一种辅助下肢康复装置的制作方法

本发明涉及辅助医疗康复训练设备技术领域，特别是一种辅助下肢康复装置。

背景技术：

下肢是人类行走、奔跑、驾驶等主要活动方式所依赖的器官，下肢的健康程度将直接影响到个人的活动能力，进而影响其生活品质。因偏瘫、脑血栓、外伤等造成的腿部运动障碍的患者通常需要接受下肢的康复训练辅助治疗。传统的下肢康复训练方法，是康复治疗师或者家人依靠手动活动下肢，其缺陷显而易见：1、长时间的手动恢复训练需要消耗大量的体力和时间，康复治疗师或者家人的劳动强度很大，康复训练成本居高不下；2、由于依靠人力进行康复训练，人的活动具有不稳定性，训练的时间无法稳定保证，严格执行康复治疗计划难度很大，而一旦不能严格执行康复治疗计划，将直接影响到患者的恢复；3、由于人的体力处于不稳定的状态，各次康复训练康复治疗师或者家人自身的体力存在波动，活动的力量、频率都在发生变化，很难达到实际康复治疗计划的要求；尽管市面上出现了一批下肢康复器，但是大多结构复杂，生产成本高，功能单一。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种辅助下肢康复装置，依靠其本身的机械运动就可以带动患者的下肢完成康复运动，易于保证稳定的训练时间和活动频率，同时结构简单，生产制造成本低廉，且安全性能好。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：

一种辅助下肢康复装置，包括连接架、第一机械臂组件以及第二机械臂组件，第一机械臂组件以及第二机械臂组件分别与连接架活动连接。第一机械臂组件包括大腿机械臂、电机以及传动组件，大腿机械臂的一端与连接架铰接，电机的动力输出轴与传动组件的动力输入端连接，传动组件的动力输出端与大腿机械臂连接，第二机械臂组件的结构与第一机械臂组件的结构相同。

训练时，连接架与人体腰部固定连接，大腿机械臂与人体大腿固定连接，驱动电机使电机动力输出轴转动，经过传动组件驱动大腿机械臂相对连接架发生转动，患者的大腿就会随之运动，完成康复锻炼。通过控制电机，就可以精确控制训练时间和活动频率。

进一步的，传动组件包括传动机架，传动机架固定安装在连接架上，电机安装在传动机架上，电机是伺服电机。私服电机的应用有利于提高患者康复运动的准确性，使康复动作各加到位，大大改善康复治疗的效果。

进一步的，传动组件还包括联轴器以及第一传动轴，联轴器的一端与电机的动力输出轴固定相连，联轴器的另一端与第一传动轴的一端固定连接。传动机架上设有传动箱槽，第一传动轴的另一端安装在传动箱槽的底部。传动箱槽的设计，包覆了部分齿轮，患者在康复运动中衣物或身体部位不容易卷入，提高了器械的安全性。

进一步的，传动组件还包括第一齿轮、第二传动轴、第二齿轮以及第三齿轮，第一齿轮安装在第一传动轴上，第二传动轴的一端安装在传动箱槽的底部，第二齿轮安装在第二传动轴上并与第一齿轮啮合，第三齿轮安装在第二传动轴远离传动箱槽的一端。一般患者的康复运动较为缓慢，电机直接带动大腿机械臂运动，一般速度过快，而转矩较小；而经过多级减速的传动组件的传动，输出端的运动速度较低，满足康复运动的需要，同时转矩较大，相同的电机可以带动体重更重的患者。

进一步的，传动组件还包括第一盖板以及第二盖板，第一盖板设有第一半圆槽以及第二半圆槽，第二盖板与第一盖板结构对称，第一盖板以及第二盖板安装在传动箱槽上方。盖板的设置进一步提高了齿轮地包覆性，同时传动轴转速较低，盖板圆槽组合成通孔，对传动轴起到支撑作用，结构更加合理稳定。

进一步的，传动组件还包括销轴以及第四齿轮，销轴设置在连接架上，大腿机械臂的一端可转动地套装在销轴上，第四齿轮可转动地设置在销轴上，第四齿轮与第三齿轮啮合，第四齿轮还与大腿机械臂固定连接。

进一步的，传动组件还包括驱动轴，第四齿轮的端面上设有第一安装孔，大腿机械臂套装在销轴上的一端设有第二安装孔，驱动轴的两端分别插装在第一安装孔与第二安装孔中。第四齿轮与大腿机械臂之间采用这样的连接方式，不需要工具即可完成第四齿轮与大腿机械臂之间的拆卸和连接。同时可以通过更换不同直径的驱动轴来设置安全转矩，当发生转动角度过大的意外时，驱动轴发生断裂，从而保护电机以及齿轮不会发生损坏，提高了器械本身的安全性。

进一步的，第一机械臂组件还包括齿轮盖，齿轮盖与销轴固定连接，齿轮盖的外轮廓尺寸不小于第四齿轮的齿顶圆直径。齿轮盖的设置遮盖了第四齿轮，同时可以防止第四齿轮飞出导致意外发生，进一步提高了患者使用器械的安全性。

进一步的，第一机械臂组件还包括缓冲组件，缓冲组件包括缓冲器以及挡板，大腿机械臂相对连接架转动时，缓冲器的头部可与挡板接触或分离。挡板的设置同样可以防止转动角度过大可能给患者带去二次伤害的意外，缓冲器的设置则可以在转动角度过大时起到缓冲的作用，保护相关传动件因为冲击发生损坏，进一步提高器械本身的安全性。

进一步的，第一机械臂组件还包括小腿机械臂，小腿机械臂与大腿机械臂铰接，小腿机械臂与大腿机械臂之间也设有电机以及传动组件。这样的结构，患者的小腿部分也可以获得全自动康复活动，这样的下肢康复器功能更加完整。

综上所述，这样的辅助下肢康复装置，依靠其本身的机械运动就可以带动患者的下肢完成康复运动，易于保证稳定的训练时间和活动频率，同时结构简单，生产制造成本低廉，且安全性能好。

附图说明

图1是本实施例辅助下肢康复装置的结构示意图；

图2是本实施例传动组件部分零件的结构示意图；

图3是本实施例传动组件以及大腿机械臂的结构示意图；

图4是本实施例传动组件以及大腿机械臂另一个角度的结构示意图；

图5是本实施例传动组件以及大腿机械臂另一个角度的侧视图；

图6是图5中a的局部放大图；

其中，连接架-1，腰部固定带-11，第一机械臂组件-2，大腿机械臂-21，大腿绑环-21a，电机-22，传动机架-23，传动箱槽-23a，联轴器-24，第一传动轴-25，第一齿轮-26，第二传动轴-27，第二齿轮-28，第三齿轮-29，第一盖板-210，销轴-211，第四齿轮-212，驱动轴-213，齿轮盖-214，缓冲器-215，挡板-216，缓冲器支架-217，小腿机械臂-218，脚掌固定器-219，第二机械臂组件-3。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包括”为一开放式用语，故应解释成“包括但不限定于”；说明书中所提及的“设置”如无特别说明均是指本领域技术人员熟知的安装或连接方式。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本发明的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

如图1所示，一种辅助下肢康复装置，包括连接架1、第一机械臂组件2以及第二机械臂组件3，第一机械臂组件2以及第二机械臂组件3分别与连接架1活动连接。第一机械臂组件2包括大腿机械臂21、电机22以及传动组件，大腿机械臂21的一端与连接架1铰接，电机22的动力输出轴与传动组件的动力输入端连接，传动组件的动力输出端与大腿机械臂21连接，第二机械臂组件3的结构与第一机械臂组件2的结构相同。

本实施例中，连接架1上设有腰部固定带11，大腿机械臂21上设有大腿绑环21a。训练时，连接架1的腰部固定带11与人体腰部固定连接，大腿机械臂21的大腿绑环21a与人体大腿固定连接，驱动电机22使电机动力输出轴转动，经过传动组件驱动大腿机械臂21相对连接架1发生转动，患者的大腿就会随之运动，完成康复锻炼。通过控制电机22，就可以精确控制训练时间和活动频率。

具体的，如图1和图2所示，传动组件包括传动机架23，传动机架23固定安装在连接架1上，电机22安装在传动机架23上，电机22是伺服电机。私服电机的应用有利于提高患者康复运动的准确性，使康复动作各加到位，大大改善康复治疗的效果。

进一步的，如图2所示，传动组件还包括联轴器24以及第一传动轴25，联轴器24的一端与电机22的动力输出轴固定相连，联轴器24的另一端与第一传动轴25的一端固定连接。传动机架23上设有传动箱槽23a，第一传动轴25的另一端安装在传动箱槽23a的底部。传动箱槽23a的设计，包覆了部分齿轮，患者在康复运动中衣物或身体部位不容易卷入，提高了器械的安全性。

传动组件还包括第一齿轮26、第二传动轴27、第二齿轮28以及第三齿轮29，第一齿轮26安装在第一传动轴25上，第二传动轴27的一端安装在传动箱槽23a的底部，第二齿轮28安装在第二传动轴27上并与第一齿轮26啮合，第三齿轮29安装在第二传动轴27远离传动箱槽23a的一端。一般患者的康复运动较为缓慢，电机22直接带动大腿机械臂21运动，一般速度过快，而转矩较小；而经过多级减速的传动组件的传动，输出端的运动速度较低，满足康复运动的需要，同时转矩较大，相同的电机22可以带动体重更重的患者。

本实施例中，如图3所示，传动组件还包括第一盖板210以及第二盖板，第一盖板210设有第一半圆槽以及第二半圆槽，第二盖板与第一盖板210结构对称，第一盖板210以及第二盖板安装在传动箱槽23a上方。盖板的设置进一步提高了齿轮的包覆性，同时传动轴转速较低，盖板圆槽组合成通孔，对传动轴起到支撑作用，结构更加合理稳定。

另外，传动组件还包括销轴211以及第四齿轮212，销轴211设置在连接架1上，大腿机械臂21的一端可转动地套装在销轴211上，第四齿轮212可转动地设置在销轴211上，第四齿轮212与第三齿轮29啮合，第四齿轮212还与大腿机械臂21固定连接。

较为特别的的是，如图4所示，传动组件还包括驱动轴213，第四齿轮212的端面上设有第一安装孔，大腿机械臂21套装在销轴211上的一端设有第二安装孔，驱动轴213的两端分别插装在第一安装孔与第二安装孔中。第四齿轮212与大腿机械臂21之间采用这样的连接方式，不需要工具即可完成第四齿轮212与大腿机械臂21之间的拆卸和连接。同时可以通过更换不同直径的驱动轴213来设置安全转矩，当发生转动角度过大的意外时，驱动轴213发生断裂，从而保护电机22以及齿轮不会发生损坏，提高了器械本身的安全性。本实施例中，驱动轴213的数量为四根，保证传动转矩的同时也能保护电机22以及齿轮不会发生损坏。

本实施例中，第一机械臂组件还包括齿轮盖214，如图1所示。齿轮盖214与销轴211固定连接，齿轮盖214的外轮廓尺寸不小于第四齿轮212的齿顶圆直径。齿轮盖214的设置遮盖了第四齿轮212，同时可以防止第四齿轮212飞出导致意外发生，进一步提高了患者使用器械的安全性。

同时，第一机械臂组件还包括缓冲组件，缓冲组件包括缓冲器215以及挡板216，如图5和图6所示。本实施例中，挡板216设置在大腿机械臂21上，挡板216的位置可以根据康复运动的需要调整固定，缓冲器215则通过缓冲器支架217固定在传动机架23上，大腿机械臂21相对连接架1转动时，缓冲器215的头部可与挡板216接触或分离。

挡板216的设置同样可以防止转动角度过大可能给患者带去二次伤害的意外，缓冲器215的设置则可以在转动角度过大时起到缓冲的作用，保护相关传动件因为冲击发生损坏，进一步提高器械本身的安全性。

进一步的，第一机械臂组件还包括小腿机械臂218，小腿机械臂218与大腿机械臂21铰接，小腿机械臂218与大腿机械臂21之间也设有电机22以及传动组件。这样的结构，患者的小腿部分也可以获得全自动康复活动，这样的下肢康复器功能更加完整。本实施例中，小腿机械臂218远离大腿机械臂21的一端还设有脚掌固定器219，所述脚掌固定器219与小腿机械臂218铰接，如图1所示。

综上所述，这样的辅助下肢康复装置，依靠其本身的机械运动就可以带动患者的下肢完成康复运动，易于保证稳定的训练时间和活动频率，同时结构简单，生产制造成本低廉，且安全性能好。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。