机器人，包括上平台1、中平台2、下平台3，其中上平台1通过三组第一电动推杆4与下平台3连接，且所述三组第一电动推杆4两端分别与所述上平台1和下平台3各自呈三角关系链接，中平台2与下平台3通过两组第二电动推杆5连接，且所述两组第二电动推杆5分别设置于中平台2和下平台3的两侧，，且所述上平台1、中平台2设置传感器，该传感器连接数据库用于信息交互。
上平台1和中平台2都是用于固定小腿，属于定平台，下平台3用于固定足部，属于动平台。基于力传导的双向性分层式的机械结构可以分担集中固定所造成的压力负荷，在上、下平台基础上增加一个中平台2，使上、中两平台分别固定两组电动推杆，在保持原来一体式的自由度的同时，最大程度提升佩戴者的舒适度。
本发明的一优选实施例中，所述所述上平台包括第一固定套筒11、滑轨式固定块12，所述滑轨式固定块12通过虎克铰与所述第一电动推杆4链接。其中，第一固定套筒可以为软皮套且可以打开，套上有空洞，带子可穿过，可以用带子系上并绑紧。
本发明的一优选实施例中，所述滑轨式固定块12包括四个孔洞供推杆调节位置。由于第一电动推杆4所连接的固定块为滑轨式的，结合滑轨上的不同位置的孔洞，可以根据不同脚踝的不同损伤位置进行推杆微调，使得可以自主地设置杆的位置与用力方向，适配与各种脚踝大小的康复训练。
本发明的一优选实施例中，所述第一电动推杆4或第二电动推杆5后端集成驱动装置连接蓝牙模块，通过蓝牙模块控制电动推杆的伸缩量。由于上、中平台设置传感器，因此可配合计算机程序，连接数据库进行信息交互，电动推杆后端集成驱动装置，通过驱动装置控制电动推杆伸缩量，且驱动装置连接蓝牙模块，并可通过蓝牙模块关联移动终端app，传感器通过蓝牙模块传输数据进入移动终端并上传数据库，移动终端通过蓝牙模块把设定好的数据传入驱动模块进行控制，例如移动终端通过蓝牙模块把伸缩量传入电动推杆的驱动装置进行控制。同时还可以蓝牙模块与移动终端进行关联并可以通过网络上传至医师处，医师对医疗训练计划的设定达到远程指导医疗恢复训练的目的。而在移动端已经存储好了一般损伤的恢复计划(即杆的时变状况)，可直接导入器械使用。
本发明的一优选实施例中，所述中平台2包括第二固定套筒21、第二固定架22，所述第二固定架22通过虎克铰与所述第二电动推杆5链接，所述第二固定套筒21由透气材料构成，通过芭扣调整松紧。中平台2主要起分担集中固定所造成的压力负荷、增强固定小腿的效果。所述透气材料可选自网布、sympa-tex、牛皮鞋面革、天然织物等。
本发明的一优选实施例中，所述下平台3包括足底平台31、第三固定架32、柔性足部固定部33，所述足底平台31包括跖趾部311和脚踵部312，所述第三固定架32分布于跖趾部311和脚踵部312。所述柔性足部固定部33通过芭扣调整松紧，在裹紧脚掌的同时对踝部进行保护性施压。
本发明的一优选实施例中，所述分布于跖趾部311的第三固定架32通过球铰与所述第一电动推杆4相连，所述分布于脚踵部311的第三固定架32通过球铰与所述第二电动推杆5相连。
本发明的一优选实施例中，所述足底平台31中间设置伸缩件6，更优选所述跖趾部311和脚踵部312之间通过一伸缩件6连接，以适应不同大小尺寸的足部的患者穿戴，适用范围更广，使本发明的利用率更高。
如图2所示，本发明装置是通过所述传感器得到患者康复过程的数据，并通过所述蓝牙与移动终端关联。设立蓝牙模块收集器械日常康复训练的数值并设立计划，设立普通模式和医师诊断模式。使用本发明时，先打开束缚处，把患者把脚放在装置上，接着用带子把脚部和腿部的所述固定套筒束缚住，接着打开移动终端蓝牙与装置建立连接，打开对应app，如果只是普通的脚踝关节损伤，可选择普通模式，康复装置即刻便会开始康复训练，并在康复计划的下一次训练到来时提醒使用者开始康复训练。若是较为严重的情况，可使用医师诊断模式，线上平台通过记录上传的推杆变化可以模拟出脚穿戴康复装置的3d图像，医师通过系统可以观察到控制平台的3d位置并控制其做一些较为轻柔的变化，通过患者的疼痛感分析患者脚踝的损伤位置并设置相应的医疗计划，患者通过手机app把治疗计划导入康复装置即可。导入的医疗计划包括一次康复训练平台即杆的时变状况以及两次康复训练的间隔时间。也可以选自上门诊断模式，则是直接通知相应的医师，由医师上门进行脚踝位置的诊断。
许多康复机械大多注重在医院范围内的使用，一般像示教的控制方法都要求医生参与其中，而并没有日常化。本发明有效解决了医生数量不够，无法及时诊断的问题。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。