專利名稱：一種仿生機(jī)器人及其仿生踝關(guān)節(jié)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種仿生機(jī)器人及其仿生踝關(guān)節(jié)。
背景技術(shù)：
近年來，因交通事故、工傷事故、腦卒中等因素引發(fā)的步行障礙呈現(xiàn)高發(fā)趨勢(shì)，腦卒中、脊椎損傷等疾病患者范圍在不斷擴(kuò)大。此類患者除了進(jìn)行手術(shù)或藥物治療，還需要科學(xué)的康復(fù)訓(xùn)練幫助恢復(fù)肢體活動(dòng)能力。傳統(tǒng)的康復(fù)訓(xùn)練一般由醫(yī)生和治療師手動(dòng)協(xié)助病人進(jìn)行站立行走訓(xùn)練，但是，這種被動(dòng)的訓(xùn)練模式工作強(qiáng)度大，不便于患者隨時(shí)訓(xùn)練。鑒于上述問題，目前提供了一種專門用于患者對(duì)下肢進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的機(jī)器人，在使用時(shí)，患者依靠機(jī)器人實(shí)現(xiàn)站立，并通過機(jī)器人的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)對(duì)患者腿部的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，從而達(dá)到幫助患者恢復(fù)下肢體的運(yùn)動(dòng)機(jī)能。但是，目前的機(jī)器人的踝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不便于安裝，且生產(chǎn)成本和運(yùn)輸成本較聞。因此，如何提供一種仿生踝關(guān)節(jié)，簡(jiǎn)化其結(jié)構(gòu)，以降低運(yùn)輸和生產(chǎn)成本，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種仿生踝關(guān)節(jié)，簡(jiǎn)化其結(jié)構(gòu)，以降低運(yùn)輸和生產(chǎn)成本。本實(shí)用新型的另一目的是提供一種具有該仿生踝關(guān)節(jié)的仿生機(jī)器人。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:一種仿生踝關(guān)節(jié)，包括模擬踝關(guān)節(jié)主體和與所述模擬踝關(guān)節(jié)主體一端通過連接轉(zhuǎn)軸鉸接的模擬腳板，還包括:與所述連接轉(zhuǎn)軸固定相連的連接片；其一端與所述模擬踝關(guān)節(jié)主體鉸接的氣彈簧，另一端與所述連接片鉸接，且所述氣彈簧與所述連接片的鉸接點(diǎn)偏離所述連接轉(zhuǎn)軸。優(yōu)選地，上述的仿生踝關(guān)節(jié)中，所述氣彈簧與所述模擬腳板分布在所述模擬踝關(guān)節(jié)主體的兩側(cè)。優(yōu)選地，上述的仿生踝關(guān)節(jié)中，所述模擬踝關(guān)節(jié)主體靠近所述模擬腳板的側(cè)面為向所述模擬腳板凸起的半圓弧形面。優(yōu)選地，上述的仿生踝關(guān)節(jié)中，所述連接轉(zhuǎn)軸與所述模擬踝關(guān)節(jié)主體的半圓弧形面的圓心重合，且所述半圓弧形面的半徑等于所述連接轉(zhuǎn)軸到所述模擬腳板的距離。優(yōu)選地，上述的仿生踝關(guān)節(jié)中，所述連接片為半圓弧形塊，其圓心與所述連接轉(zhuǎn)軸重合，且其半徑小于所述模擬踝關(guān)節(jié)主體的半圓弧形面的半徑。優(yōu)選地，上述的仿生踝關(guān)節(jié)中，還包括設(shè)置在所述模擬踝關(guān)節(jié)主體另一端的直線導(dǎo)軌滑塊和可與所述直線導(dǎo)軌滑塊發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的直線導(dǎo)軌，且所述直線導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)方向與所述模擬腳板所在面垂直。[0016]優(yōu)選地，上述的仿生踝關(guān)節(jié)中，所述直線導(dǎo)軌為直線光桿。優(yōu)選地，上述的仿生踝關(guān)節(jié)中，還包括用于對(duì)所述直線導(dǎo)軌滑塊進(jìn)行鎖緊的鎖緊機(jī)構(gòu)。一種仿生機(jī)器人，包括仿生膝關(guān)節(jié)和與所述仿生膝關(guān)節(jié)相連的仿生踝關(guān)節(jié)，其中，所述仿生踝關(guān)節(jié)為上述任一項(xiàng)所述的仿生踝關(guān)節(jié)。從上述的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型提供了一種仿生踝關(guān)節(jié)，包括模擬踝關(guān)節(jié)主體和與模擬踝關(guān)節(jié)主體一端通過連接轉(zhuǎn)軸鉸接的模擬腳板，還包括:與連接轉(zhuǎn)軸鉸接的連接片；其一端與模擬踝關(guān)節(jié)主體鉸接的氣彈簧，另一端與連接片鉸接，且氣彈簧與連接片的鉸接點(diǎn)偏離連接轉(zhuǎn)軸。使用時(shí)，將患者的腳放在模擬腳板上，向前或向后踩住模擬腳板，使得模擬腳板繞連接轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)連接片隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，由于氣彈簧一端與模擬踝關(guān)節(jié)主體相連，另一端與連接片鉸接，使得氣彈簧的長(zhǎng)度收縮或拉伸，即為患者提供抵抗足下垂肌肉力量，以幫助患者進(jìn)行踝關(guān)節(jié)的訓(xùn)練，此外，可有效防止患者在進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)出現(xiàn)足下垂的問題。從上述結(jié)構(gòu)可知，該仿生踝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于安裝，因此，降低了生產(chǎn)成本和運(yùn)輸成本。本實(shí)用新型還提供了一種仿生機(jī)器人，包括仿生膝關(guān)節(jié)和與膝關(guān)節(jié)相連的仿生踝關(guān)節(jié)，其中，該仿生踝關(guān)節(jié)為上述公開的仿生踝關(guān)節(jié)，因此，具有該踝關(guān)節(jié)的仿生機(jī)器人也具有上述技術(shù)效果。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的仿生踝關(guān)節(jié)一個(gè)側(cè)面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的仿生踝關(guān)節(jié)一個(gè)側(cè)面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的仿生腿的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型核心是提供一種仿生踝關(guān)節(jié)，簡(jiǎn)化其結(jié)構(gòu)，以降低運(yùn)輸和生產(chǎn)成本。本實(shí)用新型的另一目的是提供一種具有該仿生踝關(guān)節(jié)的仿生機(jī)器人。為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型方案，
以下結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請(qǐng)參考圖1-圖3，本實(shí)用新型公開了一種仿生踝關(guān)節(jié)，包括模擬踝關(guān)節(jié)主體I和與模擬踝關(guān)節(jié)主體I 一端通過連接轉(zhuǎn)軸鉸接的模擬腳板2，還包括:與連接轉(zhuǎn)軸鉸接的連接片3 ;其一端與模擬踝關(guān)節(jié)主體I鉸接的氣彈簧4，該氣彈簧4的另一端與連接片3鉸接，且氣彈簧4與連接片3的鉸接點(diǎn)偏離連接轉(zhuǎn)軸。使用時(shí)，將患者的腳放在模擬腳板2上，向前或向后踩住模擬腳板2，使得模擬腳板2繞連接轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)連接片3隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，由于氣彈簧4 一端與模擬踝關(guān)節(jié)主體I相連，另一端與連接片3鉸接，使得氣彈簧4的長(zhǎng)度收縮或拉伸，即為患者提供抵抗足下垂肌肉力量，以幫助患者進(jìn)行踝關(guān)節(jié)的訓(xùn)練，此外，可有效防止患者在進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)出現(xiàn)足下垂的問題。從上述結(jié)構(gòu)可知，該仿生踝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于安裝，因此，降低了生產(chǎn)成本和運(yùn)輸成本。具體實(shí)施例中，將氣彈簧4與模擬腳板2分布在模擬踝關(guān)節(jié)主體I的兩側(cè)，以防止氣彈簧4在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，妨礙患者的腳踝部位，從而保證患者正常使用。在實(shí)際使用過程中，模擬腳板2會(huì)繞連接轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，即相對(duì)于模擬踝關(guān)節(jié)主體I轉(zhuǎn)動(dòng)，為了防止模擬腳板2與模擬踝關(guān)節(jié)主體I之間發(fā)生相互摩擦，優(yōu)選地，將模擬踝關(guān)節(jié)主體I靠近模擬腳板2的側(cè)面設(shè)置為向模擬腳板2凸起的半圓弧形面。在模擬腳板2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可沿半圓弧形面轉(zhuǎn)動(dòng)，從而避免了模擬腳板2在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與模擬踝關(guān)節(jié)主體I發(fā)生碰撞。優(yōu)選的實(shí)施例中，將半圓弧形面的圓心與連接轉(zhuǎn)軸重合，并將半圓弧形面的半徑大小設(shè)置為連接轉(zhuǎn)軸到連接腳板2的距離。在實(shí)際設(shè)置時(shí)，操作者可根據(jù)模擬腳板2的旋轉(zhuǎn)角度的需要進(jìn)行設(shè)置，本實(shí)施例并不僅限于該布置方式。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，將連接片3設(shè)置為半圓弧形塊，其圓心與連接轉(zhuǎn)軸重合，且其半徑小于模擬踝關(guān)節(jié)主體I的半圓弧形面的半徑。在實(shí)際生產(chǎn)中，可根據(jù)不同的需要設(shè)置不同形狀的連接片3，本實(shí)施例中，不對(duì)連接片3的厚度和材料做限定。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的仿生踝關(guān)節(jié)還包括設(shè)置在模擬踝關(guān)節(jié)主體I另一端的直線導(dǎo)軌滑塊51和可與直線導(dǎo)軌滑塊51發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的直線導(dǎo)軌52，且直線導(dǎo)軌52的運(yùn)動(dòng)方向與模擬腳板2所在面垂直。如圖3所示，在實(shí)際使用時(shí)，模擬踝關(guān)節(jié)主體I需要與模擬膝關(guān)節(jié)6連接在一起，以形成仿生腿的小腿部分。由于患者的小腿的長(zhǎng)度不同，為了能夠適應(yīng)患者的腿長(zhǎng)，在模擬踝關(guān)節(jié)主體I上設(shè)置直線導(dǎo)軌滑塊51，并使其能夠沿直線導(dǎo)軌52滑行，以能夠改變仿生踝關(guān)節(jié)主體I與仿生膝關(guān)節(jié)6之間的距離。具體地，將直線導(dǎo)軌52設(shè)置為直線光桿。在不同考慮生產(chǎn)成本的前提下，可根據(jù)不同的需要設(shè)置不同的直線導(dǎo)軌52，比如絲杠導(dǎo)軌，相應(yīng)地，在模擬踝關(guān)節(jié)主體I上設(shè)置于絲杠導(dǎo)軌適應(yīng)的絲杠螺母。為了保證直線導(dǎo)軌滑塊51在直線導(dǎo)軌52上的鎖緊，以實(shí)現(xiàn)兩者的穩(wěn)定連接，本實(shí)施例中還包括用于對(duì)直線導(dǎo)軌滑塊51進(jìn)行鎖緊的鎖緊機(jī)構(gòu)。在使用時(shí)，通過鎖緊機(jī)構(gòu)將直線導(dǎo)軌滑塊51固定在直線導(dǎo)軌52上，以保證仿生踝關(guān)節(jié)與仿生膝關(guān)節(jié)的固定連接。在實(shí)際生產(chǎn)中，可通過螺釘將直線導(dǎo)軌滑塊51安裝在直線導(dǎo)軌52上；也可通過鎖緊卡環(huán)套設(shè)在直線導(dǎo)軌52上，并通過調(diào)節(jié)卡環(huán)的直徑的大小，來實(shí)現(xiàn)將直線導(dǎo)軌滑塊51固定在直線導(dǎo)軌52上。如圖3所示，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種仿生機(jī)器人，包括仿生膝關(guān)節(jié)6和與仿生膝關(guān)節(jié)6相連的仿生踝關(guān)節(jié)，以形成仿生機(jī)器人的仿生腿，且該仿生踝關(guān)節(jié)為上述公開的仿生踝關(guān)節(jié)，因此，兼具該放生踝關(guān)節(jié)的放生機(jī)器人也具有上述所有技術(shù)效果。本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求1.一種仿生踝關(guān)節(jié)，包括模擬踝關(guān)節(jié)主體(I)和與所述模擬踝關(guān)節(jié)主體(I)一端通過連接轉(zhuǎn)軸鉸接的模擬腳板，其特征在于，還包括: 與所述連接轉(zhuǎn)軸固定相連的連接片(3)； 其一端與所述模擬踝關(guān)節(jié)主體(I)鉸接的氣彈簧(4)，另一端與所述連接片(3)鉸接，且所述氣彈簧(4)與所述連接片(3)的鉸接點(diǎn)偏離所述連接轉(zhuǎn)軸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生踝關(guān)節(jié)，其特征在于，所述氣彈簧(4)與所述模擬腳板(2)分布在所述模擬踝關(guān)節(jié)主體(I)的兩側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生踝關(guān)節(jié)，其特征在于，所述模擬踝關(guān)節(jié)主體(I)靠近所述模擬腳板(2)的側(cè)面為向所述模擬腳板(2)凸起的半圓弧形面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的仿生踝關(guān)節(jié)，其特征在于，所述連接轉(zhuǎn)軸與所述模擬踝關(guān)節(jié)主體(I)的半圓弧形面的圓心重合，且所述半圓弧形面的半徑等于所述連接轉(zhuǎn)軸到所述模擬腳板(2)的距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的仿生踝關(guān)節(jié)，其特征在于，所述連接片(3)為半圓弧形塊，其圓心與所述連接轉(zhuǎn)軸重合，且其半徑小于所述模擬踝關(guān)節(jié)主體(I)的半圓弧形面的半徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生踝關(guān)節(jié)，其特征在于，還包括設(shè)置在所述模擬踝關(guān)節(jié)主體(I)另一端的直線導(dǎo)軌滑塊(51)和可與所述直線導(dǎo)軌滑塊(51)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的直線導(dǎo)軌(52)，且所述直線導(dǎo)軌(52)的運(yùn)動(dòng)方向與所述模擬腳板(2)所在面垂直。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的仿生踝關(guān)節(jié)，其特征在在于，所述直線導(dǎo)軌(52)為直線光桿。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的仿生踝關(guān)節(jié)，其特征在于，還包括用于對(duì)所述直線導(dǎo)軌滑塊(51)進(jìn)行鎖緊的鎖緊機(jī)構(gòu)。
9.一種仿生機(jī)器人，包括仿生膝關(guān)節(jié)和與所述仿生膝關(guān)節(jié)相連的仿生踝關(guān)節(jié)，其特征在于，所述仿生踝關(guān)節(jié)為上述權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的仿生踝關(guān)節(jié)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種仿生踝關(guān)節(jié)，包括模擬踝關(guān)節(jié)主體和與模擬踝關(guān)節(jié)主體一端通過連接轉(zhuǎn)軸鉸接的模擬腳板，還包括與連接轉(zhuǎn)軸鉸接的連接片；其一端與模擬踝關(guān)節(jié)主體鉸接的氣彈簧，另一端與連接片鉸接，且氣彈簧與連接片的鉸接點(diǎn)偏離連接轉(zhuǎn)軸。使用時(shí)，將患者的腳放在模擬腳板上，向前或向后踩住模擬腳板，使得模擬腳板繞連接轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)連接片隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，使得氣彈簧的長(zhǎng)度收縮或拉伸，即為患者提供抵抗足下垂肌肉力量，以幫助患者進(jìn)行踝關(guān)節(jié)的訓(xùn)練，可有效防止患者在進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)出現(xiàn)足下垂的問題。從上述結(jié)構(gòu)可知，該仿生踝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于安裝，因此，降低了生產(chǎn)成本和運(yùn)輸成本。本實(shí)用新型還公開了一種具有上述仿生踝關(guān)節(jié)的仿生機(jī)器人。
文檔編號(hào)A61F2/66GK203017137SQ20122072680
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者徐振華, 顧捷 申請(qǐng)人:上海璟和技創(chuàng)機(jī)器人有限公司, 常州市錢璟康復(fù)器材有限公司, 廣州市章和電氣設(shè)備有限公司