人体下肢运动康复训练机器人.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105748264A(43)申请公布日2016.07.13(21)申请号201610101145.X(51)Int.Cl.(22)申请日2016.02.24A61H3/04(2006.01)A63B23/04(2006.01)(66)本国优先权数据201510943891.92015.12.16CN(71)申请人北京理工大学地址100081北京市海淀区中关村南大街5号申请人中国康复研究中心北京睿博汇丰科技有限公司(72)发明人高学山张立娟吕蕴琦张通穆煜赵军董寒崔登祺张春林(74)专利代理机构北京理工大学专利中心11120代理人仇蕾安李爱英权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称人体下肢运动康复训练机器人(57)摘要本发明属于医用设备技术领域，特别涉及一种康复训练器具。一种人体下肢运动康复训练机器人，其技术方案是：它包括：移动底盘(4)，U型架，控制箱(7)。本发明通过上层扶手架、中层连接架和下层支撑架保护患者在康复机器人的安全区域，通过调整推动手动摇杆的方向和幅度来改变机器人运动的方向和速度，通过作用于腰部的两个拉力传感器采集患者的动作信息，继而通过控制箱内的主控板调整机器人的动作，防止患者在超速或者突发情况下跌倒在地。通过将电源、电动机驱动器等重量大的器件置于康复机器人的移动底盘，实现康复机器人重心下移，保证当患者朝任意方向倾倒时，康复机器人都不会倾倒。CN105748264ACN105748264A权利要求书1/1页1.一种人体下肢运动康复训练机器人，其特征是：它包括：移动底盘(4)，U型架，控制箱(7)；所述移动底盘(4)包括：下层支撑架(3)，分别位于所述下层支撑架(3)前、后端的两个主动轮(5)和两个从动轮(6)，驱动所述两个主动轮(5)的驱动电机(8)；所述U型架包括：设置在所述下层支撑架(3)左右两侧上方、高度可调的中层连接架(2)，连接在所述中层连接架(2)上方、俯视为U型的上层扶手架(1)，设置在所述上层扶手架(1)前部的连接板，所述连接板上设有电源开关(9)、急停开关(10)、手动摇杆(11)、显示屏(17)，分别连接在所述上层扶手架(1)左右两侧的两个拉力传感器(18)和保护绳索(12)；所述电源开关(9)控制所述人体下肢运动康复训练机器人供电电源的接通或断开；所述急停开关(10)控制所述人体下肢运动康复训练机器人停止和行走；所述手动摇杆(11)控制所述人体下肢运动康复训练机器人的行走方向与行走速度；所述拉力传感器(18)和所述保护绳索(12)的另一端连接在患者身穿的保护带上，所述拉力传感器(18)采集患者腰部作用力的大小、方向；所述显示屏(17)显示所述人体下肢运动康复训练机器人的行走速度、方向，患者腰部作用力的大小、方向及预存的患者健康数据；所述控制箱(7)设置于所述下层支撑架(3)前部，包括：为所述人体下肢运动康复训练机器人供电的可充电电源(25)，从所述拉力传感器(18)、所述手动摇杆(11)、所述急停开关(10)获取信息并传送给所述显示屏(17)的数据采集板(20)，分析处理所述数据采集板(20)输出数据、形成相应驱动指令的ARM主控板(21)，执行所述ARM主控板(21)驱动指令控制所述驱动电机(8)使所述人体下肢运动康复训练机器人前进、后退、左转、右转或急停的电动机驱动器(22)，从所述驱动电机(8)获取所述人体下肢运动康复训练机器人行走速度信息并将其反映在所述显示屏(17)上的速度采集板(23)。2.如权利要求1所述一种人体下肢运动康复训练机器人，其特征是：所述中层连接架(2)上设有调整所述上层扶手架(1)高度的销孔,所述上层扶手架(1)通过连接销(15)与所述中层连接架(2)上的销孔连接。3.如权利要求1或2所述一种人体下肢运动康复训练机器人，其特征是：所述控制箱(7)还包括与上位机(26)进行通讯的无线串口(24)；通信过程采用CAN总线模块以及串口数据采集模块，所述CAN通讯模块由ARM主控板上的CAN控制器和CAN总线接收器组成，所述数据采集模块由所述ARM主控板上的ADC转换模块、数字I/O模块和正交编码脉冲电路组成。4.如权利要求1或2所述一种人体下肢运动康复训练机器人，其特征是：所述驱动电机(8)为直流有刷电机空心杯伺服电机。5.如权利要求1或2所述一种人体下肢运动康复训练机器人，其特征是：所述从动轮(6)是带锁止机构的无驱动万向轮。6.如权利要求1或2所述一种人体下肢运动康复训练机器人，其特征是：在所述下层支撑架(3)上设有挡板(14)；在所述中层连接架(2)前部设有加固杆(16)；在所述驱动电机(8)上设有电机罩(19)。2CN105748264A说明书1/3页人体下肢运动康复训练机器人