本發(fā)明屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種康復(fù)機(jī)器人。

背景技術(shù)：

隨著時(shí)代的發(fā)展，我國(guó)人口老齡化越來(lái)越嚴(yán)重，諸如腦梗、截癱等疾病的發(fā)生將會(huì)導(dǎo)致大量的肢體殘障者。加之由于交通事故、運(yùn)動(dòng)傷殘等意外事故導(dǎo)致的下肢運(yùn)動(dòng)功能性障礙癥患者數(shù)目在逐年增長(zhǎng)。這些患者病情的康復(fù)，除了進(jìn)行手術(shù)藥物等治療外，進(jìn)行科學(xué)的康復(fù)訓(xùn)練也極為重要。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)肢體殘障者約2407萬(wàn)人，單單依靠康復(fù)醫(yī)師徒手訓(xùn)練遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足患者的需要。下肢康復(fù)機(jī)器人作為一種自動(dòng)化的康復(fù)醫(yī)療設(shè)備，恰好可以填補(bǔ)這一空缺。

相較于在下肢康復(fù)機(jī)器人領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位的發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)在康復(fù)機(jī)器人領(lǐng)域的研究還屬于初步發(fā)展階段，并且其中大多數(shù)為輔助類的康復(fù)機(jī)器人，缺乏具備多功能、多姿態(tài)訓(xùn)練模式于一體的下肢康復(fù)機(jī)器人。

通過(guò)一和人體的腿部結(jié)構(gòu)相似的機(jī)械腿帶動(dòng)人腿運(yùn)動(dòng)進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，效果比較明顯，但是對(duì)于不同身高的患者使用同一個(gè)機(jī)械腿進(jìn)行訓(xùn)練，不能保證機(jī)械腿的曲驅(qū)軸線與人腿的關(guān)節(jié)軸線相似或重合，影響訓(xùn)練效果，更嚴(yán)重者可能對(duì)康復(fù)訓(xùn)練具有安全隱患；另一方面患者坐姿訓(xùn)練和躺姿訓(xùn)練均具有不同的關(guān)節(jié)軸線運(yùn)動(dòng)曲線。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)以上提出的下肢康復(fù)機(jī)器人的機(jī)械腿不能滿足不同身高患者、不同訓(xùn)練姿態(tài)的要求，而研究設(shè)計(jì)一種能夠適應(yīng)不同身高患者、不同訓(xùn)練姿態(tài)的安全性高的下肢康復(fù)機(jī)器人的機(jī)械腿。

為解決技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明包括：髖關(guān)節(jié)傳動(dòng)組件、大腿調(diào)長(zhǎng)組件、膝關(guān)節(jié)傳動(dòng)組件、小腿調(diào)長(zhǎng)組件、踝關(guān)節(jié)傳動(dòng)組件和足底傳感組件，其中髖關(guān)節(jié)傳動(dòng)組件與大腿調(diào)長(zhǎng)組件連接，大腿調(diào)長(zhǎng)組件與膝關(guān)節(jié)傳動(dòng)組件連接、膝關(guān)節(jié)傳動(dòng)組件與小腿調(diào)長(zhǎng)組件連接、小腿調(diào)長(zhǎng)組件與踝關(guān)節(jié)傳動(dòng)組件連接，踝關(guān)節(jié)傳動(dòng)組件與足底傳感組件連接；

所述髖關(guān)節(jié)傳動(dòng)組件包括髖關(guān)節(jié)支架、髖關(guān)節(jié)電機(jī)、髖主動(dòng)帶輪、髖計(jì)量主動(dòng)帶輪、髖計(jì)量從動(dòng)帶輪、髖編碼器、髖從動(dòng)帶輪、髖減速器、第一扭矩傳感器、髖旋轉(zhuǎn)板、髖傳動(dòng)軸，其中髖關(guān)節(jié)電機(jī)設(shè)在髖關(guān)節(jié)支架的底部，髖主動(dòng)帶輪和髖計(jì)量主動(dòng)帶輪均與髖關(guān)節(jié)電機(jī)同軸連接的，髖計(jì)量從動(dòng)帶輪通過(guò)帶傳動(dòng)與髖計(jì)量主動(dòng)帶輪連接，髖編碼器與髖從動(dòng)帶輪同軸設(shè)置，髖從動(dòng)帶輪設(shè)在髖關(guān)節(jié)支架的上部、髖減速器和髖傳動(dòng)軸與髖從動(dòng)帶輪同軸連接，第一扭矩傳感器連接在髖減速器的輸出軸和髖傳動(dòng)軸之間，髖旋轉(zhuǎn)板與髖傳動(dòng)軸固定連接，髖主動(dòng)帶輪與髖從動(dòng)帶輪通過(guò)帶傳動(dòng)連接；

所述大腿調(diào)長(zhǎng)組件包括：大腿支架和第一電動(dòng)推桿，所述第一電動(dòng)推桿的固定端固定在大腿支架上，輸出端與所述髖旋轉(zhuǎn)板固定連接；

所述膝關(guān)節(jié)傳動(dòng)組件包括：膝關(guān)節(jié)電機(jī)、膝主動(dòng)帶輪、膝從動(dòng)帶輪、膝計(jì)量帶輪、膝編碼器、膝減速器、膝傳動(dòng)軸和第二扭矩傳感器，其中膝主動(dòng)帶輪與膝關(guān)節(jié)電機(jī)同軸連接，膝從動(dòng)帶輪通過(guò)同步帶傳動(dòng)與膝主動(dòng)帶輪連接，膝計(jì)量帶輪與同步帶嚙合，膝編碼器與膝計(jì)量帶輪同軸連接，膝減速器與膝從動(dòng)帶輪同軸連接，第二扭矩傳感器設(shè)在膝減速器和膝傳動(dòng)軸之間；

所述小腿調(diào)長(zhǎng)組件包括：小腿上支架、小腿下支架、第二電動(dòng)推桿、電子尺，其中小腿上支架與所述膝傳動(dòng)軸固定連接，小腿下支架的一端與小腿上支架的一端連接，小腿下支架可相對(duì)小腿上支架移動(dòng)，第二電動(dòng)推桿的固定端和輸出端分別連接小腿上支架和小腿下支架，電子尺的固定端和檢測(cè)端分別連接小腿上支架和小腿下支架；

所述踝關(guān)節(jié)傳動(dòng)組件包括：踝關(guān)節(jié)定子外套、踝減速器、無(wú)框電機(jī)和踝編碼器，其中踝關(guān)節(jié)定子外套與所述小腿下支架固定，踝減速器、無(wú)框電機(jī)和踝編碼器與踝關(guān)節(jié)定子外套固定連接，無(wú)框電機(jī)的無(wú)框電機(jī)軸與踝減速器的輸入軸同軸連接，編碼器與無(wú)框電機(jī)軸同軸設(shè)置

所述足底傳感組件包括：踝關(guān)節(jié)支架、踝關(guān)節(jié)底板、腳踏板和六維力傳感器，其中踝關(guān)節(jié)支架與踝減速器連接，踝關(guān)節(jié)底板與踝關(guān)節(jié)支架底端連接，腳踏板設(shè)在踝關(guān)節(jié)支架的下部，在踝關(guān)節(jié)底板和腳踏板之間設(shè)有六維力傳感器。

進(jìn)一步地，所述髖關(guān)節(jié)傳動(dòng)組件髖減速器設(shè)在髖減速器座內(nèi)，髖減速器的輸出軸上同軸連接有髖定位板，髖定位板與第一扭矩傳感器的內(nèi)圈固定連接，髖傳動(dòng)軸與第一扭矩傳感器的外圈相連，髖傳動(dòng)軸架通過(guò)軸承架設(shè)在髖傳動(dòng)軸承座上，髖旋轉(zhuǎn)板上固定有髖關(guān)節(jié)滑軌，與所述髖關(guān)節(jié)滑軌相適配的髖關(guān)節(jié)滑塊與大腿支架相固連。

進(jìn)一步地，在所述髖關(guān)節(jié)傳動(dòng)組件上還設(shè)有髖關(guān)節(jié)變限位組件，其包括定位環(huán)、髖定位板、髖定位塊、信號(hào)板、止動(dòng)環(huán)、第三電動(dòng)推桿、第一接近開(kāi)關(guān)和第二接近開(kāi)關(guān)，其中定位環(huán)設(shè)在髖減速器外殼上，髖定位板設(shè)在髖減速器輸出軸上，髖定位塊和信號(hào)板均設(shè)在髖定位板上，第三電動(dòng)推桿的固定端連接在上述髖關(guān)節(jié)支架上，其輸出端與止動(dòng)環(huán)連接，止動(dòng)環(huán)和第三電動(dòng)推桿可相對(duì)定位環(huán)同軸滑動(dòng)，定位環(huán)與所述髖減速器同軸心設(shè)置，所述定位環(huán)上設(shè)有第一接近開(kāi)關(guān)，止動(dòng)環(huán)上設(shè)有第二接近開(kāi)關(guān)。

進(jìn)一步地，所述膝關(guān)節(jié)傳動(dòng)組件還包括：用來(lái)張緊同步帶的第一張緊輪和第二張緊輪，所述第一張緊輪和第二張緊輪分別設(shè)置在高輪架和矮輪架上，高輪架和矮輪架均設(shè)在膝關(guān)節(jié)電機(jī)一側(cè)的大腿支架內(nèi)，所述膝減速器的輸出軸固定連接有膝定位板，所述第二扭矩傳感器的外圈與所述膝定位板固定，其內(nèi)圈與所述膝傳動(dòng)軸固定。

進(jìn)一步地，所述小腿調(diào)長(zhǎng)組件還包括：固定在所述小腿上支架上的滑軌和固定在所述小腿下支架上的滑塊。

進(jìn)一步地，所述踝關(guān)節(jié)傳動(dòng)組件還包括：與所述無(wú)框電機(jī)的轉(zhuǎn)子同軸連接的電機(jī)出軸和電機(jī)軸套，所述無(wú)框電機(jī)的定子通過(guò)膠粘與所述踝關(guān)節(jié)定子外套固定，無(wú)框電機(jī)的兩側(cè)還分別設(shè)置有非金屬件無(wú)框電機(jī)壓板和絕緣板；所述踝編碼器設(shè)置在所述電機(jī)出軸上；所述踝減速器的輸出軸固定連接有踝定位板上，踝定位板與所述踝關(guān)節(jié)支架固定連接。

更進(jìn)一步地，所述膝關(guān)節(jié)傳動(dòng)組件和所述踝關(guān)節(jié)傳動(dòng)組件均設(shè)有機(jī)械限位機(jī)構(gòu)和電氣限位機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、通過(guò)大腿伸長(zhǎng)組件可調(diào)節(jié)大腿的長(zhǎng)度，通過(guò)小腿伸長(zhǎng)組件可調(diào)節(jié)小腿的長(zhǎng)度，能夠根據(jù)不同的人體腿部關(guān)節(jié)的長(zhǎng)度調(diào)節(jié)機(jī)械腿的關(guān)節(jié)軸線的長(zhǎng)度與人體腿部的關(guān)節(jié)軸線的長(zhǎng)度一致，能夠適應(yīng)不同身高的患者，不同腿長(zhǎng)和不同姿態(tài)訓(xùn)練的需求，達(dá)到最優(yōu)的訓(xùn)練效果。

2、通過(guò)設(shè)置在腳踏板下方的六維力傳感器實(shí)施監(jiān)測(cè)患者施加到腳踏板上的力的方向及力矩大小，分析患者的行為意圖，以實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)機(jī)械腿的運(yùn)動(dòng)速度和方向。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例康復(fù)機(jī)器人機(jī)械腿立體圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例髖關(guān)節(jié)傳動(dòng)組件立體圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例髖關(guān)節(jié)傳動(dòng)組件剖視圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例髖關(guān)節(jié)變限位組件立體圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例大腿伸長(zhǎng)組件及膝關(guān)節(jié)傳動(dòng)組件立體圖；

圖6是圖5中膝關(guān)節(jié)位置爆炸圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例小腿伸長(zhǎng)組件及踝關(guān)節(jié)傳動(dòng)組件立體圖；

圖8是圖7中踝關(guān)節(jié)位置爆炸圖；

圖9是足底傳感器組件立體圖。

圖中：1、髖關(guān)節(jié)傳動(dòng)組件，2、大腿調(diào)長(zhǎng)組件，3、膝關(guān)節(jié)傳動(dòng)組件，4、小腿調(diào)長(zhǎng)組件，5、踝關(guān)節(jié)傳動(dòng)組件，6、足底傳感組件，101、髖關(guān)節(jié)支架，102、髖關(guān)節(jié)電機(jī)，103、髖編碼器，104、髖主動(dòng)帶輪，105、髖計(jì)量主動(dòng)帶輪，106、髖計(jì)量從動(dòng)帶輪，107、髖從動(dòng)帶輪，108、髖減速器，109、髖減速器座，110、髖傳動(dòng)軸承座，111、髖旋轉(zhuǎn)板，112、髖電機(jī)軸承座，113、髖編碼器軸承座，114、髖定位板，115、第一扭矩傳感器，116、髖傳動(dòng)軸，117、髖關(guān)節(jié)滑軌，201、定位環(huán)，202、第一接近開(kāi)關(guān)，203、第一接近開(kāi)關(guān)座，204、髖定位塊，205，信號(hào)板，206、第二接近開(kāi)關(guān)，207、第二接近開(kāi)關(guān)座，208、止動(dòng)環(huán)，209、延長(zhǎng)臂，210、第三電動(dòng)推桿，211、髖電動(dòng)推桿座，301、大腿支架，302、膝從動(dòng)帶輪，303、膝減速器，304、第一張緊輪，305、第一大腿推桿座，306、第一電動(dòng)推桿，307、第二大腿推桿座，308、高輪架，309、膝編碼器軸承座，310、矮輪架，311、膝主動(dòng)帶輪，312、膝關(guān)節(jié)電機(jī)軸承座，313、膝關(guān)節(jié)電機(jī)，314、膝計(jì)量帶輪，315、膝編碼器，316、膝軸承外套，317、膝關(guān)節(jié)傳動(dòng)帶，319、膝傳動(dòng)軸，320、第二扭矩傳感器，321、檢測(cè)條，322、膝定位塊，323、膝定位板，324、膝關(guān)節(jié)套，325、第二張緊輪，401、小腿上支架，402、小腿第一推桿座，403、第二電動(dòng)推桿，404、小腿第二推桿座，405、小腿下支架，406、電子尺，407、小腿滑軌，408、小腿下支架蓋，409、小腿上支架蓋，410、電子尺拉桿座，501、踝編碼器，502、無(wú)框電機(jī)壓板，503、電機(jī)出軸，504、無(wú)框電機(jī)，505、電機(jī)軸套，506、絕緣板，507、無(wú)框電機(jī)軸，508、踝關(guān)節(jié)定子外套，509、踝關(guān)節(jié)接近開(kāi)關(guān)，510、踝減速器，511、踝定位板，512、踝定位塊，513、踝關(guān)節(jié)套，601、踝關(guān)節(jié)支架，603、踝關(guān)節(jié)底板，604、六維力傳感器，605、腳踏板。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。

如圖1所示的下肢康復(fù)機(jī)器人的機(jī)械腿，包括：髖關(guān)節(jié)傳動(dòng)組件1、大腿調(diào)長(zhǎng)組件2、膝關(guān)節(jié)傳動(dòng)組件3、小腿調(diào)長(zhǎng)組件4、踝關(guān)節(jié)傳動(dòng)組件5和足底傳感組件6。

如圖2和圖3所示，髖關(guān)節(jié)傳動(dòng)組件可將設(shè)在髖關(guān)節(jié)支架101的底部的髖關(guān)節(jié)電機(jī)102動(dòng)力傳遞到大腿支架301上，帶動(dòng)機(jī)械腿的大腿部繞髖關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)，髖關(guān)節(jié)傳動(dòng)組件1包括髖關(guān)節(jié)支架101、設(shè)置在髖關(guān)節(jié)支架101底部的髖關(guān)節(jié)電機(jī)102、均與髖關(guān)節(jié)電機(jī)102同軸連接的髖主動(dòng)帶輪104和髖計(jì)量主動(dòng)帶輪105、與髖計(jì)量主動(dòng)帶輪105通過(guò)帶傳動(dòng)連接的髖計(jì)量從動(dòng)帶輪106、與髖計(jì)量從動(dòng)帶輪106同軸設(shè)置的髖編碼器103、設(shè)置在髖關(guān)節(jié)支架101上部的髖從動(dòng)帶輪107、與髖從動(dòng)帶輪107同軸連接的髖減速器108、髖傳動(dòng)軸116、連接在髖減速器108的輸出軸和髖傳動(dòng)軸116之間的第一扭矩傳感器115以及與髖傳動(dòng)軸116固定連接的髖旋轉(zhuǎn)板111；髖主動(dòng)帶輪104與髖從動(dòng)帶輪107通過(guò)帶傳動(dòng)連接；髖關(guān)節(jié)支架101上安裝有髖電機(jī)軸承座112，髖關(guān)節(jié)電機(jī)102的輸出軸通過(guò)軸承架設(shè)在髖電機(jī)軸承座112上，髖編碼器103安裝在髖編碼器軸承座113上，髖減速器108安裝在髖減速器座109內(nèi)，髖減速器108的輸出軸通過(guò)螺栓與髖定位板114固定連接，髖定位板114通過(guò)螺栓與第一扭矩傳感器115的內(nèi)圈相連，髖傳動(dòng)軸116通過(guò)螺栓與第一扭矩傳感器115的外圈相連，髖傳動(dòng)軸116通過(guò)軸承架設(shè)在髖傳動(dòng)軸承座110上，保證髖減速器108的輸出軸與髖傳動(dòng)軸116的同軸度，髖傳動(dòng)軸116的末端固定有髖旋轉(zhuǎn)板111，髖關(guān)節(jié)滑軌117固定在髖旋轉(zhuǎn)板111上。髖關(guān)節(jié)電機(jī)102通過(guò)傳動(dòng)帶帶動(dòng)髖從動(dòng)帶輪107旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)髖減速器108減速后，帶動(dòng)安裝在髖減速器108的輸出軸上的髖定位板114，通過(guò)第一扭矩傳感器115內(nèi)、外圈的檢測(cè)，帶動(dòng)髖傳動(dòng)軸116旋轉(zhuǎn)，并使髖旋轉(zhuǎn)板111做出相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)。大腿支架301固定在髖滑塊上，髖滑塊可沿髖關(guān)節(jié)滑軌117移動(dòng)，從而使大腿支架301繞髖關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸心旋轉(zhuǎn)。

如圖3和圖4所示，髖關(guān)節(jié)變限位組件包括：安裝在髖減速器座109上的定位環(huán)201、安裝在髖定位板114上的髖定位塊204和信號(hào)板205、以及安裝在髖減速器座109側(cè)面的髖電動(dòng)推桿座211。定位環(huán)201與髖減速器108同軸，設(shè)置止動(dòng)環(huán)208處于定位環(huán)201和髖電機(jī)軸承之間，并于定位環(huán)201同軸可相對(duì)滑動(dòng)。定位環(huán)201外側(cè)設(shè)有第一接近開(kāi)關(guān)座203，第一接近開(kāi)關(guān)座203上設(shè)有第一接近開(kāi)關(guān)202，止動(dòng)環(huán)208上設(shè)有第二接近開(kāi)關(guān)206座207，第二接近開(kāi)關(guān)206座207上設(shè)有第二接近開(kāi)關(guān)206。髖關(guān)節(jié)變限位組件靠第三電動(dòng)推桿210的驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)機(jī)械限位，第三電動(dòng)推桿210的固定端連接在髖關(guān)節(jié)支架101上，輸出端與延長(zhǎng)臂209連接，延長(zhǎng)臂209與止動(dòng)環(huán)208連接。

在坐姿狀態(tài)下，髖關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)空間較小，通過(guò)使第三電動(dòng)推桿210，使止動(dòng)環(huán)208從定位環(huán)201中伸出，使髖定位塊204在定位環(huán)201和止動(dòng)環(huán)208之間的運(yùn)動(dòng)范圍縮小，通過(guò)信號(hào)板205、定位環(huán)201、第一接近開(kāi)關(guān)202和第二接近開(kāi)關(guān)206構(gòu)成電氣限位，為機(jī)械限位提供一層保護(hù)，當(dāng)信號(hào)板205通過(guò)第一接近開(kāi)關(guān)202檢測(cè)范圍時(shí)，發(fā)出信號(hào)命令髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)停止。從而保證患者康復(fù)運(yùn)動(dòng)不會(huì)對(duì)患者身體造成損傷。

如圖5所示，大腿調(diào)長(zhǎng)組件包括：固定在髖關(guān)節(jié)滑塊上的大腿支架301和用來(lái)驅(qū)動(dòng)大腿伸縮的第一電動(dòng)推桿306，大腿支架301上安裝有第一大腿推桿座305，髖旋轉(zhuǎn)板111上設(shè)有第二大腿推桿座307，第二電動(dòng)推桿403的兩端固連第一大腿推桿座305和第二大腿推桿座307，通過(guò)使第一電動(dòng)推桿306的輸出軸伸縮，帶動(dòng)大腿支架301相對(duì)髖關(guān)節(jié)前后移動(dòng)，從而達(dá)到大腿伸長(zhǎng)的效果。

如圖5和圖6所示，膝關(guān)節(jié)傳動(dòng)組件包括：安裝在大腿支架301上的膝關(guān)節(jié)電機(jī)軸承座312、膝編碼器315、軸承座309、高輪架308、矮輪架310、膝關(guān)節(jié)套324，膝關(guān)節(jié)電機(jī)313通過(guò)軸承支撐在膝關(guān)節(jié)電機(jī)軸承座312上，膝編碼器315通過(guò)軸承支撐在膝編碼器軸承座309上，膝從動(dòng)帶輪302與膝減速器303同軸連接，膝減速器303固定在膝關(guān)節(jié)套324內(nèi)，膝減速器303的輸出軸通過(guò)螺栓與膝定位板323連接，第二扭矩傳感器320的外圈通過(guò)螺栓與膝定位板323連接，其內(nèi)圈與膝傳動(dòng)軸319連接，膝傳動(dòng)軸319一側(cè)固定在小腿上支架401上，并且小腿上支架401通過(guò)軸承將機(jī)械臂重量轉(zhuǎn)移在膝軸承外套316上。高輪架308上設(shè)置有第一張緊輪304，矮輪架310上設(shè)置有第二張緊輪325，同步帶依次跨過(guò)膝主動(dòng)帶輪311、第二張緊輪325、第一張緊輪304和膝從動(dòng)帶輪302，膝編碼器315與第二張緊輪325同軸連接。膝關(guān)節(jié)接近開(kāi)關(guān)固定在大腿支架301上，檢測(cè)安裝在膝定位板323上的膝定位塊322和檢測(cè)條321，膝關(guān)節(jié)傳動(dòng)帶317連接膝主動(dòng)帶輪311與膝從動(dòng)帶輪302，并通過(guò)第一張緊輪304和第二張緊輪325帶動(dòng)膝計(jì)量帶輪314進(jìn)行隨動(dòng)，通過(guò)膝編碼器315檢測(cè)膝關(guān)節(jié)電機(jī)313運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，在停機(jī)后可以保存當(dāng)前位置，當(dāng)患者再次上機(jī)時(shí)無(wú)需進(jìn)行機(jī)械復(fù)位。膝關(guān)節(jié)電機(jī)313通過(guò)膝主動(dòng)帶輪311、膝關(guān)節(jié)傳動(dòng)帶317帶動(dòng)膝從動(dòng)帶輪302，將旋轉(zhuǎn)傳遞入膝減速器303的輸入軸，通過(guò)膝減速器303的減速后使膝定位板323帶動(dòng)第二扭矩傳感器320及膝傳動(dòng)軸319旋轉(zhuǎn)，第二扭矩傳感器320檢測(cè)當(dāng)前膝關(guān)節(jié)扭矩?cái)?shù)值，同時(shí)膝定位塊322與膝關(guān)節(jié)套324構(gòu)成機(jī)械限位系統(tǒng)，膝關(guān)節(jié)套324中結(jié)構(gòu)中含有限制膝定位塊322運(yùn)動(dòng)范圍的開(kāi)槽，檢測(cè)條321、膝關(guān)節(jié)接近開(kāi)關(guān)構(gòu)成電氣限位系統(tǒng)，與髖關(guān)節(jié)電氣限位系統(tǒng)工作原理相同。

如圖7所示，小腿調(diào)長(zhǎng)裝置包括小腿上支架401、小腿下支架405、設(shè)置在小腿上支架401上的小腿滑軌407、設(shè)置在小腿下支架405上的小腿滑塊、小腿下支架蓋408、小腿上支架蓋409、安裝在小腿上支架401上的小腿第一推桿座402、安裝在小腿支架上的電子尺拉桿座410、安裝在小腿下支架405上的小腿第二推桿座404和電子尺406，小腿滑軌407安裝于小腿上支架401內(nèi)側(cè)，小腿下支架405安裝于小腿滑塊上，第二電動(dòng)推桿403的兩端連接小腿第一推桿座402和小腿第二推桿座404，電子尺406的固定端固定在小腿下支架405上，檢測(cè)端固定在電子尺拉桿座410上，小腿下支架蓋408通過(guò)螺栓固定在小腿下支架405外側(cè)，小腿上支架蓋409通過(guò)螺栓連接固定在小腿上支架401外側(cè)，踝關(guān)節(jié)傳動(dòng)組件5及足底傳感組件6連接小腿支架上，處于機(jī)械腿末端形成機(jī)器人的踝關(guān)節(jié)及足底，通過(guò)伸縮第二電動(dòng)推桿403使小腿下支架405相對(duì)小腿上支架401運(yùn)動(dòng)，使踝傳動(dòng)組件、足底傳感組件6相對(duì)膝關(guān)節(jié)遠(yuǎn)離或接近，由于第二電動(dòng)推桿403尺寸較小，沒(méi)有內(nèi)置電位計(jì)，在第二電動(dòng)推桿403對(duì)側(cè)固定電子尺406，用于測(cè)量當(dāng)前小腿伸長(zhǎng)量，小腿下支架蓋408、小腿上支架蓋409的安裝方式保證了小腿結(jié)構(gòu)的便于拆卸和維修。

如圖8所示，踝關(guān)節(jié)傳動(dòng)組件5包括：與小腿下支架405固定踝關(guān)節(jié)定子外套508、與踝關(guān)節(jié)定子外套508固定連接的踝減速器510、無(wú)框電機(jī)軸507、電機(jī)軸套505、電機(jī)出軸503和踝編碼器501，無(wú)框電機(jī)軸507與踝減速器510的輸入軸同軸連接，電機(jī)軸套505通過(guò)鍵與無(wú)框電機(jī)軸507連接，電機(jī)出軸503通過(guò)螺栓與無(wú)框電機(jī)軸507同軸連接，并通過(guò)電機(jī)出軸503和電機(jī)軸套505的軸肩夾持無(wú)框電機(jī)504的轉(zhuǎn)子，無(wú)框電機(jī)504的定子通過(guò)膠粘與踝關(guān)節(jié)定子外套508固定連接，踝減速器510通過(guò)螺栓連接固定在踝關(guān)節(jié)定子外套508上，且踝關(guān)節(jié)定子外套508與踝減速器510保證高精度的同軸度，設(shè)置無(wú)框電機(jī)軸507固定在踝減速器510的輸入軸上，并伸入踝減速器510較長(zhǎng)一段使無(wú)框電機(jī)軸507在高速運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，由于外力的作用使無(wú)框電機(jī)軸507、電機(jī)軸套505喪失與踝減速器510的同軸度，無(wú)框電機(jī)504兩側(cè)分別設(shè)置有非金屬件無(wú)框電機(jī)壓板502和絕緣板506，保證無(wú)框電機(jī)504在通電情況下不會(huì)漏電對(duì)患者造成傷害。踝編碼器501檢測(cè)電機(jī)出軸503的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，對(duì)無(wú)框電機(jī)504進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制，踝減速器510輸出軸固定連接踝定位板511，踝定位板511通過(guò)螺栓與踝關(guān)節(jié)支架601連接，并且踝關(guān)節(jié)支架601通過(guò)踝關(guān)節(jié)軸承將足底裝置重量承載與踝關(guān)節(jié)套513上，通過(guò)無(wú)框電機(jī)504轉(zhuǎn)動(dòng)，無(wú)框電機(jī)504定子固定在踝關(guān)節(jié)定子外套508上相對(duì)小腿下支架405靜止，無(wú)框電機(jī)504轉(zhuǎn)子帶動(dòng)電機(jī)出軸503、無(wú)框電機(jī)軸507和電機(jī)軸套505轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)踝減速器510減速后將旋轉(zhuǎn)傳遞至踝定位板511和踝關(guān)節(jié)支架601上，踝定位塊512與踝關(guān)節(jié)套513形成機(jī)械限位系統(tǒng)，工作原理與膝關(guān)節(jié)機(jī)械限位系統(tǒng)相同，踝關(guān)節(jié)接近開(kāi)關(guān)509與踝定位塊512形成電氣限位系統(tǒng)，保證踝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)始終處于人體運(yùn)動(dòng)范圍之內(nèi)。

如圖9所示，足底傳感組件6包括：連接于踝定位板511上的踝關(guān)節(jié)支架601、設(shè)置在踝關(guān)節(jié)支架601底側(cè)的踝關(guān)節(jié)底板603，六維力傳感器604通過(guò)螺栓固定在踝關(guān)節(jié)底板603上，檢測(cè)端固定腳踏板605，踝關(guān)節(jié)支架601內(nèi)部鏤空便于六維力傳感器604信號(hào)線走線，患者腳部放置于腳踏板605上，在進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練過(guò)程時(shí)，患者施加于腳踏板605上的三個(gè)方向的力及力矩都會(huì)被六維力傳感器604檢測(cè)到，用于分析患者行為意圖。

上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書(shū)上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。