基于下肢外骨骼康复机器人的摔倒保护系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115192396A(43)申请公布日2022.10.18(21)申请号202210793610.6(22)申请日2022.07.05(71)申请人合肥工业大学地址230041安徽省合肥市包河区屯溪路193号(72)发明人甄圣超黄澄辉刘晓黎(74)专利代理机构安徽顺超知识产权代理事务所(特殊普通合伙)34120专利代理师贺湘君(51)Int.Cl.A61H3/00(2006.01)A61B5/11(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图5页(54)发明名称基于下肢外骨骼康复机器人的摔倒保护系统(57)摘要本发明涉及医疗康复机器人领域，具体为基于下肢外骨骼康复机器人的摔倒保护系统，包括下肢外骨骼康复机器人、摔倒防护腰带和支撑杆，支撑杆固定在摔倒防护腰带上，还包括人体倾斜度监测反馈报警单元、电源模块、复位模块、供电系统和多个多级伸缩装置，人体倾斜度监测反馈报警单元和电源模块均集成在摔倒防护腰带内，且均与多个多级伸缩装置电性连接，并控制多级伸缩装置工作。本发明可以适应多种地形环境，不仅能适应平地，也能适应崎岖不平的石子地；能够全自动运行，不需要患者介入，更加安全可靠；不会因下肢外骨骼康复机器人故障失电而导致控制器失电，安全性能大大提高；可重复使用；采用碳纤维材料，重量轻，强度高。CN115192396ACN115192396A权利要求书1/1页1.基于下肢外骨骼康复机器人的摔倒保护系统，包括下肢外骨骼康复机器人(11)、摔倒防护腰带(12)和支撑杆(14)，所述支撑杆(14)固定在摔倒防护腰带(12)上，所述下肢外骨骼康复机器人(11)固定在支撑杆(14)向下延伸的一端上，其特征在于，还包括由倾角检测模块、控制器、数据分析模块和报警模块组成的人体倾斜度监测反馈报警单元、电源模块、复位模块、供电系统和多个多级伸缩装置(10)，所述人体倾斜度监测反馈报警单元和电源模块均集成在摔倒防护腰带(12)内，且均与多个多级伸缩装置(10)电性连接，并控制多级伸缩装置(10)工作；所述供电系统集成在下肢外骨骼康复机器人(11)内；多个所述多级伸缩装置(10)的顶端均铰接有连接件(15)，多个所述连接件(15)均以圆形等距阵列固定在摔倒防护腰带(12)的外周上；多个所述连接件(15)内均设置有限位件，所述限位件限位多级伸缩装置(10)在连接件(15)上的角度；多个所述多级伸缩装置(10)的底端均安装有滚轮(13)，多个所述滚轮(13)内均设置有减震器(19)，所述减震器(19)缓冲吸收触地时产生的震动。2.根据权利要求1所述的基于下肢外骨骼康复机器人的摔倒保护系统，其特征在于，多个所述多级伸缩装置(10)均由伸缩一段(1)、多个直线电动机初级(2)、吸盘式电磁铁(3)、关节(6)、直线电动机次级(8)、伸缩二段(9)组成，所述伸缩一段(1)套接在伸缩二段(9)上，多个所述直线电动机初级(2)等距嵌设在伸缩一段(1)的内侧壁上，所述直线电动机次级(8)设置在伸缩二段(9)的一端上，所述吸盘式电磁铁(3)与直线电动机次级(8)连接，所述关节(6)设置在吸盘式电磁铁(3)的一侧。3.根据权利要求2所述的基于下肢外骨骼康复机器人的摔倒保护系统，其特征在于，多个所述直线电动机初级(2)、吸盘式电磁铁(3)和直线电动机次级(8)均与控制器电性连接，所述直线电动机初级(2)、吸盘式电磁铁(3)和直线电动机次级(8)均迅速接受控制器发布的命令并执行。4.根据权利要求3所述的基于下肢外骨骼康复机器人的摔倒保护系统，其特征在于，所述倾角检测模块为运动处理传感器，所述运动处理传感器与数据分析模块电性连接，所述数据分析模块分别与控制器和报警模块电性连接。5.根据权利要求4所述的基于下肢外骨骼康复机器人的摔倒保护系统，其特征在于，所述摔倒防护腰带(12)的背面嵌设有盖板(20)，所述盖板(20)的中部开设有凹槽(22)，所述凹槽(22)安装有复位按钮(21)，所述复位按钮(21)与控制器和复位模块电性连接。6.根据权利要求1所述的基于下肢外骨骼康复机器人的摔倒保护系统，其特征在于，所述电源模块与下肢外骨骼康复机器人(11)的供电系统隔离。7.根据权利要求1所述的基于下肢外骨骼康复机器人的摔倒保护系统，其特征在于，多个所述连接件(15)内的限位件均包括软胶防撞块(16)和限位杆(17)，所述软胶防撞块(16)和限位杆(17)分别设置在连接件(15)的内顶部及一侧。8.根据权利要求1所述的基于下肢外骨骼康复机器人的摔倒保护系统，其特征在于，滚轮(13)内具有轮毂(18)，所述减震器(19)安装在轮毂(18)上，所述减震器(19)由阻尼元件(4)和两个弹簧(5)组成，两个所述弹簧(5)固定在轮毂(18)上，所述阻