一种坐卧式下肢康复机器人的机架的制作方法

本发明属于医疗器械技术领域，特别涉及一种康复机器人的机架。

背景技术：

脑血管疾病和脊髓损伤是造成下肢运动功能障碍的主要原因。中国已经步入了老龄化社会，老年人是脑血管疾病的高危人群，在幸存的病人中，约有75％的人存在运动功能障碍，生活自理和行动存在较大困难。由于车祸、工伤等事故或者自然灾害导致的脊髓损伤病人数量也在逐渐增加。与此同时，我国紧缺专业的康复治疗师，很多医院康复科床位严重不足。目前，在很多医院康复运动训练都是康复治疗师徒手对病人进行训练或者运用简单器械帮助病人训练。这种康复方法缺点很明显：(1)对康复治疗师而言，劳动强度大，训练效率低，当康复治疗师对多位病人进行训练后，力度、准确度往往不到位；(2)康复训练过程比较乏味，病人训练积极性差；(3)康复进度安排取决于康复治疗师直观感觉，缺乏客观、统一、科学的康复评价体系。由于需要进行康复训练的病人日益增多，而康复周期比较长，传统康复训练方法已经远远不能满足病人的需要。随着科技的进步，康复理论的发展以及人们对康复训练的愈加重视，康复机器人得到了很大的发展。科学化、智能化的康复机器人提供的康复训练具有客观性、有效性、趣味性等优点。在国内，目前各大医院主要引进价格昂贵的进口康复机器人，相应地医院收取病人的治疗费用很高，给普通家庭带来了极大的负担，而我国康复机器人市场需求大，高端智能的康复机器人国产化势在必行。

目前市场上的康复机器人主要存在的缺点是：1、设计机型时大部分针对50百分位的人群设计，对于不同体型不同身高的人群不能达到最大的舒适度和最优的训练效果。2、由于需要做康复治疗的病人动作不方便，坐上有一定高度和深度的座椅有一定的难度，并且康复机器人的康复机械腿等部件有可能容易绊到病人，存在一定的安全隐患，3、用来安装康复机械腿和座椅的康复机器人的机架的宽度和高度不可调节，不能适应不同身高、胖瘦和行动能力的病人。

技术实现要素：

本发明针对以上提出的现有技术中存在的康复机器人的机架高度和宽度不可调节，不能适应不同体型不同身高的人群的康复训练，存在安全隐患的问题，而研究设计一种能够满足不同体型患者的使用要求、安全性高且成本低的坐卧式下肢康复机器人的机架。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明包括：座椅底座组件、机械腿底架组件、机械腿支架组件、机械腿护罩组件和机械腿横移护罩组件，所述座椅底座组件包括：第一滑轨、设置在所述第一滑轨上且可沿所述第一滑轨移动的第一滑块、座椅底座、座椅电动推杆和升降台，所述座椅电动推杆的固定端与所述座椅底座固定连接，其伸缩端与所述升降台固定连接，座椅组件设在升降台的上端，所述升降台的下端与所述第一滑块连接；所述座椅底座组件的左右两侧对称设有机械腿底架组件，所述机械腿底架组件包括底架结构件、固定在所述底架结构件上的第二滑轨、设置在所述第二滑轨上且可沿所述第二滑轨移动的第二滑块和底架电动推杆，所述底架电动推杆的固定端与所述底架结构件连接，其伸缩端连接机械腿支架组件和机械腿护罩组件，所述第一滑轨与所述第二滑轨相互垂直设置；所述机械腿支架组件用来安装康复训练用的机械腿，所述机械腿护罩组件设置在机械腿支架组件外部，所述机械腿护罩组件包括上罩、下罩、护罩滑轨、护罩滑块、连接板垫板、活动罩连接板和护罩电动推杆，所述护罩滑轨设在下罩上，护罩滑轨上设有可沿所述护罩滑轨移动的护罩滑块，所述滑块上设有与其固连的连接板垫板，活动罩连接板与所述连接板垫板固连，所述护罩电动推杆的固定端设在下罩上，活动罩设在所述活动罩连接板的一侧，所述上罩与下罩固定连接，所述护罩电动推杆的固定端设置在下罩上，其伸缩端连接护罩推杆伸缩端座，所述的护罩推杆伸缩端座固连在活动罩连接板上，所述护罩电动推杆推动所述活动罩前后移动。

进一步地，所述座椅组件包括：靠背结构件、设在所述靠背结构件上的靠背、座垫结构件、设在所述座垫结构件上的座垫、设在所述靠背结构件两侧的扶手、连接两侧扶手的宽度伸缩杆和座椅电机，靠背结构件上固连有铰链座，宽度伸缩杆上固连有铰链，铰链座上具有使铰链转动到一定角度后不能继续转动的三角板，宽度伸缩杆的两端通过回转头固定连接扶手，通过转动宽度伸缩杆带动扶手转动，且通过调节宽度伸缩杆的伸缩长度调节两侧扶手的距离；所述座椅电机的外壳通过固定轴固连在所述靠背结构件上，其输出端与方头轴固连，所述方头轴的中间圆轴部分穿过靠背结构件，方头轴的两端方头通过两法兰套固定，所述座垫结构件也通过其上设置的方头与法兰套连接。

进一步地，所述座椅电动推杆的固定端通过第一叉杆销铰接于座椅推杆固定端座，座椅推杆固定端座固连在座椅底座上，第一开口销固定第一叉口销；所述座椅电动推杆的伸缩端通过第一叉杆销铰接于座椅推杆伸缩端座，座椅推杆伸缩端座固连在座椅滑座结构件上，所述座椅滑座结构件上方固连盖板支架，所述盖板支架上方固连滑座盖板，所述第一滑轨为两条，且两条第一滑轨相互平行设置，座椅滑座结构件上方固连升降台，所述座椅推杆推动所述升降台与所述滑座盖板前后移动。

进一步地，所述第二滑轨为两条，且两第二滑轨相互平行设置，所述底架电动推杆的固定端通过底架推杆固定端座固定在底架结构件上，伸缩端通过第二叉杆销和第二开口销铰接于底架推杆伸缩端座，底架推杆伸缩端座与定位支架固连；定位支架的前端与机械腿护罩组件固定，上端与机械腿支架组件固定。

进一步地，所述机械腿横移护罩组件包括：连接件、中间件和固定件，所述固定件与底架结构件固连，所述连接件与下罩固连。

进一步地，所述座椅底座组件和机械腿底架组件通过螺栓可拆卸连接。

进一步地，设在机械腿支架组件上的机械腿上设有可检测机械腿相对支架转动角度的检测装置如：编码器、陀螺仪、水平仪等电子仪器。依据检测到的机械腿的转动角度控制护罩电动推杆伸缩，进而带动活动罩前后移动。

更进一步地，所述座椅底座下部设置有第一医用脚轮和第一升降脚，所述机械腿底座的下部设置有第二医用脚轮和第二升降脚。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、座椅电动推杆将座椅组件推到机械腿的前方，通过升降台将座椅组件调低，方便患者做到座椅装置上，然后再次通过座椅电动推杆和升降台将患者移动到要进行康复训练的正确位置，在患者的搬运过程中有效的防止坐卧式下肢康复机器人的机械腿对患者的磕碰，减轻了医务人员的负担，安全可靠，简单方便，通过座椅电动推杆和升降台还可以微量调节座椅组件位置，用来实现不同体型患者腿髋关节与机械腿髋关节转动中心高度重合，运动位置精确可靠。

2、通过座椅电机驱动座椅靠背，调节座椅靠背与座椅底座之间的角度，配合完成患者在坐卧姿势下的康复训练，扶手连接在宽度伸缩杆的两端，通过带有可控制旋转角度的三角板的铰链来调控扶手的角度，当扶手转到与座椅靠背垂直的位置时，三角板限制座椅扶手的向下运动，患者通过手臂悬在扶手上，使患者在康复训练当中更加的舒适，同时也减轻患者在康复训练过程中的心理承受负担；同时宽度伸缩杆可根据患者的体型调节伸长的长度。

3、底架电动推杆推动机械腿支架组件左右移动，实现固定子在机械腿支架组件上的机械腿之间的宽度调节。机械腿宽度也可根据患者的体型做适当的调节，以实现最优的训练效果。

4、机械腿护罩组件的活动罩在护罩电动推杆的作用下前后移动，活动护罩根据机械腿的旋转角度进行调节，以防止活动罩在机械腿运动过程中与其相干涉。

5、座椅底座组件和机械腿底架组件靠螺栓固连在一起，从而使二者可拆分，方便移动和运输。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的立体示意简图；

图2是图1的侧视图；

图3是本发明座椅底架组件立体示意简图；

图4是图3的部分部件示意简图；

图5图3中a的局部放大图；

图6是本发明座椅组件的俯视图；

图7是本发明座椅组件立体示意简图；

图8是图6中b的局部放大图；

图9是图6中c的局部放大图；

图10是本发明机械腿底架组件俯视图；

图11是机械腿底架组件与机械腿护罩组件的仰视图；

图12是本发明机械腿护罩组件主视示意简图；

图13是图12的内部结构俯视图；

图14是图12的内部结构主视图；

图15是本发明机械腿横移护罩组件立体示意简图。

图中：

001-座椅底座组件，101-升降台，102-第一叉杆销，103-第一开口销，104-座椅推杆固定端座，105-座椅底座，106、第一医用脚轮，107-滑座盖板，108-第一升降脚，109-护板，110-盖板支架，111-座椅滑座结构件，112-第一滑轨，113-座椅电动推杆，114-导向条，115-第一滑块，116-滑块底板，117-座椅推杆伸缩端座；

002-座椅组件，201-靠背，202、座垫结构件，203-扶手，204-座垫，205-靠背结构件，206-宽度伸缩杆，207-回转头，208-法兰套，209-座椅电机，210-固定轴，211-方头轴，212-铰链，213-铰链座；

003-机械腿底架组件，301-第二升降脚，302-第二医用脚轮，303-底架结构件，304-内导槽，305-第二滑轨，306-第二滑块，307-底架电动推杆，308-第二叉杆销，309-第二开口销，310-底架推杆固定端座，311-支撑滑块，312-外导槽，313-右前角罩，314-定位支架，315-底架推杆伸缩端座；

004-机械腿护罩组件，401-上罩，402-活动罩，403-第三叉杆销，404-第三开口销，405-护罩滑块，406-下罩，407-护罩滑轨，408-护罩电动推杆，409-护罩推杆固定端座，410-活动罩连接板，411-护罩推杆伸缩端座，412-连接板垫板；

005-机械腿横移护罩组件，501-连接件，502-中间件，503-固定件；

006-机械腿支架组件；

007-机械腿。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1和图2所示的下肢康复训练机器人包括：座椅底座组件001、座椅组件002、机械腿底架组件003、机械腿支架组件006、机械腿护罩组件004、机械腿横移护罩组件005和机械腿007。

如图3-图5所示的座椅底架组件，包括升降台101、座椅电动推杆113、第一滑轨112和第一滑块115；座椅电动推杆113的固定端通过第一叉杆销102铰接于座椅推杆固定端座104，座椅推杆固定端座104固连在座椅底座105上，第一开口销103固定第一叉杆销102，使第一叉杆销102不能移动，座椅电动推杆113的伸缩端通过第一叉杆销102铰接于座椅推杆伸缩端座117，座椅推杆伸缩端座117固连在座椅滑座结构件111上，第一开口销103固定第一叉杆销102，使第一叉杆销102不能移动；第一滑轨112设在座椅底座105两侧，第一滑轨112是设有第一滑块115，座椅电动推杆113的动力传递给第一滑块115，第一滑块115上固连滑块底板116，滑块底板116上设有导向条114，滑块底板116通过导向条114与座椅滑座结构件111固连，升降台101的下端与座椅滑座结构件111固连，升降台101上端与座椅组件002固连；滑座盖板107通过盖板支架110与座椅滑座结构件111固连，护板109固连座椅底座105，保证座椅底座组件001运动过程中整个装置是封闭的，保护内部结构件；通过座椅电动推杆113将座椅组件002推到机械腿的前方，通过升降台101将座椅调低，方便患者做到座椅组件002上，再通过座椅电动推杆113和升降台101将患者移到要进行的康复训练的正确位置，同时，通过座椅电动推杆113实现座椅的前后移动，通过升降台101实现了座椅的高低调节，能够微调患者髋关节相对于机械腿髋关节的位置，使患者髋关节轴心位置与机械腿髋关节位置高度重新，来配合坐卧式下肢康复机器人的康复训练，第一医用脚轮106和第一升降脚108用来移动和固定座椅底座组件001。

如图6-9所示，座椅组件002包括：靠背结构件205、安装在靠背结构件205上的靠背201、座垫结构件202、安装在座垫结构件202上的座垫204、安装在靠背结构件205两侧的扶手203、连接两侧扶手203的宽度伸缩杆206和座椅电机209，靠背结构件205上固连有铰链座213，宽度伸缩杆206上固连有铰链212，铰链座213上具有使铰链212转动到一定角度后不能继续转动的三角板，宽度伸缩杆206的两端通过回转头207固定连接扶手203，通过转动宽度伸缩杆206带动扶手203转动，且通过调节宽度伸缩杆206的伸缩长度调节两侧扶手203的距离；座椅电机209的外壳通过固定轴210固连在靠背结构件205上，其伸缩端与方头轴211固连，方头轴211的中间圆轴部分穿过靠背结构件205，方头轴211的两端方头通过两法兰套208固定，座垫结构件202也通过其上设置的方头与法兰套208连接。

座垫204底架与座垫204固连，通过座椅电机209驱动，可以使靠背201与座垫204实现不同角度的位置，配合患者完成不同姿势的康复医疗训练；铰链212与宽度伸缩杆206固连，宽度伸缩杆206可以调节两侧扶手203之间的宽度以适应不同体型的患者，铰链座213上有三角板，限制铰链212的转动范围，即限制扶手203的转动范围，扶手203转动到与靠背201垂直时，实现单方向的锁死，使扶手203不能再往下运动。

如图10和图11所示，机械腿底架组件003包括：内导槽304、第二滑轨305、第二滑块306、支撑滑块311、外导槽312、右前角罩313、定位支架314、支撑滑块316和底架电动推杆307；底架推杆固定端座310固定在机械腿底架结构件303上，底架电动推杆307的固定端通过第二叉杆销308与第二开口销309铰接在底架推杆固定端座310上，底架电动推杆307的伸缩端通过第二叉杆销308与第二开口销309铰接于底架推杆伸缩端座315，底架推杆伸缩端座315与定位支架314固连，定位支架314前端与机械腿护罩组件004固连，定位支架314上端与机械腿支架组件006固连，机械腿支架组件006与第二滑块306固连，第二滑轨305固定在机械腿底架结构件303上，第二滑轨305和第二滑块306构成滑块机构；通过底架电动推杆307驱动，实现机械腿护罩组件004与机械腿支架组件006的同步横向移动。其中第二滑轨305为两条，且两第二滑轨305相互平行设置，定位支架314的前端与机械腿护罩组件004固定，内导槽304和外导槽312设在其中一个第二滑轨305一侧的底架结构件303上，内导槽304、外导槽312与支撑滑块311对机械腿护罩组件004起支撑和滑移作用，上端与机械腿支架组件006固定。机械腿底架组件003的下部还具有第二升降脚301和第二医用脚轮302。

如图12-14所示，机械腿护罩组件004包括上罩401、下罩406、设置在下罩406上的护罩滑轨407、设置在护罩滑轨407上且可沿护罩滑轨407移动的护罩滑块405、前罩和护罩电动推杆408，前罩为活动罩402，护罩电动推杆408的固定端安装在下罩406上，其伸缩端连接活动罩402，护罩电动推杆408推动活动罩402前后移动。护罩电动推杆408固定端通过第三叉杆销403与第三开口销404铰接在护罩推杆固定端座409上，护罩推杆固定端座409固定在机械腿下罩406上，护罩电动推杆408的伸缩端通过第三叉杆销403与第三开口销404铰接在护罩推杆伸缩端座411上，护罩推杆伸缩端座411与活动罩连接板410固连，活动罩连接板410的伸缩端与活动罩402固连，活动罩连接板410下面与连接板垫板412固连，连接板垫板412下方固连护罩滑块405，护罩滑轨407固定在下罩406上，护罩滑块405与护罩滑轨407构成滑块机构，通过护罩电动推杆408驱动，活动罩402可以配合机械腿前后移动，防止活动罩402在机械腿运动过程中干涉机械腿运动，即防止出现机械腿运动时出现机械腿大腿与脚踝被活动罩402卡死、机械腿大腿与脚踝碰撞活动罩402的现象。

具体地，由于空间限制，如果活动罩402不可移动，针对不同结构的机械腿组件，不同尺寸机械腿组件在活动过程中机械机构的移动末端可能会实现与活动罩402碰撞的现象，机械腿007在大腿后弯到极限位置时，会与活动罩402发生碰撞；在大腿前弯到极限和小腿后弯到极限位置时脚踏板会与活动罩402发生碰撞，所以将活动罩402设计成可移动的；当大腿后弯时，活动罩402前移，避免大腿与活动罩402碰撞；当大腿前弯和小腿后弯时，活动罩402后移，避免机械脚部装置与活动罩402碰撞。

活动罩的前后移动功能提高了底架适用于不同尺寸，不同结构的机械腿的适用范围，在配合机械腿的活动的过程中，活动罩402移动时，活动罩402与上罩401、下罩406的密闭性是不变化的，活动罩402可跟随机械腿的转动角度前移或后移，机械腿上设置用来检测机械腿角度或位置的编码器，根据编码器检测的机械腿的位置，控制护罩电动推杆411带动活动罩402前后移动，以避免机械腿与活动罩402的相互干涉。

如图15所示，机械腿横移护罩组件005包括：连接件501、中间件502和固定件503，所述固定件503与机械腿底架组件003中的底架结构件303固连，连接件501与机械腿护罩组件004中的下罩406固连，整个机械腿横移护罩装置坐落在机械腿底架组件003中支撑滑块311上，外侧悬在内导槽304和外导槽312上，即机械腿横移护罩组件005与内导槽304和外导槽312构成滑块机构，整个装置的运动为随动，配合护罩组件004与机械腿支架组件006的同步横向移动，机械腿横移护罩组件005的随动和活动罩402前后移动的过程中，机械腿横移护罩组件005、机械腿底架组件003上固定的右前角罩313与护罩组件004中的活动罩402、上罩401和下罩406形成封闭空间封闭内部构件与线缆。

应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。