一种穿戴式可调下肢康复训练机器人装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种穿戴式可调下肢康复训练机器人装置。本装置基于可调结构和拟人化设计，能模拟人体下肢的运动，能调整构件尺寸以适应人体下肢的长短、胖瘦差异。本装置主要由腰部，左大腿，左小腿，左脚，右大腿，右小腿，右脚等七部分组成。其特征在于：针对不同胖瘦的人群，每部分都有一可调大小的穿戴装置；针对不同身高的人群，把左大腿，左小腿，右大腿，右小腿均设计为长度可调结构。本装置可用于神经损伤或者肢体损伤的患者做下肢体康复训练，也可用于健康老年人的体育锻炼。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种医疗康复训练机器人装置，特别是涉及一种穿戴式可调下肢 康复训练机器人装置。 一种穿戴式可调下肢康复训练机器人装置
【背景技术】
[0002] 随着经济的持续快速发展和人口出生率的降低，我国已进入人口老龄化社会。在 老龄人群中有大量的脑血管疾病患者。近年来,患脑血管疾病的老年人患脑卒中的人数不 断增多，而且呈现年轻化趋势。据统计，我国每年发生脑卒中病人达200万，现幸存脑卒中 病人约600万至700万，其中450万病人生活不能自理，尤其是下肢运动能力的丧失给他们 的生活带来极大不便。已得过脑中风的患者，还易复发，每复发一次，加重一次。所以，更需 要采取有效措施预防复发。据卫生部经济研究所报告，脑卒中给我国带来的经济负担达400 亿元。
[0003] 下肢康复训练机器人是根据康复医学理论和人机合作机器人原理，通过一套计算 机控制下的走步状态控制系统，使患者模拟正常人的步伐规律作康复训练运动，锻炼下肢 的肌肉，恢复神经系统对行走功能的控制能力，达到恢复走路机能的目的。虽然已经出现了 一些下肢康复机器人，但大多存在一些缺陷。现有的下肢康复机器人存在的主要缺陷有：结 构复杂，适应度低，过于笨重，而且功能单一，价格昂贵，不能很好地满足实际应用的需要， 不利于康复训练技术的推广。
【发明内容】
[0004] 本实用新型的目的在于，提供一种医疗康复训练机器人装置，特别是涉及一种穿 戴式可调下肢康复训练机器人装置。该装置适应度高，结构简单，体积小，功能全，成本低， 安全舒适，训练效率高，能起到理疗和康复下肢髋、膝、踝关节的作用。
[0005] 本实用新型的技术方案：一种医疗康复训练机器人装置，特别是涉及一种外骨骼 可穿戴式下肢康复训练机器人装置。本装置基于可调结构和拟人化设计，能模拟人体下肢 的运动，能调整构件尺寸以适应人体下肢的长短、胖瘦差异。本装置主要由腰部，左大腿，左 小腿，左脚，右大腿，右小腿，右脚等七部分组成，其特征在于：针对不同胖瘦的人群，每部分 都有一可调大小的穿戴装置；针对不同身高的人群，把左大腿，左小腿，右大腿，右小腿均设 计为长度可调结构。腰部的穿戴装置主要由腰带和可调螺杆组成；大腿和小腿的穿戴装置 主要由绑带、可调螺杆和销组成；脚的穿戴装置主要由小腿绑带、可调螺杆、销及前脚绑带 组成；腿部长度可调装置及腰部大小可调装置主要由销、锁紧板、螺杆和螺母组成。
[0006] 有益效果：
[0007] 本装置主要包括腰部、左大腿、左小腿、左脚、右大腿、右小腿、右脚等七部分组成。 其具有以下优点：
[0008] 1、各部分均有可调结构的穿戴装置，可根据病人情况手动调节，确保病人穿戴舒 适；
[0009] 2、该装置腰部有腰部大小可调机构，左大腿、左小腿、右大腿、右小腿还有腿部长 度调节装置。可根据病人的身高大小、胖瘦程度手动调节各可调机构，最大限度的使病人穿 戴舒适；
[0010] 3、本装置可用于神经损伤或者肢体损伤的患者做下肢体康复训练，也可用于健康 老年人的体育锻炼。
【专利附图】
【附图说明】 [0011] ：
[0012] 图1穿戴式可调下肢康复训练机器人装置结构图
[0013]A-腰部，B-左大腿，C-左小腿，D-左脚，E-右大腿，F-右小腿，G-右脚
[0014] 图2穿戴式可调下肢康复训练机器人装置分部分爆炸图
[0015] 图3穿戴式可调下肢康复训练机器人装置腰部结构爆炸图
[0016]A1-螺栓，A2-腰部可调螺杆，A3-侧板，A4-电机轴板，A5-螺钉，A6-腰带，A7-夹 腰板，A8-销，A9-锁紧板，A10-螺杆，All-螺母，A12-夹腰板
[0017] 图4穿戴式可调下肢康复训练机器人装置左大腿结构爆炸图
[0018]B1-电机，B2-螺钉，B3-销，B4-锁紧板，B5-螺杆，B6-大腿板，B7-螺母，B8-大 腿板，B9-电机轴板，B10-螺钉，B11-大腿绑带，B12-可调螺杆，B13-大腿绑带，B14-销
[0019] 图5穿戴式可调下肢康复训练机器人装置左小腿结构爆炸图
[0020]C1-电机，C2-螺钉，C3-销，C4-锁紧板，C5-螺杆，C6-小腿板，C7-电机，C8-螺 钉，C9-小腿板，C10-螺母，C11-小腿绑带，C12 -小腿绑带，C13-可调螺杆，C14-销
[0021] 图6穿戴式可调下肢康复训练机器人装置左脚结构爆炸图
[0022] D1-脚踏板，D2-前脚绑带，D3-螺栓，D4-脚支架，D5-电机轴板，D6-立柱，D7-螺 钉，D8-销，D9-小腿绑带，D10-小腿绑带，D11-可调螺杆，D12-前脚绑带
【具体实施方式】 [0023] ：
[0024] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整 地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有 其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0025] 实施例：
[0026] 穿戴式可调下肢康复训练机器人装置结构图与爆炸图分别如图1，图2所示：穿戴 式可调下肢康复训练机器人装置由腰部A，左大腿B，左小腿C，左脚D，右大腿E，右小腿F， 右脚G组成。
[0027] 穿戴式可调下肢康复训练机器人装置腰部结构爆炸图如图3所示：
[0028] 腰部宽度可调机构由夹腰板A7、夹腰板A12和一套锁紧机构构成。夹腰板A7与 夹腰板A12为通过一组锁紧机构连接。夹腰板A7与夹腰板A12接合面有三角形槽，夹腰板 A7 -端有4个通孔，夹腰板A12有两个矩形通孔。锁紧机构主要由销A8,锁紧板A9,螺杆 A10,螺母All组成，工作时旋转锁紧板A9使锁紧板A9贴在夹腰板A7上即可实现锁紧，旋 转锁紧板A9使锁紧板A9远离夹腰板A7,旋转到一定范围时，即可实现夹腰板A7和夹腰板 A12的松开。缩小夹腰板A7和夹腰板A12上的三角形槽，即可尽可能的缩小最小调节量。
[0029] 侧板A3与夹腰板A7、侧板A3与夹腰板A12均通过4组螺栓A1连接。电机轴板 A4通过螺钉A5固定在侧板A3上。
[0030] 腰部穿戴装置主要由可调螺杆A2和腰带A6组成。可调螺杆A2安装在侧板A3上， 可调螺杆A2头部与腰带A6连接，腰带A6主要由皮革制成，但腰带A6靠近侧板A3侧和腰 带A6的连接端为金属制成，当旋转一侧的可调螺杆A2时，腰带A6既可远离侧板A3,腰带 A6 -端为塑料皮带，另一端为塑料皮带扣。针对不同胖瘦的人群，可以通过可调螺杆A2及 腰带A6同时调节腰带大小，使用户穿戴舒适。
[0031] 由于左大腿B，左小腿C，左脚D分别与右大腿E，右小腿F，右脚G对称，故在此仅 介绍左大腿B，左小腿C和左脚D的结构。
[0032] 穿戴式可调下肢康复训练机器人装置左大腿结构爆炸图如图4所示：
[0033] 大腿长度可调机构由大腿板B6、大腿板B8和一套锁紧机构构成，大腿板B6与大腿 板B8通过一套锁紧机构连接，该锁紧机构与腰部A上的锁紧机构结构相同。电机B1通过 螺钉B2安装在大腿板B6的一端，大腿板B6和大腿板B8接合面有三角形槽，大腿板B6的 另一端有4个通孔，大腿板B8有两个矩形通孔。电机轴板B9通过螺钉B10安装在大腿板 B8上。
[0034] 大腿穿戴装置主要由可调螺杆B12,大腿绑带B11，大腿绑带B13和销B14组成。大 腿绑带B11和大腿绑带B13主要由皮革制造，但可调螺杆B12与大腿绑带B13连接处和大 腿绑带B11与大腿绑带B13的两端连接处为刚性材料。大腿绑带B11 -端为皮带，大腿绑 带B13-端为皮带扣。工作时同时旋转两个可调螺杆B12即可调节大腿穿戴装置的位置， 通过大腿绑带B11和大腿绑带B13即可调节绑带的大小，以适应不同大小的大腿。
[0035] 穿戴式可调下肢康复训练机器人装置左小腿结构爆炸图如图5所示：
[0036] 小腿长度可调机构由小腿板C9、小腿板C6和一套锁紧机构构成。小腿板C9与小 腿板C6通过锁紧机构连接，该锁紧机构与腰部A上的锁紧机构结构相同。电机C1通过螺 钉C2安装在小腿板C9的一端，小腿板C9和小腿板C6接合面有三角形槽，小腿板C9另一 端有两个矩形通孔，小腿板C6 -端有4个通孔，另一端有一组用于安装电机C7的螺纹孔。 电机C1通过螺钉C2安装在小腿板C9上，电机C7通过螺钉C8安装在小腿板C6上。
[0037] 小腿穿戴装置与大腿穿戴装置结构相同。主要由可调螺杆C13,小腿绑带C11，小 腿绑带C12和销C14组成。小腿绑带C11和小腿绑带C12主要由皮革制造，但可调螺杆C13 与小腿绑带B12连接处和小腿绑带C11与小腿绑带C12的两端连接处为刚性材料。小腿绑 带C11 一端为皮带，小腿绑带C12 -端为皮带扣。工作时同时旋转两个可调螺杆C13即可 调节大腿穿戴装置的位置，通过小腿绑带C11和小腿绑带C12即可调节绑带的大小，以适应 不同大小的小腿。
[0038] 穿戴式可调下肢康复训练机器人装置左脚结构爆炸图如图6所示：
[0039] 脚掌穿戴装置由脚踏板D1、前脚绑带D2和前脚绑带D12组成。前脚绑带D2和前 脚绑带D12安装在脚踏板D1上，前脚绑带D2和前脚绑带D12主要由较软的材料制成，前脚 绑带D2上有一塑料皮带扣。脚支架D4安装在脚踏板D1上，立柱D6与脚支架D4通过螺栓 D3连接，电机轴板D5通过螺钉D7安装在脚支架D4上。
[0040] 脚部穿戴装置与大腿穿戴装置结构相同。主要由可调螺杆D11，小腿绑带D10,小 腿绑带D9及销D8组成，其结构与大腿穿戴装置相同。使用时，通过前脚绑带D2及前脚绑 带D12来调节绑带的大小，以适应不同大小的脚掌，通过小腿绑带D9和小腿绑带D10即可 调节绑带的大小，以适应不同大小的小腿。
[0041] 整个装置中，腰部A与左大腿B、左大腿B与左小腿C、左小腿C与左脚D的装配关 系分别与腰部A与右大腿B、右大腿B与右小腿C、右小腿C与右脚D的装配关系相同，故在 此仅阐述腰部A与左大腿B、左大腿B与左小腿C、左小腿C与左脚D的装配关系。其装配 关系分别为：电机B1的电机轴穿过侧板A3上的孔，与电机轴板A4连接；电机C1的电机轴 穿过小腿板C9上的孔，与电机轴板B9连接；电机C7的电机轴穿过小腿板C6上的孔，与电 机轴板D5连接。
[0042] 康复训练时，理疗师帮助病人穿戴本装置。病人穿戴本装置时，应穿戴在合适的位 置，以适应不同的背部、腰部、腿部尺寸以及舒适度等。
[〇〇43] 以上结合最佳实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上揭 示的实施例，而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改、等效组合。
【权利要求】
1. 一种穿戴式可调下肢康复训练机器人装置，包括腰部、左大腿、左小腿、左脚、右大 腿、右小腿、右脚，其特征在于：侧板和锁紧机构构成的腰部宽度可调机构；大腿板和锁紧 机构构成的大腿长度可调机构；小腿板和锁紧机构构成的小腿长度可调机构；腰带和可调 螺杆构成的腰部穿戴装置；大腿绑带、可调螺杆和销构成的大腿穿戴装置；小腿绑带、可调 螺杆和销构成的小腿穿戴装置；前脚绑带和脚踏板构成的脚掌穿戴装置；小腿绑带、可调 螺杆和销构成的脚部穿戴装置。
2. 根据权利要求1所述的穿戴式可调下肢康复训练机器人装置，其特征在于：腰部穿 戴装置通过腰带及可调螺杆同时调节腰带大小。
3. 根据权利要求1所述的穿戴式可调下肢康复训练机器人装置，其特征在于：大腿穿 戴装置、小腿穿戴装置、脚部穿戴装置通可调螺杆调节其位置，通过绑带调节其大小。
4. 根据权利要求1所述的穿戴式可调下肢康复训练机器人装置，其特征在于：脚掌穿 戴装置通过前脚绑带调节其大小。
5. 根据权利要求1所述的穿戴式可调下肢康复训练机器人装置，其特征在于：大腿长 度可调机构、小腿长度可调机构和腰部宽度可调机构中的锁紧机构由锁紧板、螺杆、螺母、 销组成。
6. 根据权利要求1所述的穿戴式可调下肢康复训练机器人装置，其特征在于：两夹腰 板接合面、两大腿板接合面和两小腿板接合面有三角形槽。
【文档编号】A61H1/02GK203861526SQ201420160135
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年4月3日 优先权日:2014年4月3日
【发明者】王强, 李晓亮, 张学强, 李炜, 周平, 易军, 余波 申请人:西华大学