一种三自由度并联机构踝关节康复装置.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CN107803820A(43)申请公布日2018.03.16(21)申请号201710962288.4(22)申请日2017.10.16(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区100084信箱82分箱清华大学专利办公室(72)发明人吴军许天睿张彬彬李铁民(74)专利代理机构北京鸿元知识产权代理有限公司11327代理人邸更岩(51)Int.Cl.B25J9/00(2006.01)A61H1/02(2006.01)A63B23/08(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种三自由度并联机构踝关节康复装置(57)摘要一种三自由度并联机构踝关节康复装置，属于康复工程技术领域。该装置包括踏板、L形连接板、U形连接板、支杆、滑块、导轨、支架、支架座、底板以及三个支链。踏板和L形连接板之间、L形连接板和U形连接板之间以及U形连接板和支架之间形成分别形成旋转副。所述第一支链和第二支链均通过球铰与踏板连接，通过虎克铰与底板连接；所述第三支链通过旋转副与U形连接板连接，通过另一旋转副与底板连接。第一支链、第二支链、第三支链构成空间并联机构，具有三个转动自由度。本发明刚度好，承载能力强，可实现高度角度的调节，符合人体结构，且能满足踝关节的运动需求，对踝关节的康复起到重要作用。CN107803820ACN107803820A权利要求书1/1页1.一种三自由度并联机构踝关节康复装置，包括踏板(1)、连接板、支杆(4)、滑块(5)、导轨(6)、支架(7)、支架座(8)、底板(9)和支链；其特征在于：所述连接板包括L形连接板(2)与U形连接板(3)，踏板(1)通过踏板转轴(21)与L形连接板(2)相连,形成旋转副；L形连接板(2)通过连接板转轴(23)与U形连接板(3)相连，形成旋转副；U形连接板(3)与支架(7)相连，形成旋转副；所述支链包括第一支链(101)、第二支链(102)和第三支链(103)；所述第一支链(101)和第二支链(102)结构相同，均包括球铰(11)、电动推杆(12)和虎克铰(13)，第一支链(101)和第二支链(102)一端通过虎克铰(13)连接底板(9)构成两个旋转副，另一端通过球铰(11)和踏板连接板(14)与踏板(1)连接，构成球副；电动推杆(12)是一个移动副；所述第三支链(103)包括上铰链(31)、电动推杆(32)和下铰链(33)，其一端由下铰链(33)连接底板(9)构成旋转副，另一端由上铰链(31)连接U形连接板(3)构成旋转副，电动推杆(32)是一个移动副；支架(7)通过旋转副与支架座(8)和支杆(4)相连；支杆(4)通过旋转副与滑块(5)相连；滑块(5)通过定位销固定在导轨(6)的上。2.根据权利要求1所述的一种三自由度并联机构踝关节康复装置，其特征在于，所述虎克铰(13)的两个旋转副轴线互相垂直，所述球铰(11)的球副为三个轴线两两垂直的旋转副。3.根据权利要求1所述的一种三自由度并联机构踝关节康复装置，其特征在于，所述踏板(1)与L形连接板(2)之间形成的旋转副、L形连接板(2)与U形连接板之间形成的旋转副以及U形连接板(3)与支架(7)之间形成的旋转副，这三个旋转副轴线相交于同一点。2CN107803820A说明书1/3页一种三自由度并联机构踝关节康复装置技术领域[0001]本发明涉及康复工程领域，具体是一种三自由度并联机构踝关节康复装置。背景技术[0002]踝关节是人体主要的承重结构和运动关节之一，在生活中承受着很大的负荷和运动需求，因此踝关节很容易受伤，每年有许多人因为运动损伤、中风、踝关节疾病等原因导致踝关节受损，失去正常运动能力。医学研究表明，科学有效的康复训练可以防止关节粘连，维持关节灵活度，加快关节的康复，对于病人的运动机能恢复起到了十分重要的作用。[0003]现有的踝关节康复训练方法主要是专业护理人员帮助病人人工模拟踝关节的运动，这种方法对护理人员的要求较高，且劳动强度较大，所以康复训练的费用高，效率不高，治疗效果参差不齐，主观性大，不能精确控制脚踝康复训练的参数，不利于治理方案的改进。为解决这个问题，需要研制一些能够代替人工康复护理人员的自动化踝关节康复装置。[0004]目前，市场上已经存在一些种类的踝关节康复装置，但一些现有踝关节康复装置大多数只有1-2个自由度，自由度不足，训练模式单一，运动功能不符合人体结构需求。发明内容[0005]本发明的目的是，提供一种新型有效的三自由度踝关节康复训练设备，满足踝关节的三自由度的运动需求，克服现有设备的缺点，以帮助病人进行踝关节的康复训练。[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种三自由度并联机构踝关节康复装置，包括踏板、连接