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一種可穿戴智能下肢康復(fù)裝置及控制方法與流程

文檔序號(hào):12205701閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種可穿戴智能下肢康復(fù)裝置,其特征在于,包括右側(cè)背部支撐架(1)、主控箱體(2)、左側(cè)背部支撐架(3)、腰帶固定螺栓(4)、腰帶(5)、連接片(6)、右側(cè)腰部支撐件(7)、前側(cè)腰部調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)(8)、后側(cè)腰部調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)(9)、髖關(guān)節(jié)固定螺栓(10)、髖關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(11)、左側(cè)腰部支撐件(12)、錯(cuò)位連接件(13)、錯(cuò)位連接件螺栓(14)、大腿主連接件(15)、大腿固定機(jī)構(gòu)(16)、膝關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(17)、小腿固定機(jī)構(gòu)(18)、小腿主連接件(19)、腳板螺栓(20)、腳板(21)和腳部固定帶(22);

所述左側(cè)背部支撐架(3)和右側(cè)背部支撐架(1)一端分別垂直套裝在左側(cè)腰部主支撐架(12)和右側(cè)腰部主支撐架(7)上,并用螺釘緊固連接;所述左側(cè)背部支撐架(3)和右側(cè)背部支撐架(1)上通過連接片(6)連接有主控箱體(2),并用螺栓(4)固定;

所述右側(cè)腰部主支撐架(7)和左側(cè)腰部主支撐架(12)結(jié)構(gòu)相同,其一端為“G”型結(jié)構(gòu),另一端通過前側(cè)腰部調(diào)節(jié)件(8)和后側(cè)腰部調(diào)節(jié)件(9)固定在一起;所述左側(cè)腰部主支撐架(12)上設(shè)置有六軸運(yùn)動(dòng)處理組件(24);所述右側(cè)腰部主支撐架(7)上設(shè)置有緊急按鈕(23);所述六軸運(yùn)動(dòng)處理組件(24)與緊急按鈕(23)通過導(dǎo)線與主控箱(2)連接;

所述右側(cè)腰部主支撐架(7)和左側(cè)腰部主支撐架(12)下側(cè)均設(shè)置有髖關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(11),所述右側(cè)腰部主支撐架(7)和左側(cè)腰部主支撐架(12)的“G”型結(jié)構(gòu)分別與髖關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(11)中的髖關(guān)節(jié)固定外殼(1104)螺栓連接;髖關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(11)的輸出法蘭(1112)分別通過錯(cuò)位連接件螺栓(14)與錯(cuò)位連接件(13)一端螺紋連接;錯(cuò)位連接件(13)的另一端通過螺紋與大腿主連接件(15)一端相連接,大腿主連接件(15)的另一端與膝關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(17)一端相連;大腿主連接件(15)內(nèi)側(cè)設(shè)置有大腿固定機(jī)構(gòu)(16);所述膝關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(17)另一端與小腿主連接件(19)一端相連接;小腿主連接件(19)另一端與腳板(21)通過腳板螺栓(20)連接;腳板(21)上鉚接有腳部固定帶(22);所述生命特征監(jiān)測設(shè)備(25)位于患者右側(cè)手臂上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可穿戴智能下肢康復(fù)裝置,其特征在于,所述右側(cè)腰部主支撐結(jié)構(gòu)(7)包括L型支撐件(705)和G型連接件(701);所述L型支撐件(705)的一端設(shè)置G型連接件固定螺栓(703),且G型連接件固定螺栓(703)與G型連接件(701)通過L型支撐件螺母(704)緊固。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可穿戴智能下肢康復(fù)裝置,其特征在于,所述髖關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(11)與膝關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(17)結(jié)構(gòu)相同;所述髖關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(11)包括編碼計(jì)數(shù)器(1101)、髖關(guān)節(jié)伺服電機(jī)(1102)、伺服電機(jī)墊片(1104)、減速器墊片(1105)、輸出軸(1110)、髖關(guān)節(jié)鍵(1107)、髖關(guān)節(jié)輸出法蘭(1112)、髖關(guān)節(jié)固定外殼(1114)、左側(cè)固定圓盤(1109)、右側(cè)固定圓環(huán)(1119)、髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)外殼(1111)、定位軸承(1115)、軸承定位法蘭(1117)和髖關(guān)節(jié)外殼墊圈(1118);所述髖關(guān)節(jié)伺服電機(jī)(1102)通過導(dǎo)線與主控箱(2)連接;

所述髖關(guān)節(jié)伺服電機(jī)(1102)的尾部安裝有編碼計(jì)數(shù)器(1101),伺服電機(jī)(1102)輸出軸與髖關(guān)節(jié)L型減速器(1106)相連;所述伺服電機(jī)(1102)與髖關(guān)節(jié)L型減速器(1106)之間設(shè)置有伺服電機(jī)墊片(1104)和減速器墊片(1105);所述輸出軸(1110)上安裝有左側(cè)固定圓盤(1109)、輸出法蘭(1112)、軸承定位法蘭(1117)、髖關(guān)節(jié)外殼墊圈(1118)和右側(cè)固定圓環(huán)(1119),其中,髖關(guān)節(jié)輸出法蘭(1112)通過髖關(guān)節(jié)鍵(1107)與輸出軸(1110)相連接;輸出軸(1110)一端安裝在定位軸承(1115)上,另一端安裝在髖關(guān)節(jié)減速器(1106)的輸出端。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可穿戴智能下肢康復(fù)裝置,其特征在于,所述大腿固定機(jī)構(gòu)(16)包括束縛帶固定結(jié)構(gòu)(1601)、長固定螺栓(1602)、壓力應(yīng)變片(1603)和大腿束縛帶(1604);所述束縛帶固定結(jié)構(gòu)(1601)為U形結(jié)構(gòu);所述壓力應(yīng)變片(1603)固定在束縛帶固定結(jié)構(gòu)(1601)的內(nèi)側(cè),束縛帶固定結(jié)構(gòu)(1601)通過長固定螺栓(1602)與大腿主連接件(15)固定,大腿束縛帶(1604)與束縛帶固定結(jié)構(gòu)(1601)固定。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可穿戴智能下肢康復(fù)裝置,其特征在于,所述左側(cè)背部支撐架(3)、右側(cè)背部支撐架(1)、右側(cè)腰部主支撐件(12)、前側(cè)腰部調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)(8)、后側(cè)腰部調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)(9)、右側(cè)腰部主支撐件(7)、錯(cuò)位連接件(13)、大腿主連接件(15)、小腿主連接件(19)的材質(zhì)均為碳纖維;所述腰帶(5)的材質(zhì)為硬質(zhì)皮革。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可穿戴智能下肢康復(fù)裝置,其特征在于,所述主控箱(2)包括主控箱底殼(201)、主控箱蓋(207)、WIFI天線(203)、中央處理器(202)、無線WIFI模塊(204)、鋰電池(205)和第一藍(lán)牙模塊(206);所述主控箱底殼(201)、主控箱蓋(207)通過螺栓連接;所述WIFI天線(203)與主控箱底殼(201)固定連接,且WIFI天線(203)一端位于主控箱底殼(201)外部;所述中央處理器(202)、無線WIFI模塊(204)、鋰電池(205)、第一藍(lán)牙模塊(206)通過導(dǎo)線連接,且均內(nèi)置于箱體內(nèi)部固定主控箱底殼(201)上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可穿戴智能下肢康復(fù)裝置,其特征在于,所述生命特征監(jiān)測設(shè)備(25)包括顯示屏(2501)、腕部束縛帶(2502)、脈搏測量模塊(2503)、數(shù)據(jù)連接線(2504)、大臂束縛帶(2505)、血壓測量模塊(2506)和第二藍(lán)牙模塊(2507);所述第二藍(lán)牙模塊(2507)、顯示屏(2501)和脈搏測量模塊(2503)置于腕部束縛帶(2502)上、所述血壓測量模塊(2506)與大臂束縛帶(2505)連接,腕部束縛帶(2502)與大臂束縛帶(2505通過數(shù)據(jù)連接線(2504)固定連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求3、6或者7所述的基于可穿戴智能下肢康復(fù)裝置的控制方法,其特征在于,包括如下步驟:

步驟一)壓力應(yīng)變片(1603)測量人體下肢與康復(fù)裝置之間作用所產(chǎn)生的壓力信號(hào);脈搏測量模塊(2503)測量人體脈搏信號(hào);血壓測量模塊(2506)測量人體血壓信號(hào);

步驟二)所測壓力信號(hào)經(jīng)放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換后經(jīng)總線傳輸至中央處理器(202);脈搏信號(hào)和血壓信號(hào)經(jīng)放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換后經(jīng)第二藍(lán)牙模塊(2507)傳輸至中央處理器(202);

步驟三)中央處理器(202)處理步驟二)信號(hào);

步驟四)中央處理器(202)產(chǎn)生伺服電機(jī)(1102)控制參數(shù)和患者生命體征參數(shù),參數(shù)通過顯示屏(2501)顯示,并通過無線WIFI模塊(204)與外圍大型設(shè)備通訊;

步驟五)編碼器測得伺服電機(jī)(1102)轉(zhuǎn)速,通過PID控制算法修復(fù)伺服電機(jī)(1102)轉(zhuǎn)速;

步驟六)重復(fù)以上步驟一到步驟五,實(shí)現(xiàn)可穿戴智能下肢康復(fù)裝置的正常運(yùn)行。

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