一种平行四边形式康复机器人动态平衡系统的制作方法

1.本发明涉及一种平行四边形式康复机器人动态平衡系统。


背景技术：

2.现有的外骨骼装置大多与地面或立柱刚性连接，患者在进行康复训练时，外骨骼机构重心保持不动，而人体重心高度在不断变化，导致重心不匹配，使患者感到不适。现有的外骨骼装置本身大多结构复杂且沉重，患者在进行康复训练时，需额外承担外骨骼的重量，大大增加了患者的负担，影响康复效果。现有的外骨骼平衡机构不可收起，占用体积较大，但是跑台空间有限，不利于患者康复训练前进行安全服的穿戴。


技术实现要素：

3.为避免在康复训练时，外骨骼重心不随人体重心上下运动，影响患者康复体验和康复效果，本发明的目的是提供一种平行四边形式康复机器人动态平衡系统，本发明采用平行四边形的结构，当患者进行康复训练，平行四边形式康复机器人动态平衡系统可以使得外骨骼的重心跟随患者重心上下浮动，改善患者康复体验，提高康复训练的效率。
4.本发明采取的具体技术方案是：
5.一种平行四边形式康复机器人动态平衡系统,包括安装框、上连杆、下连杆和髋部调整机构连接装置；其中：
6.所述安装框包括上安装板和下安装板，上安装板和下安装板镜像对称，上、下安装板之间设有多个垫块并通过螺栓将上、下安装板与垫块连接，在上、下安装板之间形成容腔；所述髋部调整机构连接装置包括上连接板和下连接板，上连接板和下连接板镜像对称，上、下连接板之间设有垫块并通过螺栓将上、下连接板与垫块连接，在上、下连接板之间形成容腔；
7.所述上/下连杆由两根方管组成，两根方管两端分别通过第一套筒连接，所述第一套筒分别与两根方管焊接，所述第一套筒两端分别安装有轴承；所述上/下连杆的一端安装在安装框内且与两安装板连接，具体为限位螺栓依次穿过垫片、上安装板、垫片、轴承、第一套筒、轴承、垫片、下安装板、垫片、螺母将上/下连杆与安装框连接；所述上/下连杆的另一端安装在髋部调整机构连接装置内并与上、下连接板连接，具体为限位螺栓依次穿过垫片、上连接板、垫片、轴承、第一套筒、轴承、垫片、下连接板、垫片、螺母将上/下连杆与髋部调整机构连接装置连接；所述上连杆安装在安装框内的一端还连接有套筒连接件，所述套筒连接件包括第一连接板、第二连接板和第二套筒，第一连接板、第二连接板分别与所述第一套筒焊接，所述第二套筒两端分别安装有轴承，限位螺栓依次穿过垫片、第一连接板、垫片、轴承、第二套筒、轴承、垫片、第二连接板、垫片、螺母将第一连接板、第二连接板和第二套筒连接；所述安装框内还安装有拉力调节结构，所述拉力调节结构包括丝杆、丝杆支座和电机支座，所述丝杆支座分别通过圆法兰轴承与上安装板、下安装板连接，所述电机支座通过螺栓与丝杆支座连接，所述电机支座上安装有丝杆电机；所述丝杆的一端通过轴承与丝杆支座
连接并通过联轴器与丝杆电机连接；所述丝杆上配合安装有丝杆螺母，丝杆螺母可在丝杆上移动，丝杆螺母连接有两根弹簧，两根弹簧的另一端与弹簧连接板连接，所述弹簧连接板与第二套筒连接；
8.所述安装框与所述髋部调整机构连接装置相互平行，所述上连杆与所述下连杆相互平行；
9.进一步地，所述安装框还安装有多个六角双通柱，所述六角双通柱两端用螺栓固定，六角双通柱两端的螺栓依次穿过垫片、上/下安装板、垫片、六角双通柱将六角双通柱与上/下安装板连接。
10.更进一步地，所述连杆下方和所述套筒连接件上方分别设有六角双通柱，对连杆的活动范围进行限制。
11.进一步地，所述丝杆顶端安装有限位螺母，限制丝杆螺母的活动范围。
12.进一步地，所述弹簧连接板与所述第二套筒焊接，焊接位置在第二套筒中间。
13.本发明的有益效果是：本发明的四边形式康复机器人动态平衡系统，可以在康复训练过程中实现外骨骼重心跟随患者重心上下运动，带给患者更好的康复体验。且为平衡调外骨骼和平衡系统自身的重量，减轻患者康复时的负担，本发明可以根据需要平衡掉的重量来调节预拉力调节装置，使得平行四边形式康复机器人动态平衡系统末端的外骨骼可以在任意角度处于平衡状态。同时，本发明采用平行四边形的结构，在患者进行康复训练前，可将整个平衡系统连同外骨骼收起，解决了现有的外骨骼平衡装置占用体积大，不可收起的问题，患者穿上减重服以后，再将平衡系统放下为患者穿戴外骨骼装置，穿戴过程简便，用时短，不会使患者产生不适感。当上连杆或下连杆等需要更换，均可单独更换，利用模块化的设计理念，可以加减或者更换各个结构，当零件发生损坏亦可跟换对应模块，减少维修时间，增加了本发明的后续开发可能性。
附图说明
14.图1为四边形式康复机器人动态平衡系统的结构示意图；
15.图2为四边形式康复机器人动态平衡系统的内部结构示意图；
16.图3-7为四边形式康复机器人动态平衡系统的局部结构示意图；
17.图8为丝杆支座的结构示意图；
18.图9为电机支座的结构示意图。
具体实施方式
19.为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
20.请参阅图1-7，本实施例提供了一种平行四边形式康复机器人动态平衡系统,包括安装框1、上连杆2、下连杆3和髋部调整机构连接装置4；其中：
21.所述安装框包括上安装板101和下安装板102，上安装板101和下安装板102镜像对称，上、下安装板之间设有多个垫块11并通过螺栓将上、下安装板与垫块11连接，在上、下安装板之间形成容腔；所述髋部调整机构连接装置包括上连接板401和下连接板402，上连接板401和下连接板402镜像对称，上、下连接板之间设有垫块11并通过螺栓将上、下连接板与
垫块11连接，在上、下连接板之间形成容腔；髋部调整机构连接装置通过连接块404与与髋部调整机构连接。
22.所述上/下连杆由两根方管组成，两根方管两端分别通过第一套筒201连接，所述第一套筒201分别与两根方管焊接，所述第一套筒201两端分别安装有轴承；所述上/下连杆3的一端安装在安装框内且与两安装板连接，具体为限位螺栓8依次穿过垫片、上安装板101、垫片9、轴承10、第一套筒201、轴承10、垫片9、下安装板102、垫片9、螺母将上/下连杆与安装框连接；所述上/下连杆的另一端安装在髋部调整机构连接装置内并与上、下连接板402连接，具体为限位螺栓8依次穿过垫片9、上连接板401、垫片9、轴承10、第一套筒201、轴承10、垫片9、下连接板402、垫片9、螺母将上/下连杆与髋部调整机构连接装置连接；所述上连杆2安装在安装框内的一端还连接有套筒连接件5，所述套筒连接件5包括第一连接板501、第二连接板502和第二套筒503，第一连接板501、第二连接板502分别与所述第一套筒201焊接，所述第二套筒503两端分别安装有轴承10，限位螺栓8依次穿过垫片9、第一连接板501、垫片9、轴承10、第二套筒503、轴承10、垫片9、第二连接板502、垫片9、螺母将第一连接板501、第二连接板502和第二套筒503活动连接(第二套筒可相对第一连接板和第二连接板转动)；所述安装框内还安装有拉力调节结构，所述拉力调节结构包括丝杆601、丝杆支座602(图8)和电机支座603(图9)，所述丝杆支座602分别通过圆法兰轴承609与上安装板101、下安装板102连接，所述电机支座603通过螺栓与丝杆支座602连接，所述电机支座603上安装有丝杆电机604；所述丝杆的一端通过轴承10与丝杆支座602连接并通过联轴器605与丝杆电机604连接；所述丝杆601上配合安装有丝杆螺母606，丝杆螺母606可在丝杆上移动，所述丝杆601顶端安装有限位螺母608，限制丝杆螺母606的活动范围，丝杆螺母606连接有两根弹簧610，两根弹簧610的另一端与弹簧连接板607连接，所述弹簧连接板607与所述第二套筒503焊接，焊接位置在第二套筒503中间。丝杆螺母606在丝杆上运动时，改变弹簧的伸长量，从而得到所需要的预拉力值，限位螺母608防止丝杆螺母606脱离丝杆。当预拉力值需要调整时，通过调节丝杆电机604，丝杆电机604带动丝杆旋转，从而使丝杆螺母606在丝杆上移动，改变两根弹簧的形变量，进而改变弹簧拉力，最终得到所需的预拉力值；
23.所述安装框与所述髋部调整机构连接装置相互平行，所述上连杆2与所述下连杆3相互平行。
24.作为本实施例技术方案的进一步优选，所述安装框还安装有多个六角双通柱7，所述六角双通柱7两端用螺栓固定，六角双通柱7两端的螺栓依次穿过垫片9、上/下安装板、垫片9、六角双通柱7将六角双通柱与上/下安装板连接；所述上连杆下方和所述套筒连接件上方分别设有六角双通柱，对上连杆的活动范围进行限制。
25.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
或“包含
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解
为包括本数。
26.尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。