三自由度球面并联脚踝康复治疗机器人的制作方法

本发明涉及一种脚踝康复器，尤其是三自由度球面并联脚踝康复治疗机器人。

背景技术：

在日常的生活和运动中，我们的脚踝有时候会受伤或脚踝手术之后需要康复，还有一些中风病人脚踝需要运动帮助其康复。由于相同的体积和输入时，三自由度球面并联机器人的输出最大，本使用新型选其作为脚踝康复运动装置。同时又采用复合杆件，增大了脚踝运动的范围。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种可以较大范围帮助脚踝康复的三自由度球面并联脚踝康复治疗机器人。实现本实用新型的技术方案是：

三自由度球面并联脚踝康复治疗机器人主要包括：底座，动平台，三个相同且对称分布的运动支链。每个运动支链有固定螺栓，伺服电机支架，伺服电机，螺钉，驱动杆，转轴，轴承,被动杆,动平台。

在每条运动支链中：伺服电机支架通过固定螺栓和底座紧固，螺钉将伺服电机固定在伺服电机支架上，伺服电机的主轴通过销和驱动杆相连，驱动杆经过转轴，轴承再与被动杆铰接，被动杆经过轴承，转轴再与动平台铰接，最终脚部通过动平台的固定装置与动平台固定。由此通过控制三个运动支链伺服电机的转角，实现控制动平台与脚踝的姿态。当三个电机连续均匀的变化时，动平台和脚踝的姿态也会连续均匀的变化，最终通过伺服电机带动脚踝的运动实现脚踝的康复。

三自由度球面并联脚踝康复治疗机器人在工作时，其工作原理决定了驱动杆和被动杆在各自的球面上运动，本实用新型采用复合杆件分别将驱动杆和被动的圆弧杆件位于不同的球面上，减少了驱动杆与驱动杆之间，被动杆与被动杆之间的干涉，由此增大了三自由度球面并联脚踝康复治疗机器人的工作空间，实现了较大范围调整脚踝的姿态。

附图说明

图1是三自由度球面并联脚踝康复治疗机器人的整体及三个运动支链示意图。

图2是三自由度球面并联脚踝康复治疗机器人局部分解示意图。

图3是三自由度球面并联脚踝康复治疗机器人驱动杆示意图。

图4是三自由度球面并联脚踝康复治疗机器人被动杆示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图进一步对说明本实用新型的技术方案。

参照图1及图2的结构示意图：本实用新型主要包括：底座1，动平台14，三个相同且对称分布的运动支链Ⅰ，运动支链Ⅱ，运动支链Ⅲ。每个运动支链有固定螺栓3，伺服电机支架2，伺服电机4，螺钉5，驱动杆6，转轴7，轴承8，轴承9，被动杆10，轴承11，转轴12，轴承13，动平台14。

在运动支链Ⅰ中：伺服电机支架2通过固定螺栓3和底座Ⅰ紧固，螺钉5将伺服电机4固定在伺服电机支架2上，伺服电机4的主轴通过销和驱动杆6相连，轴承9的外圈和驱动杆6铰接，轴承9的内圈和转轴7过盈配合连接，轴承8的外圈与被动杆10铰接，轴承8的内圈与转轴7的另一端过盈配合连接。轴承11的外圈和被动杆10铰接，轴承11的内圈和转轴12过盈配合连接，轴承13的外圈与动平台14铰接，轴承13的内圈和转轴12的另一端过盈配合连接，最终动平台14上的固定装置和脚固定。同理运动支链Ⅱ，运动支链Ⅲ与运动支链Ⅰ的连接方式完全相同。

在运动支链Ⅰ中：伺服电机4通过销带动驱动杆6转动，驱动杆6的转动经过轴承9，转轴7，轴承8带动被动杆10转动，被动杆10的转动经过轴承11，转轴12，轴承13带动平台和脚踝姿态的变化。运动支链Ⅱ，运动支链Ⅲ的运动过程与运动支链Ⅰ相同，最终通过协调控制三个运动支链的伺服电机的转角，精确控制动平台和脚踝的姿态变化，由此实现脚踝的康复运动。

如图3，图4的结构示意图：本实用新型的驱动杆6和被动杆10都有半径不同圆弧组成，且被动杆10的圆弧半径小于驱动杆6的圆弧半径，由此球面电视机支架在工作时，三个运动支链的驱动杆之间的干涉，被动杆之间的干涉都显著减少，由此三自由度球面并联脚踝康复治疗机器人的工作空间显著提升，实现了用户可以更大范围的锻炼脚踝。