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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115245444A(43)申请公布日2022.10.28(21)申请号202210835194.1(22)申请日2022.07.15(71)申请人天津大学地址300072天津市津南区雅观路135号(72)发明人宋智斌张禹泽(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569专利代理师史云聪(51)Int.Cl.A61H1/02(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图7页(54)发明名称一种并联柔索驱动下肢康复机器人(57)摘要本发明公开一种并联柔索驱动下肢康复机器人,包括主体框架、驱动系统和控制系统;主体框架包括上侧框架、下侧框架和连接上侧框架与下侧框架同一端的支撑框架,上侧框架的上侧前支撑杆两端沿其长度方向分别滑动连接一个上侧前伸缩支撑杆,上侧后支撑杆两端沿其长度方向分别滑动连接一个上侧后伸缩支撑杆;驱动系统包括驱动单元、转向滑轮、柔索和下肢固定护具,通过驱动单元能够驱动柔索在转向滑轮上移动以带动下肢固定护具进行移动;控制系统包括拉压力传感器、传感器变送器、编码器、电机驱动模块和控制器,各柔索上分别连接一个拉压力传感器,各减速电机的输出轴上分别连接一个编码器。本发明结构简单,成本低,能够实现多样的下肢康复训练。CN115245444ACN115245444A权利要求书1/2页1.一种并联柔索驱动下肢康复机器人,其特征在于:包括主体框架、驱动系统和控制系统;所述主体框架包括上侧框架、下侧框架和连接所述上侧框架与所述下侧框架同一端的支撑框架,所述上侧框架包括上侧前支撑杆、上侧前伸缩支撑杆、上侧悬臂支撑杆、上侧后支撑杆和上侧后伸缩支撑杆,所述上侧前支撑杆两端沿其长度方向分别滑动连接一个所述上侧前伸缩支撑杆,所述上侧后支撑杆两端沿其长度方向分别滑动连接一个所述上侧后伸缩支撑杆,所述上侧前支撑杆两端分别通过两个所述上侧悬臂支撑杆与所述上侧后支撑杆两端连接并呈口字形结构,所述上侧后支撑杆连接在所述支撑框架顶部;所述驱动系统包括驱动单元、转向滑轮、柔索和下肢固定护具,所述支撑框架两侧各设有两个所述驱动单元,各所述上侧前伸缩支撑杆和各所述上侧后伸缩支撑杆向外伸出的一端均设有一个所述转向滑轮,各所述驱动单元均包括卷线盘和驱动所述卷线盘转动的减速电机,各所述卷线盘上均缠绕一根所述柔索,各所述柔索分别绕过各所述转向滑轮后与所述下肢固定护具连接,并将所述下肢固定护具悬吊于四根所述柔索下端,通过各所述驱动单元能够分别驱动各所述柔索在所述转向滑轮上移动以带动所述下肢固定护具进行移动;所述控制系统包括拉压力传感器、传感器变送器、编码器、电机驱动模块和控制器,各所述柔索上分别连接一个所述拉压力传感器,各所述拉压力传感器分别连接一个所述传感器变送器,各所述减速电机的输出轴上分别连接一个所述编码器,各所述减速电机分别连接一个所述电机驱动模块,各所述传感器变送器、各所述编码器和各所述电机驱动模块均与所述控制器电连接。2.根据权利要求1所述的并联柔索驱动下肢康复机器人,其特征在于:所述上侧悬臂支撑杆包括固定段、折叠段和固定套筒,所述固定段一端固定连接在所述上侧后支撑杆上,另一端与所述折叠段一端转动连接,所述折叠段另一端固定连接在所述上侧前支撑杆上,所述固定套筒滑动套设于所述固定段上,并能够在所述折叠段展平与所述固定段对齐后,滑动至其两端分别套设于所述固定段和所述折叠段上,对所述折叠段的转动进行约束;所述折叠段上连接有上侧斜支撑杆,所述上侧斜支撑杆一端与所述折叠段转动连接,另一端能够拆卸连接在所述支撑框架上。3.根据权利要求1所述的并联柔索驱动下肢康复机器人,其特征在于:所述下侧框架包括下侧伸缩支撑杆和下侧前固定杆,所述支撑框架底部两端分别连接一个所述下侧伸缩支撑杆,两个所述下侧伸缩支撑杆远离所述支撑框架的一端通过所述下侧前固定杆连接。4.根据权利要求3所述的并联柔索驱动下肢康复机器人,其特征在于:所述下侧前固定杆和所述下侧伸缩支撑杆上设有前侧承重篮。5.根据权利要求3所述的并联柔索驱动下肢康复机器人,其特征在于:各所述下侧伸缩支撑杆的两端底部均设有承重轮。6.根据权利要求1所述的并联柔索驱动下肢康复机器人,其特征在于:所述主体框架上设有若干个导向滑轮,所述柔索经所述导向滑轮导向后绕过所述转向滑轮与所述下肢固定护具连接。7.根据权利要求1所述的并联柔索驱动下肢康复机器人,其特征在于:所述下肢固定护具包括依次连接的大腿护具、小腿护具和脚部护具,所述下肢固定护具上设有柔索固定位点,用于连接四根所述柔索。2CN115245444A权利要求书2/2页8.根据权利要求1所述的并联柔索驱动下肢康复机器人,其特征在于:所述控制器包括单片机和微型计算机,所述单片机与所述微型计算机电连接,所述传感器变送器、所述编码器