專利名稱：腦卒中早期康復機器人的制作方法
技術領域：
腦卒中早期康復機器人技術領域[0001]本實用新型屬于醫療器械領域，它涉及一種康復訓練機器人，特別適用于腦卒中病人早期的康復訓練。
背景技術：
[0002]我國腦卒中發病率每年約200/10萬，致殘率極高，約2/3的腦卒中患者出院后3 個月內不能獨立行走，偏癱是腦卒中最主要的后遺癥，患者生存質量下降，給家庭和社會帶來沉重負擔。臨床醫學證明，只要急性腦卒中患者生命體征穩定，神經系統癥狀不再進展48 小時后即可開始康復治療。訓練開始越早，腦的可塑性越大，運動功能恢復的潛力越大。目前對腦卒中患者的早期康復治療主要依賴于治療師進行“掰腳腕”式的一對一徒手訓練，并培訓家屬為患者“掰腳腕”訓練。我國患者數量多、治療師資源缺乏，同時這種訓練強度高， 很多家屬不能完成而放棄治療，使病人喪失了康復的最好時機。為此，設計安全、定量、有效、可以進行重復訓練的早期康復機器人具有實際意義。人的踝關節共涉及伸屈、內外翻、 內外旋三個自由度，患者的康復訓練效果主要取決于伸屈、內外翻兩個自由度。目前，已有能訓練踝關節伸屈一個自由度的康復機構，用于腦卒中病人早期的康復訓練效果不佳。實用新型內容[0003]本實用新型是針對現有技術中腦卒中病人早期康復訓練所遇到的問題，提供一種結構簡單、能夠輔助患者完成踝關節伸屈、內外翻兩種運動的康復機器人，模擬治療師“掰腳腕”的方式進行康復訓練。[0004]實現上述目的采用的技術方案是一種腦卒中早期康復機器人，包括驅動部分、傳動部分、執行部分，所述驅動部分采用交流伺服電機；傳動部分由諧波減速器、一對直齒輪、 一對錐齒輪、兩個電磁離合器、五根軸、連桿、底座組成，所述諧波減速器輸出端與直齒輪一的軸聯接；所述電磁離合器一聯接直齒輪一的軸和支撐板軸；所述電磁離合器二聯接直齒輪二的軸和錐齒輪一的軸；所述連桿與錐齒輪二的軸和大銷軸固定聯接；執行部分由腳踏板、支撐板、彈簧、銷軸組成，所述腳踏板通過兩個銷軸和支撐板構成鉸鏈聯接，腳踏板和大銷軸也構成鉸鏈聯接；所述支撐板和軸固定聯接；所述彈簧固定在腳踏板和底座之間。[0005]本實用新型的有益效果是本實用新型模擬了人體踝關節伸屈、內外翻兩種主要康復運動，患者可以針對自身實際情況，只進行某一種康復運動，或隨時切換兩個離合器的接合按鈕，進行兩種康復運動，本裝置結構緊湊，操作方便、安全，成本低，可以代替繁瑣的人工理療，可用于醫院康復訓練，也可直接在家庭使用。
[0006]圖1是本實用新型整體結構示意圖。[0007]圖2是腳踏板支撐結構局部示意圖。[0008]圖中1_伺服電機；2_諧波減速器；3_軸；4_直齒輪一 ；5_電磁離合器一 ；6_軸；7_支撐板；8-銷軸；9_腳踏板；10_彈簧；11_大銷軸；12_連桿；13_錐齒輪二 ；14_軸； 15-錐齒輪一 ；16_軸；17_電磁離合器二 ；18_直齒輪二 ；19_軸；20_底座。
具體實施方式
[0009]
以下結合附圖對本實用新型做進一步說明。[0010]參見附圖1和附圖2，本實用新型的腦卒中早期康復機器人，包括驅動部分、傳動部分、執行部分。其結構由伺服電機1、諧波減速器2、一對直齒輪4和18、一對錐齒輪13和 15、兩個電磁離合器5和17、支撐板7、腳踏板9、連桿12、五根傳動軸3、6、14、16和19、兩根銷軸8、大銷軸11、兩根彈簧10、底座20組成。諧波減速器2，一端聯接伺服電機1，一端聯接軸3 ;電磁離合器一 5安裝在軸3和軸6之間,其接合時用于控制腳踏板9和支撐板7 一起左右擺動；電磁離合器二 17安裝在軸19和軸16之間，其接合時用于控制腳踏板9上下擺動；機構中的五根軸3、6、14、16、19由耐磨軸套支撐，軸套安裝在固定底座20的軸承孔里；連桿12為方形截面，一端與軸14用螺栓固定聯接，另一端與大銷軸11用聯接銷固定聯接；腳踏板9和兩個銷軸8之間用聯接銷固定聯接，和大銷軸11構成鉸鏈聯接；支撐板7和軸6用聯接銷固定聯接，和銷軸8構成鉸鏈聯接；彈簧10固定在腳踏板9和底座20之間， 它的作用是當腳踏板上下擺動時，維持腳踏板的轉動軸線處于水平位置。[0011]本實用新型的具體工作過程[0012]當電磁離合器一 5接合，電磁離合器二 17分離時，伺服電機I通過諧波減速器2 驅動軸3轉動，經過電磁離合器一 5帶動支撐板7和腳踏板9 一起左右擺動，形成第一路傳動路線，人的腳固定在腳踏板上，人體踝關節隨著腳踏板左右擺動，即實現腳的內翻、外翻運動。[0013]當電磁離合器二 17接合，電磁離合器一 5分離時，伺服電機I通過諧波減速器2 驅動軸3轉動，直齒輪4和18嚙合帶動軸19運動，通過電磁離合器二 17把運動傳給軸16， 錐齒輪15和13嚙合實現軸的90°運動轉換，軸14、連桿12、大銷軸11固定聯接，帶動腳踏板在支撐板中上下擺動，形成第二路傳動路線，人體踝關節隨著腳踏板上下擺動，即實現腳的伸、屈運動。[0014]當電磁離合器一 5接合時，腳踏板9、支撐板7 —起左右擺動，此時，電磁離合器二 17分離，直齒輪二 18和軸19空轉，兩個錐齒輪15、13、連桿12、大銷軸11靜止不動，大銷軸 11起固定支撐作用；當電磁離合器二 17接合時，此時，電磁離合器一 5分離，支撐板7作為固定支撐，腳踏板9相對支撐板 上下擺動，同時，兩根彈簧10維持腳踏板的轉動軸線處于水平位置。
權利要求1.一種腦卒中早期康復機器人，包括驅動部分、傳動部分、執行部分，其特征在于所述驅動部分采用交流伺服電機(I);傳動部分由諧波減速器(2)、一對直齒輪(4) (18)、一對錐齒輪(13) (15)、兩個電磁離合器(5) (17)、五根傳動軸(3) (6) (14) (16) (19)、連桿(12)、底座(20)組成,所述電磁離合器一(5)與軸(3)和軸(6)聯接；所述電磁離合器二(17)與軸(16)和軸(19)聯接；所述連桿(12)為方形截面，與軸(14)、大銷軸(11)固定聯接；執行部分由腳踏板(9)、支撐板(7)、彈簧(10)、銷軸(8)、大銷軸(11)組成，所述腳踏板(9)通過兩個銷軸(8)和支撐板(7)構成鉸鏈聯接，和大銷軸(11)也構成鉸鏈聯接；所述支撐板(7)和軸(6)固定聯接；所述彈簧(10)固定在腳踏板(9)和底座(20)之間。
2.根據權利要求1所述的腦卒中早期康復機器人，其特征在于電磁離合器一(5)接合，電磁離合器二(17)分離時，伺服電機(I)通過諧波減速器(2)驅動軸(3)轉動，經過電磁離合器一(5)帶動支撐板(7)和腳踏板(9) 一起左右擺動，形成第一路傳動路線，人體踝關節隨著腳踏板左右擺動，即實現腳的內翻、外翻運動。
3.根據權利要求1所述的腦卒中早期康復機器人，其特征在于電磁離合器二(17)接合，電磁離合器一(5)分離時,伺服電機⑴通過諧波減速器⑵驅動軸(3)轉動，直齒輪(4)和(18)嚙合帶動軸(19)運動，通過電磁離合器二(17)把運動傳給軸(16)，錐齒輪(15)和(13)嚙合實現軸的90°運動轉換，連桿(12)通過大銷軸(11)帶動腳踏板(9)上下擺動，形成第二路傳動路線，人體踝關節隨著腳踏板上下擺動，即實現腳的伸、屈運動。
4.根據權利要求1或3所述的腦卒中早期康復機器人，其特征在于所述彈簧(10)固定在腳踏板(9)和底座(20)之間，當腳踏板(9)上下擺動時，兩根彈簧維持腳踏板的轉動軸線處于水平位置。
專利摘要一種腦卒中早期康復機器人，涉及醫療器械領域，用于輔助腦卒中患者完成踝關節伸屈、內外翻兩種運動，模擬治療師“掰腳腕”的方式進行康復訓練。其結構主要由伺服電機、諧波減速器、一對直齒輪、一對錐齒輪、兩個電磁離合器、軸、連桿、底座、腳踏板、支撐板、彈簧、銷軸組成，所述電磁離合器一聯接直齒輪一軸和支撐板軸；所述電磁離合器二聯接直齒輪二軸和錐齒輪一軸；所述連桿分別與錐齒輪二軸和大銷軸固定聯接；所述腳踏板采用兩個銷軸和支撐板構成鉸鏈聯接；所述支撐板和軸固定聯接；所述彈簧固定在腳踏板和底座之間。本裝置結構緊湊，操作方便、安全，成本低，可用于醫院康復訓練，也可直接在家庭使用。
文檔編號A61H1/02GK202859589SQ201220524950
公開日2013年4月10日 申請日期2012年10月15日 優先權日2012年10月15日
發明者程秀芳, 樊蘊輝, 侯婭品, 孫秋艷, 侯偉民 申請人:河北聯合大學