18、小腿连接板二 B 17、小腿长度调节拧紧手柄11、小腿长度调节辅助手柄15。
[0026]由于所述大腿连杆机构、小腿连杆机构结构相似，长度调节方法一样，下面以大腿机构为例说明所述大腿连杆机构的机构及其长度调节的方法。
[0027]如图4所示，所述大腿连接板一 A 6表面设计了燕尾状导轨，大腿连接板二 A 8表面设计了大腿连杆燕尾槽31 ;所述燕尾状导轨和所述大腿连杆燕尾槽能够很好的配合，形成燕尾槽滑轨机构。所述大腿连接板二A 8表面设计了能够反映大腿长度的大腿连杆长度标记值32 ;同时大腿连接板一 A 6设计了大腿连杆长度圆形读数窗33，通过大腿连杆长度读数窗33看到的标记值就是所述大腿连杆机构的长度，该长度对应于患者大腿的长度；所述大腿调节辅助手柄21安装在所述大腿连接板二 A 8和所述大腿连接板二 B 20上，便于手动操作；所述大腿连接板二A 8上设计了用于将所述大腿连接板一A6固定在所述大腿连接板二 A 8上的大腿长度调节螺纹孔34。
[0028]调节大腿连杆机构长度之前，先将所述大腿长度调节拧紧手柄7松开，此时用手扶住大腿长度调节辅助手柄21，沿着所述燕尾槽滑轨机构的滑行方向移动大腿连接板二 A8，大腿连杆机构的长度便会发生变化。当大腿连杆机构长度调节到合适的位置时，拧紧所述大腿长度调节拧紧手柄7，大腿连杆机构长度调节即可完成。
[0029]小腿连杆机构的长度调节过程和大腿连杆机构的长度调节过程类似，通过小腿长度调节拧紧手柄11和小腿长度调节辅助手柄15的配合使用即可完成所述小腿连杆机构长度调节。
[0030]所述踏板14用于训练时固定患者的脚部；所述扶手5安装于髋关节基座板A2上，用于训练时为患者提供手部支撑。
[0031 ] 以上所述，仅为本发明中的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的包含范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【主权项】
1.一种可用于下肢康复训练的腿部机构，包括腿部机构安装板1、髋关节机构、膝关节机构、踝关节机构，以及设置于髋关节机构和膝关节机构之间的大腿连杆机构、设置于膝关节机构和踝关节机构之间的小腿连杆机构，其特征在于，所述的髋关节机构、膝关节机构、踝关节机构均采用独立的电机驱动； 所述的髋关节机构采用谐波减速器25和齿轮系作为传动机构，膝关节机构采用丝杠机构作为传动机构，踝关节机构采用行星齿轮减速器作为传动机构； 所述髋关节机构安装了扭矩传感器30，膝关节机构安装有拉压力传感器29，所述髋关节机构、膝关节机构、踝关节机构均安装有用于测量关节角度的绝对值码盘。2.如权利要求1所述的一种可用于下肢康复训练的腿部机构，其特征在于，所述的大腿连杆机构包括大腿连杆长度调整机构、大腿连杆长度标记读数机构，以实现大腿连杆机构长度的调整和长度读数的显示； 所述的小腿连杆机构包括小腿连杆长度调整机构、小腿连杆长度标记读数机构，以实现小腿连杆机构长度的调整和长度读数的显示。3.如权利要求2所述的一种可用于下肢康复训练的腿部机构，其特征在于，所述的大腿连杆长度调整机构包括大腿连接板一 A6、大腿连接板二 AS、大腿长度调节固定装置；大腿连接板一 A6表面设置有大腿连杆燕尾状导轨，大腿连接板二 AS表面设置有大腿连杆燕尾槽31，大腿连杆燕尾状导轨与大腿连杆燕尾槽配合使用，通过大腿连杆燕尾状导轨在大腿连杆燕尾槽中的滑动调整大腿连杆机构的长度；大腿长度调节固定装置用于将大腿连接板一 A6和大腿连接板二 AS的相对位置固定； 所述的小腿连杆长度调整机构包括小腿连接板一 A10、小腿连接板二 A12、小腿长度调节固定装置；小腿连接板一 AlO表面设置有小腿连杆燕尾状导轨，小腿连接板二 A12表面设置有小腿连杆燕尾槽，小腿连杆燕尾状导轨与小腿连杆燕尾槽配合使用，通过小腿连杆燕尾状导轨在小腿连杆燕尾槽中的滑动调整小腿连杆机构的长度；小腿长度调节固定装置用于将小腿连接板一 AlO和小腿连接板二 A12的相对位置固定。4.如权利要求3所述的一种可用于下肢康复训练的腿部机构，其特征在于，所述大腿连接板二 AS表面设置有能够反映大腿连杆机构长度的大腿连杆长度标记值32，大腿连接板一 A6对应设置有大腿连杆长度圆形读数窗33，大腿连杆长度圆形读数窗中所对应的数值即为当前大腿连杆机构的长度； 所述小腿连接板二 A12表面设置有能够反映小腿连杆机构长度的小腿连杆长度标记值，小腿连接板一 AlO对应设置有小腿连杆长度圆形读数窗，小腿连杆长度圆形读数窗中所对应的数值即为当前小腿连杆机构的长度。5.如权利要求4所述的一种可用于下肢康复训练的腿部机构，其特征在于，所述大腿连接板二 AS安装有大腿调节辅助手柄21，所述小腿连接板二 A12安装有小腿调节辅助手柄.15ο6.如权利要求5所述的一种可用于下肢康复训练的腿部机构，其特征在于，所述大腿连接板二 AS上设计有大腿长度调节螺纹孔34，所述大腿长度调节固定装置安装于大腿连接板一 Α6上；所述大腿长度调节固定装置为大腿长度调节拧紧手柄7 ;大腿长度调节拧紧手柄7与大腿长度调节螺纹孔34配合使用将所述大腿连接板一 Α6与所述大腿连接板二 AS固定连接。 所述小腿连接板二 A12上设计有小腿长度调节螺纹孔，所述小腿长度调节固定装置安装于小腿连接板一 AlO上；所述小腿长度调节固定装置为小腿长度调节拧紧手柄11 ;小腿长度调节拧紧手柄11与小腿长度调节螺纹孔配合使用将所述小腿连接板一 AlO与所述小腿连接板二 Al2固定连接。7.如权利要求1?6中任一项所述的一种可用于下肢康复训练的腿部机构，其特征在于，所述髋关节机构包括髋关节基座板A2，髋关节基座板B24，髋关节电机26，谐波减速器.25，齿轮系、髋关节绝对值码盘23、髋关节扭矩传感器30 ;所述齿轮系包括髋关节齿轮A3，髋关节齿轮B4 ; 所述髋关节基座板A2和髋关节基座板B24均安装在腿部机构安装板I上；髋关节电机.26的输出轴和所述谐波减速器25输入端固定连接；所述谐波减速器25固定安装在所述髋关节基座板A2上；所述谐波减速器25的输出端和所述髋关节齿轮A3固定连接；所述髋关节齿轮B4和所述髋关节扭矩传感器30固定连接；所述髋关节扭矩传感器30安装在所述髋关节基座板A2上；所述髋关节扭矩传感器30和大腿连接板一 A固定连接；所述髋关节齿轮A3和所述髋关节齿轮B4构成齿轮传动系；当所述髋关节电机26驱动所述谐波减速器25转动时，所述谐波减速器25将带动所述髋关节齿轮A3转动，进而带动所述髋关节齿轮B4转动，并进一步带动大腿连接板一 A6相对于所述髋关节基座板A2转动，实现髋关节角的调整。8.如权利要求1?6中任一项所述的一种可用于下肢康复训练的腿部机构，其特征在于，所述踝关节机构包括踝关节电机9、踝关节减速器16、踝关节轴28、踝关节绝对值码盘.13、行星齿轮减速器、踏板14 ;所述的行星齿轮减速器为踝关节锥齿轮系27 ; 所述踝关节电机9安装在所述小腿连接板二 A12上；踝关节电机9输出轴和所述踝关节减速器16输入端固定连接；所述踝关节减速器16输出端和所述踝关节锥齿轮系27 —端固定连接；所述踝关节锥齿轮系27的另一端和踝关节轴28固定连接；所述踏板14和所述踝关节轴28固定连接；所述踝关节绝对值码盘13安装在所述小腿连接板二 A12上；所述踝关节绝对值码盘13的轴和所述踝关节轴28固定连接；当所述踝关节电机9驱动所述踝关节减速器16转动时，将带动锥齿轮系27转动，并进而带动踏板14转动，实现踝关节角度的调整。
【专利摘要】本发明公开了一种可用于下肢康复训练的腿部机构，包括髋、膝、踝三个关节机构和大、小腿两个连杆机构。髋、膝、踝三个关节机构由相应的关节电机驱动，并安装了相应的绝对值码盘用于记录关节角度；髋关节机构安装了扭矩传感器；膝关节机构安装了拉压力传感器；以实现训练过程中对关节运行状态的监控，并用于执行基于力-位传感器的人体运动意图识别，进而用于主动康复训练。髋、膝、踝关节机构均采用具有较大减速比的减速机构，使关节机构的具有低速高扭矩的特性，该特性与人体下肢的关节特性近似，提高了机构的实用性。大小腿连杆机构设置有长度手动调节及数值读取机构，使大小腿机构的长度调整过程较为方便。
【IPC分类】A61B5/11, A63B23/04, A61H1/02
【公开号】CN105030485
【申请号】CN201510601264
【发明人】侯增广, 王卫群, 彭亮, 彭龙, 梁旭, 程龙, 谢晓亮, 边桂彬, 谭民
【申请人】中国科学院自动化研究所
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年9月18日