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一种全向移动式肢体康复 机器人

阅读：518发布：2024-02-23

专利汇可以提供一种全向移动式肢体康复机器人专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种全向移动式肢体康复机器人，属于康复机器人技术领域。所述底盘的左右两侧分别设置有第一扶手和第二扶手，且第一扶手和第二扶手内部设置有第一电动推杆，所述第一电动推杆动力端与第一伺服电机连接，且第一电动推杆推力端与转动轴固定连接，该全向移动式肢体康复机器人结构设计合理，安装简易，使用方便，通过由第一电动推杆、第一伺服电机、第二伺服电机、第一减速器、转动手轮、转动轴组成的上肢康复运动机构与第二电动推杆、第三伺服电机、第四伺服电机、第二减速器、第一减速器支架、脚踏组成的下肢康复运动机构结合起来，模拟人体的正常运动姿态，并且通过这样的训练以达到加快回复肢体运动的能力。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是一种全向移动式肢体康复机器人专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种全向移动式肢体康复机器人，其特征在于：它包含底盘(1)、第一移动轮组(2)、第二移动轮组(3)、第一电动推杆(4)、第一伺服电机(5)、第二伺服电机(6)、第一减速器(7)、转动手轮(8)、转动轴(9)、第二电动推杆(10)、第三伺服电机(11)、第四伺服电机(12)、第二减速器(13)、第一减速器支架(14)、脚踏(15)、悬挂系统(16)、第五伺服电机(17)、第二减速器支架(18)、第三减速器(19)、支撑连接座(20)、电源(21)、显示屏(22)、第一信号指示灯(23)、第二信号指示灯(24)、数据端口(25)、椅垫(26)、第一扶手(27)、第二扶手(28)和控制器(29)，所述底盘(1)的左右两侧分别设置有第一扶手(27)和第二扶手(28)，且第一扶手(27)和第二扶手(28)内部设置有第一电动推杆(4)，所述第一电动推杆(4)动力端与第一伺服电机(5)连接，且第一电动推杆(4)推力端与转动轴(9)固定连接，所述第二伺服电机(6)固定连接在转动轴(9)上，且第二伺服电机(6)的电机轴与第一减速器(7)同心连接，所述第一减速器(7)输入端安装在转动轴(9)上，且第一减速器(7)输出端与转动手轮(8)固定连接，所述底盘(1)前部设置有两组第二电动推杆(10)，且第二电动推杆(10)动力端与第三伺服电机(11)连接，所述第二电动推杆(10)的推力端固定连接在脚踏(15)上，所述第四伺服电机(12)固定连接在第一减速器支架(14)上，且第四伺服电机(12)的电机轴与第二减速器(13)同心连接，所述第二减速器(13)的输入端固定连接第一减速器支架(14)上，且第二减速器(13)的输出端与第二电动推杆(10)的侧面固定连接，减速器支架(14)与底盘(1)连接，所述底盘(1)底部设置有第一移动轮组(2)和第二移动轮组(3)，且第一移动轮组(2)和第二移动轮组(3)安装结构相同，所述第五伺服电机(17)与第二减速器支架(18)固定连接，且第五伺服电机(17)的电机轴与第三减速器(19)同心连接，所述第三减速器(19)的输出端与第一移动轮组(2)固定连接，且第三减速器(19)的输入端与第二减速器支架(18)固定连接，所述第二减速器支架(18)经过悬挂系统(16)以及支撑连接座(20)固定在底盘(1)上面，所述底盘(1)上铺设有椅垫(26)，椅垫(26)的背部、底部与底盘(1)贴平固定，所述底盘(1)下方设置有电源(21)和控制器(29)，所述控制器(29)、第一伺服电机(5)、第二伺服电机(6)、第三伺服电机(11)、第四伺服电机(12)、第五伺服电机(17)与电源(21)之间采用电线连接，所述控制器(29)上设置有显示屏(22)、第一信号指示灯(23)、第二信号指示灯(24)和数据端口(25)。
2.根据权利要求1所述的一种全向移动式肢体康复机器人，其特征在于：所述第一减速器(7)、第二减速器(13)、第三减速器(19)均为精密减速器。
3.根据权利要求1所述的一种全向移动式肢体康复机器人，其特征在于：所述第一电动推杆(4)、第一伺服电机(5)、第二伺服电机(6)、第二电动推杆(10)、第三伺服电机(11)、第四伺服电机(12)、第五伺服电机(17)、控制器(29)均采用36V以下的直流电压。
4.根据权利要求1所述的一种全向移动式肢体康复机器人，其特征在于：所述第一移动轮组(2)和第二移动轮组(3)采用麦克纳姆轮结构设计。

说明书全文

一种全向移动式肢体康复机器人

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种全向移动式肢体康复机器人，属于康复机器人技术领域。

背景技术

[0002] 随着社会经济的快速发展，人民物质生活水平日益提高，由环境污染、交通事故、人口老龄化等因素引起的疾病问题越来越突出，神经系统疾病引起的患有肢体功能障碍的患者数量正逐年增加。据估计目前全国有脑卒中患者至少700万，大部分患者经抢救治疗后，均伴有不同程度的偏瘫，需要进行长时间的康复训练才能恢复一定的行走能力。他们迫切希望获得训练有素的康复和精神卫生服务，使自己的生活最大程度上实现独立运转。

[0003] 促进残疾人事业发展，改善残疾人状况，已成为全面建设小康社会和构建社会主义和谐社会一项重要而紧迫的任务。在这样的背景下，肢体康复机器人作为康复训练的一种工具，得到了迅速的发展。

[0004] 虽然目前市场上已经有很多的单独恢复上肢、下肢运动能力的器械，医院里也有专门的康复科室为患者们提供恢复治疗，但这都无法高效、便捷的为患者提供服务。实用新型内容

[0005] 针对上述问题，本实用新型要解决的技术问题是提供一种全向移动式肢体康复机器人，帮助上、下肢体功能障碍患者，通过康复训练来获得一定的行动能力，同时全向式的机器人可帮助患者提高移动能力，使其更具备良好的医疗效果和产业上的意义。

[0006] 本实用新型的全向移动式肢体康复机器人，它包含底盘、第一移动轮组、第二移动轮组、第一电动推杆、第一伺服电机、第二伺服电机、第一减速器、转动手轮、转动轴、第二电动推杆、第三伺服电机、第四伺服电机、第二减速器、第一减速器支架、脚踏、悬挂系统、第五伺服电机、第二减速器支架、第三减速器、支撑连接座、电源、显示屏、第一信号指示灯、第二信号指示灯、数据端口、椅垫、第一扶手、第二扶手和控制器，所述底盘的左右两侧分别设置有第一扶手和第二扶手，且第一扶手和第二扶手内部设置有第一电动推杆，所述第一电动推杆动力端与第一伺服电机连接，且第一电动推杆推力端与转动轴固定连接，所述第二伺服电机固定连接在转动轴上，且第二伺服电机的电机轴与第一减速器同心连接，所述第一减速器输入端安装在转动轴上，且第一减速器输出端与转动手轮固定连接，所述底盘前部设置有两组第二电动推杆，且第二电动推杆动力端与第三伺服电机连接，所述第二电动推杆的推力端固定连接在脚踏上，所述第四伺服电机固定连接在第一减速器支架上，且第四伺服电机的电机轴与第二减速器同心连接，所述第二减速器的输入端固定连接第一减速器支架上，且第二减速器的输出端与第二电动推杆的侧面固定连接，减速器支架与底盘连接，所述底盘底部设置有第一移动轮组和第二移动轮组，且第一移动轮组和第二移动轮组安装结构相同，所述第五伺服电机与第二减速器支架固定连接，且第五伺服电机的电机轴与第三减速器同心连接，所述第三减速器的输出端与第一移动轮组固定连接，且第三减速器的输入端与第二减速器支架固定连接，所述第二减速器支架经过悬挂系统以及支撑连接座固定在底盘上面，所述底盘上铺设有椅垫，椅垫的背部、底部与底盘贴平固定，所述底盘下方设置有电源和控制器，所述控制器、第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机、第四伺服电机、第五伺服电机与电源之间采用电线连接，所述控制器上设置有显示屏、第一信号指示灯、第二信号指示灯和数据端口。

[0007] 优选的，所述第一减速器、第二减速器、第三减速器均为精密减速器。

[0008] 优选的，所述第一电动推杆、第一伺服电机、第二伺服电机、第二电动推杆、第三伺服电机、第四伺服电机、第五伺服电机、控制器均采用36V以下的直流电压。

[0009] 优选的，所述第一移动轮组和第二移动轮组采用麦克纳姆轮结构设计。

[0010] 优选的，所述第一移动轮组、第二移动轮组上的悬挂系统是独立的。

[0011] 优选的，所述第一电动推杆、第一伺服电机、第二伺服电、第一减速器、转动手轮、转动轴可形成上肢康复运动机构，第二电动推杆、第三伺服电机、第四伺服电机、第二减速器、第一减速器支架、脚踏可形成下肢康复运动机构。

[0012] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该全向移动式肢体康复机器人结构设计合理，安装简易，使用方便，通过由第一电动推杆、第一伺服电机、第二伺服电机、第一减速器、转动手轮、转动轴组成的上肢康复运动机构与第二电动推杆、第三伺服电机、第四伺服电机、第二减速器、第一减速器支架、脚踏组成的下肢康复运动机构结合起来，模拟人体的正常运动姿态，并且通过这样的训练以达到加快回复肢体运动的能力，相比传统的拉伸康复训练等，全向移动式肢体康复机器人可提供上肢体、下肢体相互协同运动，同时采用麦克纳姆轮式移动轮组，可实现360°任意方向运动，也可以实现原地转动，充分考虑了人体的需求和机械适用性能，贯彻康复机器人的理念。附图说明

[0013] 图1为本实用新型的整体结构示意图；

[0014] 图2为本实用新型的安装上肢、下肢康复运动机构示意图；

[0015] 图3为本实用新型的第二移动轮组安装结构示意图；

[0016] 图4为本实用新型的上肢康复运动机构示意图；

[0017] 图5为本实用新型的下肢康复运动机构示意图；

[0018] 图6为本实用新型的电源控制系统结构示意图。

[0019] 附图标记：底盘1、第一移动轮组2、第二移动轮组3、第一电动推杆4、第一伺服电机5、第二伺服电机6、第一减速器7、转动手轮8、转动轴9、第二电动推杆10、第三伺服电机11、第四伺服电机12、第二减速器13、第一减速器支架14、脚踏15、悬挂系统16、第五伺服电机
17、第二减速器支架 18、第三减速器19、支撑连接座20、电源21、显示屏22、第一信号指示灯
23、第二信号指示灯24、数据端口25、椅垫26、第一扶手27、第二扶手28、控制器29。

具体实施方式

[0020] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0021] 如图1-图6所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含底盘1、第一移动轮组2、第二移动轮组3、第一电动推杆4、第一伺服电机5、第二伺服电机6、第一减速器7、转动手轮8、转动轴9、第二电动推杆10、第三伺服电机11、第四伺服电机12、第二减速器13、第一减速器支架14、脚踏 15、悬挂系统16、第五伺服电机17、第二减速器支架18、第三减速器19、支撑连接座20、电源21、显示屏22、第一信号指示灯23、第二信号指示灯 24、数据端口25、椅垫
26、第一扶手27、第二扶手28和控制器29，底盘1 的左右两侧分别设置有第一扶手27和第二扶手28，且第一扶手27和第二扶手28内部设置有第一电动推杆4，第一电动推杆4动力端与第一伺服电机5 连接，且第一电动推杆4推力端与转动轴9固定连接，第二伺服电机6固定连接在转动轴9上，且第二伺服电机6的电机轴与第一减速器7同心连接，第一减速器7输入端安装在转动轴9上，且第一减速器7输出端与转动手轮8 固定连接，底盘1前部设置有两组第二电动推杆10，且第二电动推杆10动力端与第三伺服电机11连接，第二电动推杆10的推力端固定连接在脚踏15上，第四伺服电机12固定连接在第一减速器支架14上，且第四伺服电机12的电机轴与第二减速器13同心连接，第二减速器13的输入端固定连接第一减速器支架
14上，且第二减速器13的输出端与第二电动推杆10的侧面固定连接，减速器支架14与底盘1连接，底盘1底部设置有第一移动轮组2和第二移动轮组3，且第一移动轮组2和第二移动轮组3安装结构相同，第五伺服电机 17与第二减速器支架18固定连接，且第五伺服电机17的电机轴与第三减速器19同心连接，第三减速器19的输出端与第一移动轮组2固定连接，且第三减速器19的输入端与第二减速器支架18固定连接，第二减速器支架18经过悬挂系统16以及支撑连接座20固定在底盘1上面，底盘1上铺设有椅垫 26，椅垫26的背部、底部与底盘1贴平固定，底盘1下方设置有电源21和控制器29，控制器29、第一伺服电机5、第二伺服电机6、第三伺服电机11、第四伺服电机12、第五伺服电机17与电源21之间采用电线连接，控制器29 上设置有显示屏22、第一信号指示灯23、第二信号指示灯24和数据端口25。

[0022] 第一减速器7、第二减速器13、第三减速器19均为精密减速器，运动平稳。

[0023] 第一电动推杆4、第一伺服电机5、第二伺服电机6、第二电动推杆10、第三伺服电机11、第四伺服电机12、第五伺服电机17、控制器29均采用36V 以下的直流电压，保障人体的安全。

[0024] 第一移动轮组2和第二移动轮组3采用麦克纳姆轮结构设计，可以360°任意方向行驶，也可以原地转动。

[0025] 第一移动轮组2、第二移动轮组3上的悬挂系统16是独立的，在移动过程中可有效的缓解地面等外在因素对人体的影响。

[0026] 第一电动推杆4、第一伺服电机5、第二伺服电机6、第一减速器7、转动手轮8、转动轴9可形成上肢康复运动机构，第二电动推杆10、第三伺服电机11、第四伺服电机12、第二减速器13、第一减速器支架14、脚踏15可形成下肢康复运动机构，上肢、下肢体可实现独立的康复运动，亦可显示上肢、下肢体协同康复运动。

[0027] 工作原理：电源21对第一电动推杆4、第一伺服电机5、第二伺服电机6、第二电动推杆10、第三伺服电机11、第四伺服电机12以及第五伺服电机17 进行供电驱动，第五伺服电机17带动第三减速器19转动，第三减速器19带动第一移动轮组2、第二移动轮组3转动，第一移动轮组2、第二移动轮组3 分别经过第二减速器支架18、悬挂系统16、支撑连接座20固定到底盘1上面，通过两组第一移动轮组2、第二移动轮组3之间相互的搭配驱动，从而带动底盘1可以360°任意方向的移动，也可以原地转动；第一伺服电机5带动第一电动推杆4转动，经过第一电动推杆4的内部结构，可实现回转运动转化成直线运动，转动轴9与第一电动推杆4端部连接，利用第一伺服电机5 的正、反转实现转动轴9往复直线运动，第二伺服电机6带动第一减速器7 转动，第一减速器7带动转动手轮8转动，利用第二伺服电机6的正、反转实现转动手轮8顺、逆时针运动；第三伺服电机11带动第二电动推杆10转动，经过第二电动推杆10的内部结构，实现回转运动转化成直线运动，脚踏 15与第二电动推杆10的端部连接，利用第三伺服电机11的正、反转实现脚踏15往复直线运动，第一减速器支架14固定在底盘1上，第四伺服电机12 转动带动第二减速器13转动，第二减速器13带动第二电动推杆10、第三伺服电机11、脚踏15整体转动，利用第四伺服电机12的正、反转实现第二电动推杆10、第三伺服电机11、脚踏15整体顺时、逆时针运动，通过这一系列动作，模拟人体的正常运动姿态，并且通过这样的训练以达到加快回复肢体运动的能力。

[0028] 尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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