一种三自由度踝关节康复训练装置.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CN105640736A(43)申请公布日2016.06.08(21)申请号201510889071.6(22)申请日2015.12.04(71)申请人哈尔滨工程大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号哈尔滨工程大学科技处知识产权办公室(72)发明人张立勋蒋延达谢春辉(51)Int.Cl.A61H1/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图5页(54)发明名称一种三自由度踝关节康复训练装置(57)摘要本发明的目的在于提供一种三自由度踝关节康复训练装置，包括外壳、踝关节回转单元、踝关节背伸跖屈单元、踝关节内翻外翻单元。踝关节回转单元主要由回转电机、外壳、小齿轮、大齿轮、大齿轮连接板、下层支架等构成，在回转电机的驱动下可以实现踝关节旋内、旋外及环转的动作；踝关节背伸跖屈单元主要由踝关节屈伸电动缸、中层支架、脚踏板等构成，通过控制屈伸电动缸推杆伸缩量实现踝关节的背伸和跖屈动作；踝关节内翻外翻单元主要包括踝关节翻转电动缸、中层支架、下层支架等构成，通过控制翻转电动缸推杆伸缩量实现踝关节的内翻和外翻动作。本发明可实现踝关节所有基本动作的康复训练。CN105640736ACN105640736A权利要求书1/1页1.一种三自由度踝关节康复训练装置，其特征是：包括下层支架、中层支架、脚踏板、大齿轮、小齿轮、回转电机、翻转电机、屈伸电动缸，所述大齿轮与小齿轮相啮合，回转电机的输出轴连接小齿轮，下层支架的底部设置下层支架输出轴，下层支架输出轴通过键与大齿轮相连，所述脚踏板的截面为V字型，中层支架的四周均设置有旋转副轴承孔，中层支架的底部设置有第一旋转副小支架和第二旋转副小支架，脚踏板通过其自身左右对称布置的旋转副与中层支架左右两侧的旋转副轴承孔相连，下层支架通过其自身前后对称布置的旋转副与中层板支架前后两侧的旋转副轴承孔相连，下层支架设置在中层支架下方，中层支架设置在脚踏板下方，屈伸电动缸底部与第一旋转副小支架铰接，屈伸电动缸的推杆与脚踏板背面铰接，翻转电机的底部与下层支架铰接，翻转电机的推杆与第二旋转副小支架铰接。2.根据权利要求1所述的一种三自由度踝关节康复训练装置，其特征是：大齿轮上方设置底板，底板套于下层支架输出轴外部并通过轴承与下层支架输出轴相配合。3.根据权利要求1或2所述的一种三自由度踝关节康复训练装置，其特征是：所述屈伸电动缸的推杆推动脚踏板绕脚踏板旋转轴线转动，所述翻转电机的推杆推动中层支架绕中层支架的旋转轴线旋转。2CN105640736A说明书1/3页一种三自由度踝关节康复训练装置技术领域[0001]本发明涉及的是一种康复装置，具体地说是踝关节康复装置。背景技术[0002]目前偏瘫和中风患者的下肢康复训练已经得到国内外研究人员的关注，随着该类患者以及下肢运动障碍患者的日益增多，恢复这类人群的生活能力以及康复训练已成为迫切需要。因此，设计一款可以对残疾踝关节和肌肉机群进行康复训练和神经功能恢复的机器人系统具有重要意义。[0003]目前现有的踝关节康复装置有很多，大都采用并联机构，该机构自由度多且运动范围不确定性大，安全系数低，控制难度大。主被动式踝关节康复器(申请号为201310014261.4的专利)提出了一种整体框架是结构，但都是基于电机直驱方式，且使用时患者需站立在康复器正上方，对下肢有功能障碍的患者极为不便；一种踝关节康复装置(申请号为201310421566.7的专利)提出一种基于并联机构的踝关节康复装置，该装置结构复杂，控制难度大，且对患者训练也极为不便，仅能存在于实验室中，难以在市场上普及和使用。发明内容[0004]本发明的目的在于提供可实现踝关节所有基本动作康复训练的一种三自由度踝关节康复训练装置。[0005]本发明的目的是这样实现的：[0006]本发明一种三自由度踝关节康复训练装置，其特征是：包括下层支架、中层支架、脚踏板、大齿轮、小齿轮、回转电机、翻转电机、屈伸电动缸，所述大齿轮与小齿轮相啮合，回转电机的输出轴连接小齿轮，下层支架的底部设置下层支架输出轴，下层支架输出轴通过键与大齿轮相连，所述脚踏板的截面为V字型，中层支架的四周均设置有旋转副轴承孔，中层支架的底部设置有第一旋转副小支架和第二旋转副小支架，脚踏板通过其自身左右对称布置的旋转副与中层支架左右两侧的旋转副轴承孔相连，下层支架通过其自身前后对称布置的旋转副与中层板支架前后两侧的旋转副轴承孔相连，下层支架设置在中层支架下方，中层支架设置在脚踏板下方，屈伸电动缸底部与第一旋转副小支架铰接，屈伸电动缸的推杆与脚踏板背面铰接，翻转电机的底部与下层支架铰接，翻转电机的推杆与第二旋转副小支架铰接。[0007]本发明还可以包括：[0008]1、大齿轮上方设置底