可穿戴式准被动踝关节外骨骼康复装置

摘要

本发明公开了一种可穿戴式准被动踝关节外骨骼康复装置。现有的辅助康复行走的踝关节外骨骼系统通常是主动驱动系统，存在对于人体的强制作用，安全性差，并且耗能较大，没有充分利用人体重力势能。本发明包括拉伸弹簧连接机构、扭转弹簧、扭矩补偿机构、导轨滑块传动机构和电控制动系统；伸弹簧连接机构与扭转弹簧组合实现行走时踝关节的扭矩变化，电控制动系统、扭矩补偿机构和导轨滑块传动机构实现扭矩的非线性补偿，从而模拟健康人行走时踝关节的扭矩大小。本发明在保证患者安全的前提下，使得患有足内翻、足下垂等下肢功能障碍患者能够穿着本发明进行康复行走。

主权项

可穿戴式准被动踝关节外骨骼康复装置，包括拉伸弹簧连接机构、扭转弹簧、扭矩补偿机构、导轨滑块传动机构和电控制动系统，其特征在于：所述的拉伸弹簧连接机构包括足型底板、凸字型立板、长主轴、短主轴、传动长轴、上固定板、下固定板、小腿绑定块、挂钩固定板、螺纹挂钩、拉伸弹簧、安装立板和安装底板；所述的足型底板对称固定有两块凸字型立板，安装底板固定在外侧的凸字型立板底部，安装立板与安装底板固定；所述长主轴的两端通过轴承分别支承在外侧的凸字型立板和安装立板上，短主轴通过轴承支承在内侧的凸字型立板上；长主轴和短主轴均固定有传动长轴；所述的上固定板和下固定板固定，并夹紧两根传动长轴；上固定板开设有固定带安装槽；小腿绑定块与上固定板胶合；所述下固定板的多个挂钩滑槽处均通过螺母连接有螺纹挂钩；所述的挂钩固定板开设有调节槽和挂钩滑槽；多块挂钩固定板间距设置，且均在调节槽处与足型底板通过螺栓固定；挂钩固定板的数量与下固定板的挂钩滑槽的数量相等；每块挂钩固定板的挂钩滑槽处均通过螺母连接有螺纹挂钩；下固定板上的螺纹挂钩与对应一块挂钩固定板上的螺纹挂钩通过拉伸弹簧连接；所述扭转弹簧的两端分别与安装立板和外侧的传动长轴连接；所述的扭矩补偿机构包括碟片、碟片固定盘和夹器装配体；所述的碟片固定盘与长主轴同轴设置，并通过螺栓固定；所述的碟片与碟片固定盘固定；所述的夹器装配体与安装立板固定，碟片嵌入夹器装配体的两片碟刹片之间；所述的导轨滑块传动机构包括直线步进电机、导轨一、滑块一、导轨二、滑块二、导轨三、滑块三、导轨一固定板、导轨三固定板、长连杆和短连杆；所述的电控制动系统控制直线步进电机；所述的直线步进电机固定在外侧的安装立板上，其输出轴与滑块一通过螺栓固定；所述的导轨一固定在导轨一固定板上，并与滑块一构成滑动副；导轨一固定板的两端分别与外侧的凸字型立板和安装立板固定；所述的导轨二固定在外侧的凸字型立板上，并与滑块二构成滑动副；所述的导轨三固定板与安装底板固定，导轨三固定在导轨三固定板上，并与滑块三构成滑动副；滑块三与夹器装配体的滑动轴固定；所述长连杆的两端分别与滑块一和滑块二铰接，短连杆的两端分别与滑块二和滑块三铰接。