一種牽拉式多功能下肢康復(fù)訓(xùn)練機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種康復(fù)訓(xùn)練用醫(yī)療器械，具體涉及一種牽拉式多功能下肢康復(fù)訓(xùn)練機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]近年由于腦卒中、脊髓損傷、外傷、脊髓性肌萎縮、多發(fā)性硬化癥等疾病使患者出現(xiàn)偏癱的人數(shù)不斷增多。醫(yī)學(xué)理論和臨床醫(yī)學(xué)實踐證明，患者除了早期的手術(shù)治療和必要的藥物治療外。正確的、科學(xué)的康復(fù)訓(xùn)練對于肢體運動功能的恢復(fù)和提高具有非常重要的作用。因此設(shè)計一種下肢康復(fù)訓(xùn)練機器人有著比較重要的意義。
[0003]一般傳統(tǒng)意義的下肢康復(fù)機器人只能提供單一的坐姿狀態(tài)的腿部訓(xùn)練，不能使全身肌群進行有機結(jié)合的鍛煉。而且傳統(tǒng)意義的康復(fù)機器人，在穿戴、進出、操作時繁瑣不方便，需要在醫(yī)護人員的幫助下進行康復(fù)訓(xùn)練。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是為解決現(xiàn)有下肢康復(fù)機器人只能提供單一的坐姿狀態(tài)的腿部訓(xùn)練，不能使全身肌群進行有機結(jié)合的鍛煉，而且穿戴和操作時繁瑣不方便，需要在醫(yī)護人員的幫助下進行康復(fù)訓(xùn)練的問題，進而提供一種牽拉式多功能下肢康復(fù)訓(xùn)練機器人。
[0005]本發(fā)明為解決上述問題采取的技術(shù)方案是:本發(fā)明的一種牽拉式多功能下肢康復(fù)訓(xùn)練機器人包括支撐架、電動升降旋轉(zhuǎn)座椅、牽拉裝置、電動跑步機和控制系統(tǒng)；
[0006]支撐架包括底座、框架和兩套扶手；控制系統(tǒng)包括觸控屏和手持控制器；
[0007]牽拉裝置包括胸帶和四套牽拉機構(gòu)，四套牽拉機構(gòu)呈矩形陣列排布在框架的上端；每套牽拉機構(gòu)包括直流電機、減速器、力矩傳感器、繞線軸和柔性索；直流電機的軸向水平布置，直流電機固裝在框架上，直流電機的輸出端安裝有減速器，減速器安裝在力矩傳感器的輸入軸上，力矩傳感器的輸出軸與繞線軸連接，繞線軸上纏繞有柔性索；
[0008]框架安裝在底座上，框架內(nèi)安裝有平行設(shè)置的兩套扶手，位于兩套扶手內(nèi)的底座上安裝有電動跑步機，電動升降旋轉(zhuǎn)座椅安裝在底座上，電動跑步機位于電動升降旋轉(zhuǎn)座椅的前方設(shè)置，位于兩套扶手內(nèi)的框架上安裝有觸控屏，觸控屏和電動升降旋轉(zhuǎn)座椅之間的框架上滑動安裝有手持控制器；胸帶布置在框架內(nèi)，四根柔性索連接在胸帶上；
[0009]觸控屏用于控制電動跑步機的運行速度以及四套牽拉機構(gòu)的直流電機的運轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速；手持控制器用于控制電動升降旋轉(zhuǎn)座椅的升降高度、控制電動跑步機的運行速度以及四套牽拉機構(gòu)的直流電機的運轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速。
[0010]本發(fā)明有益效果是:一、本發(fā)明設(shè)置有胸帶，減少穿戴難度，設(shè)置主控制器觸控屏以及副控制器手持控制器，直流驅(qū)動電機通過減速器傳遞驅(qū)動力給力矩傳感器，力矩傳感器與繞線軸相連使繞線軸在水平面旋轉(zhuǎn)，帶動柔性索，并牽引胸帶運動。手持式控制器可根據(jù)患者坐、立方式的不同調(diào)節(jié)到最適位置。通過觸控屏和手持控制器的控制，調(diào)節(jié)康復(fù)訓(xùn)練模式，進行下肢康復(fù)訓(xùn)練。過手持控制器控制電動升降旋轉(zhuǎn)座椅的升降高度，使椅身達到合適高度，患者進行低重力行走運動下肢康復(fù)訓(xùn)練。手持控制器隨患者位置可以滑動，降低操作難度，手持控制器可內(nèi)置多種訓(xùn)練程序，適合不同患者進行康復(fù)訓(xùn)練。
[0011]二、本發(fā)明的牽拉式多功能下肢康復(fù)機器人牽拉方式采用的是柔性索牽拉，其結(jié)構(gòu)不同于剛性結(jié)構(gòu)，柔性索可以實現(xiàn)不對患者造成外力傷害；在驅(qū)動方面通過力矩傳感器反饋的數(shù)據(jù)來調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，當力矩突變超出閾值時，控制系統(tǒng)會及時切斷電源。本發(fā)明可以實現(xiàn)結(jié)合全身肌群進行下肢康復(fù)訓(xùn)練，更加貼合日常生活中多種勞作姿勢，使全身肌群進行有機結(jié)合的鍛煉。
[0012]三、本發(fā)明具有自主訓(xùn)練功能，能夠根據(jù)不同狀況進行不同模式和強度的康復(fù)訓(xùn)練教程。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明去掉胸帶的立體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是坐姿狀態(tài)時的本發(fā)明立體結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是站姿狀態(tài)時的本發(fā)明立體結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是圖2的俯視圖，圖5是圖3的俯視圖，圖6是圖2的B向視圖，圖7是圖3的C向視圖，圖8是圖5的D處放大圖。
【具體實施方式】
[0014]【具體實施方式】一:結(jié)合圖1-圖8說明，本實施方式的一種牽拉式多功能下肢康復(fù)訓(xùn)練機器人包括支撐架、電動升降旋轉(zhuǎn)座椅2、牽拉裝置、電動跑步機13和控制系統(tǒng)；
[0015]支撐架包括底座1、框架4和兩套扶手11 ;控制系統(tǒng)包括觸控屏7和手持控制器9 ；
[0016]牽拉裝置包括胸帶10和四套牽拉機構(gòu)A，四套牽拉機構(gòu)A呈矩形陣列排布在框架4的上端；每套牽拉機構(gòu)A包括直流電機5、減速器16、力矩傳感器14、繞線軸15和柔性索3 ;直流電機5的軸向水平布置，直流電機5固裝在框架4上，直流電機5的輸出端安裝有減速器16，減速器16安裝在力矩傳感器14的輸入軸上，力矩傳感器14的輸出軸與繞線軸15連接，繞線軸15上纏繞有柔性索3 ；
[0017]框架4安裝在底座I上，框架4內(nèi)安裝有平行設(shè)置的兩套扶手11，位于兩套扶手11內(nèi)的底座I上安裝有電動跑步機13，電動升降旋轉(zhuǎn)座椅2安裝在底座I上，電動跑步機13位于電動升降旋轉(zhuǎn)座椅2的前方設(shè)置，位于兩套扶手11內(nèi)的框架4上安裝有觸控屏7，觸控屏7和電動升降旋轉(zhuǎn)座椅2之間的框架4上滑動安裝有手持控制器9 ;胸帶10布置在框架4內(nèi)，四條柔性索3連接在胸帶10上；
[0018]觸控屏7用于控制電動跑步機13的運行速度以及四套牽拉機構(gòu)A的直流電機5的運轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速；手持控制器9用于控制電動升降旋轉(zhuǎn)座椅2的升降高度、控制電動跑步機13的運行速度以及四套牽拉機構(gòu)A的直流電機5的運轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速。
[0019]本實施方式的觸控屏7和手持控制器9通過控制線與電動跑步機13、電動升降旋轉(zhuǎn)座椅2及直流電機5連接。手持控制器9通過繩索及滑塊連接在框架4上。直流電機5、減速器16、力矩傳感器14和繞線軸15四者同軸設(shè)置。
[0020]本實施方式的手持控制器9和觸控屏7為現(xiàn)有技術(shù)，手持控制器9可采用蕪湖同馳機電有限公司生產(chǎn)的科蒂斯1313-4401工廠級手持式編程器，可兼容各類型⑶RTIS控制器；觸控屏7可選用成都朗睿德科技有限公司生產(chǎn)的型號為K320的多功能觸摸板，額定電壓為DC12 (伏)；或者觸控屏7選用上海凡昶信息科技有限公司生產(chǎn)的ET1739L的液晶LCD觸摸屏，它支持混批；電動跑步機13采用現(xiàn)有技術(shù)的電動跑步機；電動升降旋轉(zhuǎn)座椅采用現(xiàn)有技術(shù)的座椅，座椅可手動旋