本實用新型涉及康復設備領(lǐng)域,特別是一種減重步態(tài)訓練機器人。
背景技術(shù):
目前,在臨床上,康復機器人已經(jīng)廣泛的應用在治療和科研上,但是,目前的康復機器人還停留在較原始的狀態(tài),現(xiàn)有的康復機器人均采用硬性捆綁的模式將使用者固定在設備上,使使用者十分不舒服,并且直接在使用者的腳下設置一臺步行機構(gòu),當患者兩條腿不能協(xié)同合作時,會對使用者造成二次傷害,而且,在使用者使用過程中,需要使用者利用自身的力氣去帶動設備上的腿部機構(gòu)進行移動,如果使用者的腿部不能承受腿部機構(gòu)的力度,則會對使用者造成再次的傷害。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決上述技術(shù)問題而提供一種能夠使使用者不承受機構(gòu)重量,而且在行走訓練的過程中通過設備帶動使用者的腿部進行移動,并且對使用者的兩條腿進行單獨的步行速率調(diào)節(jié)的減重步態(tài)訓練機器人。
一種減重步態(tài)訓練機器人,包括底盤和立柱,所述立柱設置于所述底盤的上表面上,內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu),且所述立柱內(nèi)設置有電機和控制板,還包括兩條步行履帶,兩條所述步行履帶設置于所述底盤前側(cè),且分別與使用者的兩條腿分別對應。
每一所述步行履帶均通過一個電動機控制,所有所述電動機均與所述控制板電連接。
兩條所述步行履帶與水平面的夾角范圍為±15°。
還包括:
兩根扶手桿,兩根所述扶手桿沿水平方向平行,且同側(cè)的一端均設置于所述立柱上;
減重機構(gòu),包括連接桿、一個靠背、兩條固定機械腿和多個配重塊,所述連接桿一端伸入所述立柱內(nèi)、兩根所述扶手桿之間,且所述連接桿的側(cè)面上設置有與所述立柱相配合的轉(zhuǎn)軸,所述連接桿能夠沿所述轉(zhuǎn)軸自由轉(zhuǎn)動,所有所述配重塊均設置于所述立柱內(nèi),且與所述連接桿可拆卸式連接,所述靠背設置于所述連接桿的自由端上,且能夠隨所述連接桿上下移動,兩根所述固定機械腿的上端沿所述靠背的寬度方向均可轉(zhuǎn)動的設置于所述連接桿一端、所述靠背下側(cè);
每一所述步行履帶分別設置于一條所述固定機械腿下方;
輔助站立機構(gòu),包括水平梁、水平移動機構(gòu)和輔助繩索,所述水平梁一端設置于所述立柱的上端,且所述水平梁設置于兩根所述扶手桿之間,所述水平移動機構(gòu)設置于所述水平梁內(nèi),且能夠沿所述水平梁的長度方向自由移動,所述輔助繩索中部搭設在所述水平移動機構(gòu)上,且一端貫穿所述水平梁與所述電機固定連接,另一端自由垂落與所述水平梁和所述步行履帶之間,且能夠受所述電機控制在豎直方向自由升降;
所述控制板和所述步行履帶、所述減重機構(gòu)、所述電機和所述水平移動機構(gòu)電連接。
每一所述步行履帶的輸送速率與所述固定機械腿的擺動速率成正比。
所述底盤為長方體結(jié)構(gòu),且所述長方體的長和寬均大于所述長方體的高度;所述底盤的下端面設置有減震塊;所述立柱為橫截面為正方形的空心柱體,且所有所述配重塊設置于所述立柱內(nèi)部、靠近所述底盤,所述控制板設置于所述配重塊上方,所述立柱外側(cè)設置有與所述控制板電連接的顯示屏。
兩根所述扶手桿均能沿所述立柱的長度方向自由移動,且所述扶手桿到所述步行履帶上表面的距離范圍為0.8m-1.7m;兩根所述扶手桿靠近所述靠背的一端均設置有急停按鈕,兩個所述急停按鈕與所述控制板電連接。
所述靠背朝向遠離所述步行履帶的方向延伸形成有頭枕,所述頭枕能夠沿豎直方向在所述靠背上自由調(diào)節(jié)。
所述固定機械腿包括大腿段和小腿段,所述大腿段上端沿所述扶手桿長度方向可自由轉(zhuǎn)動的設置于所述連接桿上,且所述大腿段上設置有步行電機,所述小腿段沿所述扶手桿長度方向可自由轉(zhuǎn)動的設置于所述大腿段下端,且所述步行電機與所述小腿段通過螺桿傳動連接,所述小腿段遠離所述立柱的側(cè)面設置有小腿固定結(jié)構(gòu),所述步行電機與所述控制板電連接,所述連接桿設置有移動電機,所述移動電機通過螺桿與所述大腿段傳動連接,所述移動電機與所述控制板電連接。
所有所述配重塊的重量和與所述靠背和兩條所述固定機械腿的重量和的比例不小于所述連接桿處于所述轉(zhuǎn)軸到所述靠背的距離與所述連接桿處于所述轉(zhuǎn)軸到所述配重塊的距離的比例。
本實用新型提供的減重步態(tài)訓練機器人,通過設置減重機構(gòu),能夠避免使用者承受設備的重量,通過設置兩條步行履帶能夠分別對使用者的兩條對進行步行訓練,通過設置輔助站立機構(gòu),能夠方便的將使用者從輪椅等設備上轉(zhuǎn)移至機器人上,通過設置全息頭盔能夠全方位的鍛煉使用者,并且使使用者在使用機器人時不會枯燥乏味,通過設置步行電機和移動電機,能夠通過電機的帶動直接移動使用者的腿部,避免了利用使用者自身力量進行移動,通過設置螺桿能夠有效的對電機的啟停進行緩沖,使機器人能夠柔性的模擬人體行走動作。
附圖說明
圖1為本實用新型提供的減重步態(tài)訓練機器人的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型提供的減重步態(tài)訓練機器人的正視圖;
圖3為本實用新型提供的減重步態(tài)訓練機器人的后視圖;
圖中:
1、底盤;2、立柱;3、扶手桿;5、步行履帶;21、電機;22、控制板;41、連接桿;42、靠背;43、固定機械腿;44、配重塊;45、頭枕;61、水平梁;62、水平移動機構(gòu);63、輔助繩索;411、移動電機;431、大腿段;432、小腿段;433、步行電機。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明:
如圖1至圖3所示的減重步態(tài)訓練機器人,包括底盤1和立柱2,所述立柱2設置于所述底盤1的上表面上,內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu),且所述立柱2內(nèi)設置有電機21和控制板 22,還包括兩條步行履帶5,兩條所述步行履帶5設置于所述底盤1前側(cè),且分別與使用者的兩條腿分別對應,因為使用者在生病后,兩條腿可能不能以相同的速率進行行走,因此,通過兩條步行履帶分別對兩條腿進行相同或不同的速率控制。
每一所述步行履帶5均通過一個電動機51控制,所有所述電動機51均與所述控制板22電連接,即每一所述步行履帶5的速率能夠根據(jù)對應的所述電動機51進行調(diào)節(jié)。
其中,所述履帶為跑步機履帶。
兩條所述步行履帶5與水平面的夾角范圍為±15°。
還包括:
兩根扶手桿3,兩根所述扶手桿3沿水平方向平行,且同側(cè)的一端均設置于所述立柱2上;
減重機構(gòu),包括連接桿41、一個靠背42、兩條固定機械腿43和多個配重塊44,所述連接桿41一端伸入所述立柱2內(nèi)、兩根所述扶手桿3之間,且所述連接桿41的側(cè)面上設置有與所述立柱2相配合的轉(zhuǎn)軸,所述連接桿41能夠沿所述轉(zhuǎn)軸自由轉(zhuǎn)動,所有所述配重塊44均設置于所述立柱2內(nèi),且與所述連接桿41可拆卸式連接,所述靠背42設置于所述連接桿41的自由端上,且能夠隨所述連接桿41上下移動,兩根所述固定機械腿43的上端沿所述靠背42的寬度方向均可轉(zhuǎn)動的設置于所述連接桿41一端、所述靠背42下側(cè);
每一所述步行履帶5分別設置于一條所述固定機械腿43下方;
輔助站立機構(gòu),包括水平梁61、水平移動機構(gòu)62和輔助繩索63,所述水平梁61 一端設置于所述立柱2的上端,且所述水平梁61設置于兩根所述扶手桿3之間,所述水平移動機構(gòu)62設置于所述水平梁61內(nèi),且能夠沿所述水平梁61的長度方向自由移動,所述輔助繩索63中部搭設在所述水平移動機構(gòu)62上,且一端貫穿所述水平梁61 與所述電機21固定連接,另一端自由垂落與所述水平梁61和所述步行履帶5之間,且能夠受所述電機21控制在豎直方向自由升降;
所述控制板22和所述步行履帶5、所述減重機構(gòu)、所述電機21和所述水平移動機構(gòu)62電連接。
其中,所述靠背42、兩條所述固定機械腿43上均設置有束縛帶。
在使用本申請時,使用者后背貼靠在所述靠背42上,并通過束縛帶將使用者的后背與所述靠背42固定,將使用者的兩條腿分別設置于兩條所述固定機械腿43上,并通過束縛帶進行固定,調(diào)節(jié)所述連接桿41、所述靠背42的高度,使使用者的雙腳均設置于所述步行履帶5上,使用者的雙手分別放置在兩根扶手桿3上,通過控制器控制所述步行履帶5轉(zhuǎn)動和兩條所述固定機械腿43進行前后移動,模擬正常人行走的狀態(tài),達到對使用者進行步行訓練的目的。
其中,當使用者是乘坐輪椅等設備來進行訓練時,將所述輔助繩索63的自由端向下降低,并調(diào)節(jié)所述水平移動機構(gòu)62靠近使用者,將輔助繩索63的自由端綁縛于使用者身體上或使使用者抓住所述輔助繩索63的自由端,向上升起所述輔助繩索63的自由端,使使用者處于站立狀態(tài),此時,移動所述水平移動機構(gòu)62,使所述輔助繩索 63的自由端靠近所述立柱2,即使使用者靠近所述步行履帶5和所述靠背42,當使用者到達預定位置后,進行上述固定和訓練操作。
每一所述步行履帶5的輸送速率與所述固定機械腿43的擺動速率成正比,從而使得使用者的兩條腿能夠在步行履帶5上跟著所述固定機械腿43前后移動。
所述底盤1為長方體結(jié)構(gòu),且所述長方體的長和寬均大于所述長方體的高度;所述底盤1的下端面設置有減震塊,增加機器人的整體穩(wěn)定度,防止對使用者造成二次傷害;所述立柱2為橫截面為正方形的空心柱體,且所有所述配重塊44設置于所述立柱2內(nèi)部、靠近所述底盤,所述控制板22設置于所述配重塊44上方,所述立柱2外側(cè)設置有與所述控制板22電連接的顯示屏,操作人員通過顯示屏直接對所述控制板22 進行控制,并且在所述顯示屏上直接編輯針對使用者的訓練課程。
兩根所述扶手桿3均能沿所述立柱2的長度方向自由移動,且所述扶手桿3到所述步行履帶5上表面的距離范圍為0.8m-1.7m,能夠隨著使用者的身高進行自由調(diào)節(jié),使其適應更多人群;兩根所述扶手桿3靠近所述靠背42的一端均設置有急停按鈕,兩個所述急停按鈕與所述控制板22電連接,能夠在使用者產(chǎn)生不適癥狀而操作人員沒有察覺的時候,通過使用者直接停止機器人的訓練動作。
所述靠背42朝向遠離所述步行履帶5的方向延伸形成有頭枕45,所述頭枕45能夠沿豎直方向在所述靠背42上自由調(diào)節(jié),能夠?qū)κ褂谜哌M行整體的固定,使使用者的上半身處于最舒適的狀態(tài)或應該處于的體位。
所述固定機械腿43包括大腿段431和小腿段432,所述大腿段431上端沿所述扶手桿3長度方向可自由轉(zhuǎn)動的設置于所述連接桿41上,且所述大腿段431上設置有步行電機433,所述小腿段432沿所述扶手桿3長度方向可自由轉(zhuǎn)動的設置于所述大腿段 431下端,且所述步行電機433與所述小腿段432通過螺桿傳動連接,所述小腿段432 遠離所述立柱2的側(cè)面設置有小腿固定結(jié)構(gòu),所述步行電機433與所述控制板22電連接,分別對使用者的大腿段431和小腿段432進行固定,避免使用者在使用的過程中無法進行屈膝等動作,更加真實的模擬人體行走的狀態(tài),通過設置步行電機433,能夠利用所述步行電機433的動力帶動使用者的小腿進行移動,避免了利用使用者的力度進行移動,通過設置螺桿,減小所述步行電機433啟?;蛘崔D(zhuǎn)切換時造成的硬性沖擊,增加使用者使用過程中的舒適度,所述連接桿41設置有移動電機411,所述移動電機411通過螺桿與所述大腿段431傳動連接,所述移動電機411與所述控制板22電連接,通過設置移動電機411,能夠利用所述移動電機411的動力帶動使用者的大腿進行移動,避免了利用使用者的力度進行移動,通過設置螺桿,減小所述移動電機411 啟?;蛘崔D(zhuǎn)切換時造成的硬性沖擊,增加使用者使用過程中的舒適度。
其中,所述電動機51、所述移動電機411和所述步行電機433均通過所述控制盤控制相互配合達到模擬人體行走的目的。
所有所述配重塊44的重量和與所述靠背42和兩條所述固定機械腿43的重量和的比例不小于所述連接桿41處于所述轉(zhuǎn)軸到所述靠背42的距離與所述連接桿41處于所述轉(zhuǎn)軸到所述配重塊44的距離的比例,即使所述配重塊44的質(zhì)量能夠完全抵消與使用者接觸的機構(gòu)的重力,甚至能夠承受一部分使用者的體重,達到減重的目的。
以上所述,僅為本實用新型的較佳實施例,并不用以限制本實用新型,凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何細微修改、等同替換和改進,均應包含在本實用新型技術(shù)方案的保護范圍之內(nèi)。