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专利号: 2020105959161
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 医学或兽医学;卫生学
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种多体位模块化脊髓损伤康复机器人机械结构,其特征在于:包括“十”字型的底架结构组件(009),座椅底座组件(003)左右两侧设置分别有下肢康复系统底座组件(005),座椅底座组件(003)和上肢康复系统底座组件(007)与两个下肢康复系统底座组件(005)呈“十”字型可拆卸设置在底架结构组件(009)上方,所述座椅底座组件(003)上方设置有座椅组件(002)且通过调节座椅底座组件(003)实现不同姿态下座椅组件(002)的高度调节及直线移动和功能性回转,所述座椅组件(002)靠背后方设置有人体负重调节组件(001),所述上肢康复系统底座组件(007)上方设置有上肢康复系统外骨骼组件(008),两个所述下肢康复系统底座组件(005)上方均设置有下肢康复系统支架组件(006),两个所述下肢康复系统支架组件(006)的顶端均设置有下肢康复系统外骨骼组件(004);

所述人体负重调节组件(001)包括直线轴承(101)、设置在所述直线轴承(101)上且沿直线轴承(101)移动的悬梁(105)、悬梁电推杆(103)、吊带(106)和脚垫(108);所述直线轴承(101)设置为两个且两个直线轴承(101)相互平行设置在座椅组件(002)靠背后方平面处;所述悬梁电推杆(103)的固定端与悬梁电推杆固定端支架(102)铰接,所述悬梁电推杆固定端支架(102)固定在座椅组件(002)靠背后方横梁处;所述悬梁电推杆(103)的伸缩端与悬梁电推杆伸缩端支架(104)铰接,所述悬梁电推杆伸缩端支架(104)固定在所述悬梁(105)的横梁上;所述吊带(106)固定在所述悬梁(105)的顶端,所述脚垫(108)固定在第一回转支撑下底板(306)上,所述脚垫(108)靠近座椅升降台(301)一侧对称布置两个压力传感器(107),所述压力传感器(107)检测所受压力并反馈给控制系统来调整悬梁电推杆(103)的伸缩量以改变所述悬梁(105)高度进而实现患者站立位的负重调节;

所述座椅底座组件(003)包括座椅升降台(301)、第一回转支撑上底板(302)、第一回转支撑(303)、第一限位弹簧扣基座(305)、第一回转支撑下底板(306)、第一限位弹簧扣凹槽(307)、第一导轨(313)、设置在所述第一导轨(313)上且沿第一导轨(313)移动的第一滑块(314)、用于安装第一导轨(313)的第一导轨滑块底板(315)和第一限位弹簧扣(316);所述第一导轨(313)设置为两条且两条第一导轨(313)与齿条(312)相互平行设置,齿轮(311)安装在第一回转支撑下底板(306)一侧;第一限位弹簧扣凹槽(307)设置为两个,所述两个第一限位弹簧扣凹槽(307)对称中心轴线相互垂直设置在所述第一回转支撑上底板(302)下部,第一限位弹簧扣基座(305)设置在所述第一回转支撑下底板(306)上;

所述下肢康复系统底座组件(005)包括丝杠(506)、安装于丝杠(506)两端的两个T型调距螺母(507)、同步带(508)、从动同步带轮(509)、主动同步带轮(510)、第二导轨(511)、设置在所述第二导轨(511)上且沿第二导轨(511)移动的第二滑块(512)和用于安装第二导轨(511)的第二导轨滑块底板(513),两个所述T型调距螺母(507)上部和所述第二滑块(512)与下肢系统升降台底座连接板(601)固定安装,所述第一导轨(313)与所述第二导轨(511)相互垂直设置;所述第二导轨(511)设置为两条且两条第二导轨(511)相互平行设置且固定安装在第二导轨滑块底板(513)上部;

所述下肢康复系统支架组件(006)包括下肢系统升降台底座连接板(601)、固定在下肢系统升降台底座连接板(601)的下肢系统升降台(602)、固定在下肢系统升降台(602)的第二伺服电机安装板(603)、直角减速机(605)和第二伺服电机(606),所述直角减速机(605)法兰盘固定安装在所述第二伺服电机安装板(603)上,所述直角减速机(605)输出端与下肢康复系统外骨骼组件(004)髋关节旋转中心固定安装;所述第二伺服电机(606)的布置使所述第二伺服电机(606)输出轴轴线与所述直角减速机(605)输出端旋转中心轴线垂直、与第一导轨(313)在空间上相互平行以有效利用下肢系统升降台(602)上方空间,两个所述T型调距螺母(507)进行相离、相向联动带动下肢康复系统支架组件(006)同时相离或相向移动;

所述上肢康复系统底座组件(007)包括第二回转支撑下底板(701)、第二回转支撑(702)、第二限位弹簧扣基座(703)、与第二限位弹簧扣基座(703)铰接的第二限位弹簧扣(704)、第二限位弹簧扣凹槽(705)和第二回转支撑上底板(706);第二限位弹簧扣凹槽(705)设置为两个,所述两个第二限位弹簧扣凹槽(705)对称中心轴线共线对称布置在第二回转支撑上底板(706)下部,所述第二限位弹簧扣基座(703)布置在第二回转支撑下底板(701)上部,所述第二限位弹簧扣基座(703)位于底架结构组件(009)中心尾部且对称中心轴线与第一导轨(313)在空间上相互平行进而实现上肢康复系统外骨骼组件(008)的180°回转;

所述底架结构组件(009)包括底架(901),所述底架(901)下部设置有多个低重心轮(902)和多个重载型地脚(903)。

2.根据权利要求1所述的一种多体位模块化脊髓损伤康复机器人机械结构,其特征在于:所述座椅组件(002)的高度与病床持平、方向与病床同向。

3.根据权利要求1所述的一种多体位模块化脊髓损伤康复机器人机械结构,其特征在于:所述座椅升降台(301)的上部安装有座椅组件(002),通过调节座椅升降台(301)实现座椅组件(002)的高度调节;所述齿轮(311)与齿条(312)通过啮合传动实现座椅组件(002)的直线移动,所述第一限位弹簧扣基座(305)位于使用康复系统的患者的右侧且第一限位弹簧扣基座(305)的对称中心轴线与第一导轨(313)在空间上相互垂直,进而实现座椅组件(002)的90°回转。

4.根据权利要求1所述的一种多体位模块化脊髓损伤康复机器人机械结构,其特征在于:所述丝杠(506)安装在底架(901)下方,所述丝杠(506)上安装有两个丝杠轴向限位圈(505)使丝杠(506)不发生轴向移动。

5.根据权利要求1所述的一种多体位模块化脊髓损伤康复机器人机械结构,其特征在于:位于使用康复系统的患者的右侧的下肢康复系统底座组件(005)设置有手动调距功能,所述丝杠(506)的一端端头安装从动同步带轮(509),所述从动同步带轮(509)正上方设置有手动调距外壳下半截(502),所述手动调距外壳下半截(502)固定安装在第二导轨滑块底板(513)上部,所述手动调距外壳下半截(502)内安装有轴(514)、轴承(515)和轴承盖(516),主动同步带轮(510)通过轴(514)安装在手动调距外壳下半截(502)上方,手动调距摇轮(503)安装在轴(514)上且与主动同步带轮(510)同心,所述主动同步带轮(510)与从动同步带轮(509)之间用同步带(508)连接传动;通过转动手动调距摇轮(503)带动主动同步带轮(510)转动,经同步带(508)传动带动从动同步带轮(509)旋转进而带动丝杠(506)转动进而联动调节两个下肢康复系统支架组件(006)的间距,所述丝杠(506)与T型调距螺母(507)螺纹传动,所述T型调距螺母(507)与所述丝杠(506)螺纹传动使两个T型调距螺母(507)相离、相向联动且能够自锁。

6.根据权利要求1所述的一种多体位模块化脊髓损伤康复机器人机械结构,其特征在于:所述第一导轨滑块底板(315)、第二导轨滑块底板(513)和第二回转支撑下底板(701)通过螺栓安装在底架(901)上部。

7.根据权利要求1所述的一种多体位模块化脊髓损伤康复机器人机械结构,其特征在于:所述低重心轮(902)和重载型地脚(903)分别设置为8个和12个且布置在所述底架(901)的下部承重位置。