本發(fā)明屬于康復(fù)醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種三位姿康復(fù)機(jī)器人。

背景技術(shù)：

目前，癱瘓患者運動功能障礙的預(yù)后康復(fù)主要依靠治療師完成。應(yīng)用于康復(fù)的醫(yī)療器械主要有康復(fù)病床、輪椅和上下肢康復(fù)訓(xùn)練腳踏車。其中康復(fù)病床除病床的基本功能外部分實現(xiàn)起背和站立的功能；輪椅在電動輪椅的基礎(chǔ)上有些實現(xiàn)了站立功能；上下肢康復(fù)訓(xùn)練腳踏車一般應(yīng)用于患者康復(fù)的中后期，需要有一定自理能力的患者在護(hù)理人員的監(jiān)護(hù)下使用。上述康復(fù)器械存在功能單一，不能實現(xiàn)將變換體位和上下肢康復(fù)訓(xùn)練結(jié)合在一起。

有鑒于此本發(fā)明集體位變換裝置、上肢康復(fù)裝置和下肢康復(fù)裝置于一體，使患者能在不同位姿下同時進(jìn)行上下肢康復(fù)訓(xùn)練。體位變換裝置在電動推桿的驅(qū)動下輔助患者進(jìn)行不同體位的變換；上肢康復(fù)裝置與小臂綁定，帶動小臂進(jìn)行上肢康復(fù)訓(xùn)練；下肢康復(fù)康復(fù)訓(xùn)練裝置與大腿綁定，帶動大腿進(jìn)行下肢康復(fù)訓(xùn)練。本發(fā)明實現(xiàn)輔助患者進(jìn)行不同體位的變換；實現(xiàn)肩關(guān)節(jié)及肘關(guān)節(jié)的主被動康復(fù)運動訓(xùn)練，大臂與小臂的分離運動；實現(xiàn)髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)的主被動康復(fù)運動訓(xùn)練，抑制大腿和小腿的異常協(xié)同運動，有助于患者平衡能力的提高和運動功能的恢復(fù)，可以將治療師從繁重的康復(fù)訓(xùn)練工作中解脫出來。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種三位姿康復(fù)機(jī)器人。該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)病床和電動輪椅的基本功能，輔助患者進(jìn)行體位的變換，使患者在多種不同位姿下進(jìn)行上下肢主被動康復(fù)訓(xùn)練，有助于患者平衡能力的提高和運動功能的恢復(fù)，可以將治療師從繁重的康復(fù)訓(xùn)練工作中解脫出來。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下方案予以實現(xiàn)：

一種三位姿康復(fù)機(jī)器人，包括機(jī)架、體位變換裝置、上肢康復(fù)裝置和下肢康復(fù)裝置；機(jī)架包括支撐架、座墊架、靠背架、腿部架以及安裝于座墊架下方的行走輪；體位變換裝置包括安裝于靠背架和座墊架上的屈背機(jī)構(gòu)、安裝于座墊架下方的起立機(jī)構(gòu)以及安裝于支撐架和腿部架上的抬腿機(jī)構(gòu)，且屈背機(jī)構(gòu)、起立機(jī)構(gòu)和抬腿機(jī)構(gòu)分別由三個電動推桿伸縮配合實現(xiàn)輔助患者進(jìn)行不同體位之間的變換；上肢康復(fù)裝置安裝于靠背架上，并與使用者的小臂綁定，帶動小臂運動；下肢康復(fù)裝置安裝于座墊架上，并與使用者的大腿綁定，帶動大腿運動。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于：

所述上肢康復(fù)裝置和下肢康復(fù)裝置采用可拆卸方式安裝于機(jī)架上。

所述屈背機(jī)構(gòu)、起立機(jī)構(gòu)以及抬腿機(jī)構(gòu)為三個獨立的四桿機(jī)構(gòu)；屈背機(jī)構(gòu)的電動推桿一端與座墊架鉸接，另一端與靠背架鉸接，屈背機(jī)構(gòu)的電動推桿與座墊架和靠背架均采用軸套及銷軸連接；起立機(jī)構(gòu)的電動推桿一端與支撐架鉸接，另一端與座墊架鉸接，起立機(jī)構(gòu)的電動推桿與支撐架和座墊架均采用軸套及銷軸連接；抬腿機(jī)構(gòu)的電動推桿一端與支撐架鉸接，另一端與腿部架鉸接，抬腿機(jī)構(gòu)的電動推桿與支撐架和腿部架均采用軸套及銷軸連接。

所述上肢康復(fù)裝置包括大臂電動推桿、肩關(guān)節(jié)矢狀面屈伸機(jī)構(gòu)、肩關(guān)節(jié)及肘關(guān)節(jié)冠狀面外展內(nèi)斂機(jī)構(gòu)、肘關(guān)節(jié)矢狀面屈伸機(jī)構(gòu)以及小臂承托架，肩關(guān)節(jié)矢狀面屈伸機(jī)構(gòu)由大臂電動推桿驅(qū)動平行四邊形機(jī)構(gòu)實現(xiàn)肩關(guān)節(jié)矢狀面屈伸，肩關(guān)節(jié)及肘關(guān)節(jié)冠狀面外展內(nèi)斂機(jī)構(gòu)和肘關(guān)節(jié)矢狀面屈伸機(jī)構(gòu)分別由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動小臂承托架在冠狀面及矢狀面內(nèi)轉(zhuǎn)動，同時帶動使用者的大臂和小臂進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。

所述下肢康復(fù)裝置包括依次連接的大腿電動推桿、便捷安裝轉(zhuǎn)軸以及可移動大腿承托機(jī)構(gòu)，大腿電動推桿、便捷安裝轉(zhuǎn)軸、可移動大腿承托機(jī)構(gòu)與使用者下肢結(jié)合為六連桿機(jī)構(gòu)，便捷安裝轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有導(dǎo)軌，可移動大腿承托機(jī)構(gòu)安裝于導(dǎo)軌中的滑塊上，以適應(yīng)運動過程中大腿位置的變化。

所述行走輪采用兩個帶減速器的電機(jī)分別驅(qū)動，并裝有剎車裝置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明集體位變換裝置、上肢康復(fù)裝置和下肢康復(fù)裝置于一體，實現(xiàn)輔助患者進(jìn)行不同體位的變換，使患者在不同位姿下進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練；上肢康復(fù)裝置帶動小臂運動，實現(xiàn)肩關(guān)節(jié)及肘關(guān)節(jié)的主被動康復(fù)運動訓(xùn)練，大臂與小臂的分離運動；下肢康復(fù)裝置帶動大腿運動，實現(xiàn)髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)的主被動康復(fù)運動訓(xùn)練，抑制大腿和小腿的異常協(xié)同運動，有助于患者平衡能力的提高和運動功能的恢復(fù)，可以將治療師從繁重的康復(fù)訓(xùn)練工作中解脫出來。

【附圖說明】

圖1是本發(fā)明中多位姿腦卒中康復(fù)醫(yī)療器械整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明中上肢康復(fù)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明中下肢康復(fù)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1-體位變換裝置；2-上肢康復(fù)裝置；3-下肢康復(fù)裝置；4-屈背機(jī)構(gòu)；5-機(jī)架；6-起立機(jī)構(gòu)；7-行走輪；8-抬腿機(jī)構(gòu)；9-大臂電動推桿；10-肩關(guān)節(jié)矢狀面屈伸機(jī)構(gòu)；11-肩關(guān)節(jié)及肘關(guān)節(jié)冠狀面外展內(nèi)斂機(jī)構(gòu)；12-肘關(guān)節(jié)矢狀面屈伸機(jī)構(gòu)；13-小臂承托架；14-大腿電動推桿；15-便捷安裝轉(zhuǎn)軸；16-可移動大腿承托機(jī)構(gòu)。

【具體實施方式】

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述：

參見圖1-圖3，本發(fā)明采用兩個電機(jī)驅(qū)動后輪行駛，并采用電磁剎車，具體由機(jī)架5、體位變換裝置1、上肢康復(fù)裝置2和下肢康復(fù)裝置3組成；機(jī)架5由支撐架、座墊架、靠背架、腿部架以及安裝于座墊架下方的行走輪7組成；體位變換裝置1包括屈背機(jī)構(gòu)4、起立機(jī)構(gòu)6以及抬腿機(jī)構(gòu)8；上肢康復(fù)裝置2包括大臂電動推桿9、肩關(guān)節(jié)矢狀面屈伸機(jī)構(gòu)10、肩關(guān)節(jié)及肘關(guān)節(jié)冠狀面外展內(nèi)斂機(jī)構(gòu)11、肘關(guān)節(jié)矢狀面屈伸機(jī)構(gòu)12以及小臂承托架13；下肢康復(fù)裝置3包括大腿電動推桿14、便捷安裝轉(zhuǎn)軸15以及可移動大腿承托機(jī)構(gòu)16。下肢康復(fù)裝置與抬腿機(jī)構(gòu)8結(jié)合實現(xiàn)患者下肢髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)及踝關(guān)節(jié)的康復(fù)訓(xùn)練。

屈背機(jī)構(gòu)4、起立機(jī)構(gòu)6和抬腿機(jī)構(gòu)8均可簡化為四桿機(jī)構(gòu)，均采用電動推桿驅(qū)動。屈背機(jī)構(gòu)4的電動推桿一端與座墊架鉸接，另一端與靠背架鉸接，電動推桿與座墊架和靠背均采用軸套及銷軸連接；起立機(jī)構(gòu)6的電動推桿一端與支撐架鉸接，另一端與座墊架鉸接，電動推桿與支撐架和座墊均采用軸套及銷軸連接；抬腿機(jī)構(gòu)8的電動推桿一端與支撐架鉸接，另一端與腿部架鉸接，電動推桿與支撐架和腿部架均采用軸套及銷軸連接。體位變換裝置處于臥姿狀態(tài)下實現(xiàn)病床基本功能及臥姿下患者下肢康復(fù)訓(xùn)練；體位變換裝置處于坐姿狀態(tài)下實現(xiàn)電動輪椅基本功能及坐姿下患者上下肢的康復(fù)訓(xùn)練；體位變換裝置處于站姿狀態(tài)下實現(xiàn)輔助患者站立及站姿下的上下肢康復(fù)訓(xùn)練。行走輪7采用兩個電機(jī)帶減速器分別驅(qū)動，并裝有剎車裝置，使駐車整機(jī)保持穩(wěn)定。

肩關(guān)節(jié)矢狀面屈伸機(jī)構(gòu)10采用電動推桿驅(qū)動平行四邊形機(jī)構(gòu)，連桿與電動推桿采用軸套及銷軸連接。肩關(guān)節(jié)及肘關(guān)節(jié)冠狀面外展內(nèi)斂機(jī)構(gòu)11、肘關(guān)節(jié)矢狀面屈伸機(jī)構(gòu)12采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，均由電機(jī)安裝架、軸承座、角接觸球軸承、平鍵、端蓋、步進(jìn)電機(jī)組成。

下肢康復(fù)裝置3與患者下肢結(jié)合可簡化為六桿機(jī)構(gòu)，由電動推桿驅(qū)動，與大腿固連的可移動大腿承托機(jī)構(gòu)16安裝在導(dǎo)軌滑塊上，可以適應(yīng)運動過程中大腿位置的變化。

本發(fā)明的原理及工作過程：

如圖1所示的上肢康復(fù)裝置2和下肢康復(fù)裝置3與機(jī)架5采用快拆連接方式，單純需要實現(xiàn)電動輪椅功能時可將上肢康復(fù)裝置和下肢康復(fù)裝置拆卸掉以減輕車身重量提高續(xù)航時間，需要實現(xiàn)康復(fù)訓(xùn)練功能時將上肢康復(fù)裝置和下肢康復(fù)裝置通過快拆緊固件安裝在變位裝置上。

整機(jī)駐車實現(xiàn)康復(fù)功能時，行車操控桿復(fù)位，電機(jī)內(nèi)的電磁式剎車啟動，保證駐車平穩(wěn)。

屈背機(jī)構(gòu)4可簡化為由背部電動推桿、座墊架、靠背架組成的四桿機(jī)構(gòu)，背部電動推桿伸縮時靠背與水平面的夾角發(fā)生變化；起立機(jī)構(gòu)6可簡化為由起立電動推桿、支撐架、座墊架組成的四桿機(jī)構(gòu)，起立電動推桿伸縮時座墊與水平面的夾角發(fā)生變化；抬腿機(jī)構(gòu)8可簡化為由抬腿電動推桿、支撐架、腿部架組成的四桿機(jī)構(gòu)，抬腿電動推桿伸縮時腿部架與水平面的夾角發(fā)生變化。

當(dāng)背部電動推桿處于極限伸出位置，起立電動推桿處于極限縮回位置，抬腿電動推桿處于極限縮回位置，患者處于坐姿體位；當(dāng)背部電動推桿處于極限縮回位置，起立電動推桿處于極限縮回位置，抬腿電動推桿處于極限伸出位置，患者處于臥姿體位；當(dāng)背部電動推桿處于極限縮回位置，起立電動推桿處于極限伸出位置，抬腿電動推桿處于極限縮回位置，患者處于站姿體位。

當(dāng)背部電動推桿縮回，起立電動推桿處于極限縮回位置，抬腿電動推桿伸出，患者可由坐姿體位變換到臥姿體位，相反，患者可由臥姿體位變換到坐姿體位；當(dāng)背部電動推桿縮回，起立電動推桿伸出，抬腿電動推桿處于極限縮回位置，患者可由坐姿體位變換到站姿體位，相反，患者可由站姿體位變換到坐姿體位；當(dāng)背部電動推桿處于極限縮回位置，起立電動推桿伸出，抬腿電動推桿縮回，患者可由臥姿體位變換到站姿體位，相反，患者可由站姿體位變換到臥姿體位。

如圖2所示肩關(guān)節(jié)矢狀面屈伸機(jī)構(gòu)10可簡化為平行四邊形機(jī)構(gòu)，由大臂電動推桿驅(qū)動，使訓(xùn)練大臂時小臂承托架13與水平面的夾角保持不變，可以實現(xiàn)大臂和小臂的分離運動訓(xùn)練。

如圖2所示肩關(guān)節(jié)及肘關(guān)節(jié)冠狀面外展內(nèi)斂機(jī)構(gòu)11、肘關(guān)節(jié)矢狀面屈伸機(jī)構(gòu)12由兩個步進(jìn)電機(jī)分別驅(qū)動，可以實現(xiàn)大臂、小臂的分離和協(xié)調(diào)運動訓(xùn)練，矢狀面步進(jìn)電機(jī)可以驅(qū)動小臂承托架13在矢狀面轉(zhuǎn)動，冠狀面步進(jìn)電機(jī)可以驅(qū)動小臂承托架13在矢狀面轉(zhuǎn)動。

如圖3患者大腿固連在大腿承托機(jī)構(gòu)16上，腳固連在踏板上，踏板前端可繞腿部架前橫管轉(zhuǎn)動，踏板后端彈簧連接在腿部架上，下肢康復(fù)裝置2與患者下肢結(jié)合可簡化為平面六桿機(jī)構(gòu)，由電動推桿驅(qū)動大腿髖關(guān)節(jié)在冠狀面的運動，同時帶動小腿運動。髖關(guān)節(jié)在運動范圍內(nèi)任意角度對應(yīng)膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)的不同角度。

以上內(nèi)容僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本發(fā)明權(quán)利要求書的保護(hù)范圍之內(nèi)。