一种下肢康复训练机器人的制作方法

1.本发明涉及医疗、康复训练技术领域，具体涉及一种下肢康复训练机器人。


背景技术：

2.伴随着现代化社会的快速发展，由于各种原因导致下肢出现运动功能障碍的人群也呈指数增长，这导致家庭和社会的负担越来越重，生活质量也急剧下降。对于这些患者通常需要进行康复训练，综合、协调地应用各种措施，消除或减轻病、伤、残者身心及社会功能障碍,增强其自立能力，改变其生活状态，使其最终重返社会、提高生活质量。其中，探索改善患者运动功能障碍的康复技术和设备，一直是康复工作者努力研发的方向。
3.医学理论和临床医学实践证明，肢体运动功能的恢复和提高，除了必要的医疗手段外，正确且科学的康复训练也是极为重要的；下肢出现运动功能障碍的病人经过一段时间的床上疗养后，还需要通过运动来锻炼下肢的肌肉和骨骼，锻炼过程中通常借助康复训练装置的训练方式。目前的康复训练方式仅是病人扶住带有滚轮的行走支架，在行走支架支撑下进行移动，这样康复训练的安全系数较低，容易摔倒。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种下肢康复训练机器人。
5.本发明的一个实施例提供一种下肢康复训练机器人，包括：机架、支撑装置和辅助运动装置，所述支撑装置和辅助运动装置设置在所述机架上。
6.所述机架上设置有若干竖直导向轨道；所述支撑装置包括支撑架、若干弹性件和吊具，所述支撑架与所述竖直导向轨道连接，沿所述竖直导向轨道移动，所述弹性件设置在所述机架和所述支撑架之间，在所述支撑架下降时，所述弹性件产生弹性形变，所述吊具设置在所述支撑架上；
7.所述辅助运动装置包括若干行走轮、若干转向轮和动力组件，所述行走轮和所述转向轮设置在所述机架上，所述动力组件与所述行走轮传动连接。
8.相对于现有技术，本发明的下肢康复训练机器人能够适应病人的行走姿态，弹性件提供弹力带动支撑架上升，使得支撑架上的吊具能够给病人提供支撑力的同时，能够适应病人因行走而上下起伏。
9.在一些可选的实施方式中，所述竖直导向轨道包括若干导杆，所述导杆设置在所述机架上，其活动穿过所述支撑架，所述弹性件为弹簧，其套设在所述导杆上。
10.在一些可选的实施方式中，所述支撑装置还包括升降机构和升降座，所述升降机构设置在所述机架上，所述升降机构与所述升降座传动连接，所述弹性件设置在所述升降座上，位于所述升降座和所述支撑架之间。
11.在一些可选的实施方式中，所述升降机构包括电动缸，所述电动缸设置在所述机架上，其输出轴与所述支撑架传动连接。
12.在一些可选的实施方式中，所述机架包括连接梁和两个侧支架，所述连接梁连接于两个所述侧支架之间，两个所述侧支架之间形成有运动空间，所述竖直导向轨道设置在所述侧支架上，所述侧支架的底部设置有所述行走轮和所述转向轮；
13.所述吊具位于所述运动空间内，所述弹性件设置在所述侧支架和所述支撑架之间。
14.在一些可选的实施方式中，所述侧支架上设置有扶手，两个所述侧支架的扶手分别位于所述运动空间的两侧。
15.在一些可选的实施方式中，所述支撑架包括两个吊臂，所述侧支架上均设置有所述竖直导向轨道，所述吊臂与所述竖直导向轨道一一对应连接，两个所述吊臂位于所述运动空间的顶部。
16.在一些可选的实施方式中，所述连接梁的前侧和/或后侧设置有防撞垫。
17.在一些可选的实施方式中，下肢康复训练机器人还包括：检测装置；
18.所述检测装置包括若干传感器，所述机架的至少一侧设置有所述传感器；
19.所述行走轮或所述转向轮上设置有制动机构，所述制动机构与所述传感器信号连接；
20.当所述传感器检测到有障碍物时，所述传感器向所述制动机构发送警报信号，所述制动机构停止所述行走轮或所述转向轮的转动。
21.在一些可选的实施方式中，所述辅助运动装置包括至少两个所述转向轮，所述机架的前侧和后侧的均设置有所述转向轮，所述行走轮设置在所述机架的前侧的转向轮和所述机架的后侧的转向轮之间。
22.为了能更清晰的理解本发明，以下将结合附图说明阐述本发明的具体实施方式。
附图说明
23.图1是本发明一个实施例的下肢康复训练机器人的结构示意图；
24.图2是本发明一个实施例的下肢康复训练机器人的一侧的结构示意图；
25.图3是本发明一个实施例的下肢康复训练机器人在隐藏机架的部分结构时的结构示意图；
26.图4是本发明一个实施例的下肢康复训练机器人在隐藏机架的部分结构时的一侧的结构示意图；
27.图5是图4所示的a处的放大图。
28.附图标记说明：
29.10、机架；11、竖直导向轨道；111、导杆；112、竖直滑轨；12、连接梁； 121、防撞垫；13、侧支架；131、扶手；14、运动空间；20、支撑装置；21、支撑架；211、吊臂；22、弹性件；23、吊具；24、升降机构；25、升降座；31、行走轮；32、转向轮；33、动力组件；40、传感器；50、控制面板。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是2个或2个以上。在本发明的描述中，除非另有说明，“若干”的含义是1个或1个以上。
31.请参阅图1，其是本发明一个实施例的下肢康复训练机器人的结构示意图，该下肢康复训练机器人，包括：机架10、支撑装置和辅助运动装置，支撑装置和辅助运动装置设置在机架10上。
32.请参阅图2至图5，图2是本发明一个实施例的下肢康复训练机器人的一侧的结构示意图，图3是本发明一个实施例的下肢康复训练机器人在隐藏机架的部分结构时的结构示意图，图4是本发明一个实施例的下肢康复训练机器人在隐藏机架的部分结构时的一侧的结构示意图，图5是图4所示的a处的放大图，机架10上设置有若干竖直导向轨道11；支撑装置包括支撑架21、若干弹性件 22和吊具23，支撑架21与竖直导向轨道11连接，沿竖直导向轨道11移动，弹性件22设置在机架10和支撑架21之间，在支撑架21下降时，弹性件22产生弹性形变，吊具23设置在支撑架21上，吊具23用于与病人连接固定，当病人身体因为行走而下降时，吊具23因病人的向下拉动而带动支撑架21沿竖直导向轨道11下降，弹性件22产生弹性形变，当病人身体因为行走而上移时，弹性件22的弹力驱动支撑件沿竖直导向轨道11连接上升，使得吊具23和支撑架21跟随病人的移动姿态而上下浮动，进而不会影响病人的运动训练，而且吊具23也能够保持紧绷，不会出现缠绕的情况。在病人即将摔倒时，病人带动吊具23和支撑架21急剧下降，由于竖直导向轨道11行程的限制，使得支撑架21 下降一定位置后停止移动，此时支撑架21通过吊具23拉住病人，使得病人不会摔倒在地，保护病人安全。
33.吊具23的具体结构可以根据实际需要来设计，例如吊具23包括吊绳和绑带，绑带通过吊绳与支撑架21连接，绑带绕病人身体的一圈，使得绑带固定在病人上身。
34.辅助运动装置包括若干行走轮31、若干转向轮32和动力组件33，行走轮 31和转向轮32设置在机架10上，动力组件33与行走轮31传动连接，驱动行走轮31转动，进而带动机架10移动。转向轮32的结构可以根据实际需要来设计，例如，在本实施方式中，转向轮32为万向轮。
35.为了提高弹性件22的稳定性，在一些可选的实施方式中，竖直导向轨道11 包括若干导杆111，导杆111设置在机架10上，其活动穿过支撑架21，支撑架 21沿着导杆111升降，弹性件22为弹簧，其套设在导杆111上，有利于避免弹性件22偏移晃动，提高弹性件22的稳定性。当然，弹性件22的结构和安装方式并不局限于此，本领域技术人员也可以根据本发明的教导选择其他合适的结构。
36.在一些可选的实施方式中，支撑装置还包括升降机构24和升降座25，升降机构24设置在机架10上，升降机构24与升降座25传动连接，弹性件22设置在升降座25上，位于升降座25和支撑架21之间，升降机构24用于调节弹性件22和支撑架21的高度，进而使得支撑架21适配不同身高的病人，升降机构 24调整支撑架21的高度完成后，病人使用时，支撑架21下降将会将弹性件22 往升降座25压紧，使得弹性件22产生弹性形变，在本实施方式中，导杆111 设置在升降座25上。
37.升降机构24的结构可以根据实际需要选择合适的设计，在一些可选的实施方式中，升降机构24包括电动缸，电动缸设置在机架10上，其输出轴与支撑架21传动连接。当然，
升降机构24也可以是丝杆驱动组件、旋转电机平移驱动组件、皮带平移驱动组件、气缸平移驱动组件或直线电机平移驱动组件等等。
38.为了方便生产装配，以及提高机架10稳定性，在一些可选的实施方式中，机架10包括连接梁12和两个侧支架13，连接梁12连接于两个侧支架13之间，两个侧支架13之间形成有运动空间14，竖直导向轨道11设置在侧支架13上，侧支架13的底部设置有行走轮31和转向轮32；吊具23位于运动空间14内，使用时，病人在运动空间14内运动，弹性件22设置在侧支架13和支撑架21 之间。当然，机架10的结构并不局限于此，本领域技术人员也可以根据本发明的教导选择其他合适的结构。
39.在一些可选的实施方式中，侧支架13上设置有扶手131，两个侧支架13的扶手131分别位于运动空间14的两侧，病人可以将手放在扶手131上，方便病人自己保持平衡。
40.在一些可选的实施方式中，支撑架21包括两个吊臂211，侧支架13上均设置有竖直导向轨道11，吊臂211与竖直导向轨道11一一对应连接，两个吊臂 211位于运动空间14的顶部。当然，竖直导向轨道11的设置方式和数量并不局限于此，本领域技术人员也可以根据本发明的教导结合机架10和支撑架21的结构来选择其他合适的结构，例如仅在机架10上设置一个竖直导向轨道11，竖直导向轨道11为导向凹槽，支撑架21的中间部分通过滑块来与导向凹槽滑动连接。
41.另外，竖直导向轨道11可以根据实际需要选择合适的设计，例如，在本实施方式中，竖直导向轨道11包括导杆111和竖直滑轨112，导杆111活动穿过吊臂211，吊臂211通过滑块与竖直滑轨112滑动连接，从而提高吊臂211的稳定性。
42.在一些可选的实施方式中，连接梁12的前侧和/或后侧设置有防撞垫121，从而避免连接梁12因为高度较高的原因而撞到一些建筑结构上，例如机架10 通过门的时候，避免连接梁12与门框顶部发生磕碰等。
43.在一些可选的实施方式中，下肢康复训练机器人还包括：检测装置；检测装置包括若干传感器40，机架10的至少一侧设置有传感器40，传感器40用于检测机架10附近是否存在障碍物，在本实施方式中，机架10的前后左右四侧都设置有传感器40。传感器40可以根据实际需要选择合适的设计，在本实施方式中，传感器40可以采用超声波探测器，其通过检测前方的物体距离超声波探测器的距离来判断是否存在障碍物，例如前方存在的物体距离超声波探测器的距离为0.2米时，超声波探测器发出警报信号。当然传感器40也可以采用红外线测距传感器40，其工作原理与上文论述相同，在此不再详细赘述。
44.行走轮31或转向轮32上设置有制动机构，制动机构与传感器40信号连接，在本实施方式中，转向轮32上设置有制动机构(图未示)。当传感器40检测到有障碍物时，传感器40向制动机构发送警报信号，制动机构停止行走轮31 或转向轮32的转动，从而在病人和机架10一同移动时，能够使得机架10能提前减速并停止，避免机架10因为一些障碍而突然停止移动，导致突然打断病人的运动而使得病人出现过度的肢体运动，避免加剧病人的病情的情况发生。
45.制动机构的结构可以根据实际需要选择合适的设计，其原理为本领域技术人员所公知的技术，因此在此不进行赘述，在本实施方式中，转向轮32为万向轮，而制动机构为电控碟刹、电控电磁刹等，其安装给万向轮上。
46.在本实施方式中，机架10上还设置有控制器，控制器分别与传感器40、升降机构
24、动力组件33和制动机构信号连接，传感器40的警报信号传输给控制器后，控制器再将警报信号传输给制动机构。另外，机架10上还设置有控制面板50，控制面板50与控制器信号连接。另外，机架上还设置有急停按钮，急停按钮与制动机构信号连接。
47.为了方便病人控制机架10，避免机架10在转弯的时候，病人偏离机架10 的转动轴线太远，而使得病人运动范围受限，降低病人移动的灵活性，在一些可选的实施方式中，辅助运动装置包括至少两个转向轮32，机架10的前侧和后侧的均设置有转向轮32，行走轮31设置在机架10的前侧的转向轮32和机架 10的后侧的转向轮32之间，运动空间14也位于行走轮31设置在机架10的前侧的转向轮32和机架10的后侧的转向轮32之间，优选的，驱动轮位于运动空间14的左右两侧。由于机架10的前后侧都设置有转向轮32，机架10在转动时，其转动轴线位于机架10的前侧的转向轮32和机架10的后侧的转向轮32之间，即可以使得病人位于转动轴线上，使得机架10能够以病人为转动轴线，这样使得病人在移动时，机架10能够较贴合病人的移动，能够实现原地转弯，提高病人移动的灵活性，避免掉个头都需要转一大圈的情况发生。
48.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。