下肢康复训练机器人机械腿的踝关节机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及医疗康复器械，尤其涉及一种下肢康复训练机器人机械腿的踝关节机构。
【背景技术】
[0002]据统计约有70%以上的下肢患者通过早期开始介入步行训练可恢复步行能力，下肢康复训练机器人能辅助或替代治疗医师对患者进行手把手的康复训练，提高治疗效率和降低治疗成本。下肢康复训练机器人能正确模拟出正规的步态，已得到了许多研究者或使用者的重视，目前国内外的产品主要有:瑞士 L0K0MAT、罗马WARD、比利时的可调式康复训练设备、德国HapticWalker动式康复机器人等。
[0003]下肢康复训练机器人机械腿一般设被动驱动机构，往往结构繁琐，导致装置庞大，仪器笨重，移动与使用不方便，不够美观。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的，就是为了解决上述问题，提供一种下肢康复训练机器人机械腿的踝关节机构。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案:一种下肢康复训练机器人机械腿的踝关节机构，安装在机械腿的小腿套筒上，包括驱动电机、减速增力机构和脚蹬，驱动电机安装在小腿套筒上，减速增力机构主要设置在小腿套筒内并与驱动电机传动相连，脚踏安装在小腿套筒外并与减速增力机构传动相连；所述减速增力机构包括一级减速齿轮组、二级减速齿轮组、三级减速齿轮组和扇形齿；所述驱动电机的驱动轴上安装有驱动齿轮，一级减速齿轮组与上述驱动齿轮啮合传动相连，二级减速齿轮组与一级减速齿轮组啮合传动相连，三级减速齿轮组与二级减速齿轮组啮合传动相连，扇形齿设置在小腿套筒夕卜，其上端与小腿套筒可转动相连，下部与三级减速齿轮组啮合传动相连，并与脚蹬固定相连。
[0006]所述一级减速齿轮组包括一级传动轴、一级大齿轮和一级小齿轮，所述二级减速齿轮组包括二级传动轴、二级大齿轮和二级小齿轮，所述三级减速齿轮组包括三级传动轴、三级大齿轮和三级小齿轮，一级传动轴、二级传动轴和三级传动轴从上至下顺序安装在小腿套筒内，一级大齿轮和一级小齿轮分别安装在一级传动轴上，二级大齿轮和二级小齿轮分别安装在二级传动轴上，三级大齿轮和三级小齿轮分别安装在三级传动轴上；其中，一级大齿轮与所述驱动齿轮啮合传动相连，二级大齿轮与一级小齿轮啮合传动相连，三级大齿轮与二级小齿轮啮合传动相连，三级小齿轮与扇形齿啮合传动相连。
[0007]在小腿套筒的下部设有减速器端盖，中部设有轴承固定板；所述一级传动轴、二级传动轴和三级传动轴的两端分别安装在减速器端盖上；在轴承固定板上安装有两个推力球轴承，一扇形齿旋转轴穿过两个推力球轴承与扇形齿的上端相连。
[0008]所述脚蹬包括下脚板、上脚板和绑带，上脚板安装在下脚板上，绑带连接在上脚板上。
[0009]在上脚板的前后两端的下面分别安装有压力传感器。
[0010]在扇形齿旋转轴上安装有角度传感器。
[0011 ] 所述驱动电机的一部分设置在小腿套筒内，一部分露出在小腿套筒外。
[0012]本实用新型采用三级减速齿轮组安装在小腿套筒内部，同时与之相连的驱动电机的一部分沉入小腿套筒内部，可用小扭矩电机经过减速齿轮组带动脚蹬运动，既满足了患者踝关节训练时所需的足够扭矩，又让整个踝关节结构紧凑、小巧。
【附图说明】
[0013]图1、图2为本实用新型的下肢康复训练机器人机械腿的踝关节机构的基本结构示意图；
[0014]图3为本实用新型中的减速增力机构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]参见图1、图2、图3，本实用新型的下肢康复训练机器人机械腿的踝关节机构，安装在机械腿的小腿套筒1上，包括驱动电机2、减速增力机构3和脚蹬4，驱动电机安装在小腿套筒上，减速增力机构主要设置在小腿套筒内并与驱动电机传动相连，脚蹬安装在小腿套筒外并与减速增力机构传动相连。驱动电机2的一部分设置在小腿套筒内，一部分露出在小腿套筒外。
[0016]配合参见图3，本实用新型中的减速增力机构3包括一级减速齿轮组、二级减速齿轮组、三级减速齿轮组和扇形齿30 ;在驱动电机2的驱动轴上安装有驱动齿轮21，一级减速齿轮组与上述驱动齿轮啮合传动相连，二级减速齿轮组与一级减速齿轮组啮合传动相连，三级减速齿轮组与二级减速齿轮组啮合传动相连，扇形齿设置在小腿套筒外，其上端与小腿套筒可转动相连，下部与三级减速齿轮组啮合传动相连，并与脚蹬固定相连。
[0017]配合参见图3，本实用新型中的一级减速齿轮组包括一级传动轴31、一级大齿轮32和一级小齿轮33，二级减速齿轮组包括二级传动轴34、二级大齿轮35和二级小齿轮36，三级减速齿轮组包括三级传动轴37、三级大齿轮38和三级小齿轮39，一级传动轴、二级传动轴和三级传动轴从上至下顺序安装在小腿套筒内，一级大齿轮和一级小齿轮分别安装在一级传动轴上，二级大齿轮和二级小齿轮分别安装在二级传动轴上，三级大齿轮和三级小齿轮分别安装在三级传动轴上；其中，一级大齿轮与所述驱动齿轮啮合传动相连，二级大齿轮与一级小齿轮啮合传动相连，三级大齿轮与二级小齿轮啮合传动相连，三级小齿轮与扇形齿嗤合传动相连。
[0018]配合参见图2，在小腿套筒1的下部设有减速器端盖11，中部设有轴承固定板12 ;上述一级传动轴、二级传动轴和三级传动轴的两端分别安装在减速器端盖上；在轴承固定板12上安装有两个推力球轴承13、14，一扇形齿旋转轴15穿过两个推力球轴承与扇形齿30的上端相连。在扇形齿旋转轴上安装有角度传感器16。
[0019]配合参见图2，本实用新型中的脚蹬4包括下脚板41、上脚板42和绑带43，上脚板安装在下脚板上，绑带连接在上脚板上。在上脚板的前后两端的下面分别安装有压力传感器 44、45。
【主权项】
1.一种下肢康复训练机器人机械腿的踝关节机构，安装在机械腿的小腿套筒上，包括驱动电机、减速增力机构和脚蹬，驱动电机安装在小腿套筒上，减速增力机构主要设置在小腿套筒内并与驱动电机传动相连，脚蹬安装在小腿套筒外并与减速增力机构传动相连；其特征在于:所述减速增力机构包括一级减速齿轮组、二级减速齿轮组、三级减速齿轮组和扇形齿；所述驱动电机的驱动轴上安装有驱动齿轮，一级减速齿轮组与上述驱动齿轮啮合传动相连，二级减速齿轮组与一级减速齿轮组啮合传动相连，三级减速齿轮组与二级减速齿轮组啮合传动相连，扇形齿设置在小腿套筒外，其上端与小腿套筒可转动相连，下部与三级减速齿轮组啮合传动相连，并与脚蹬固定相连。2.如权利要求1所述的下肢康复训练机器人机械腿的踝关节机构，其特征在于:所述一级减速齿轮组包括一级传动轴、一级大齿轮和一级小齿轮，所述二级减速齿轮组包括二级传动轴、二级大齿轮和二级小齿轮，所述三级减速齿轮组包括三级传动轴、三级大齿轮和三级小齿轮，一级传动轴、二级传动轴和三级传动轴从上至下顺序安装在小腿套筒内，一级大齿轮和一级小齿轮分别安装在一级传动轴上，二级大齿轮和二级小齿轮分别安装在二级传动轴上，三级大齿轮和三级小齿轮分别安装在三级传动轴上；其中，一级大齿轮与所述驱动齿轮啮合传动相连，二级大齿轮与一级小齿轮啮合传动相连，三级大齿轮与二级小齿轮啮合传动相连，三级小齿轮与扇形齿啮合传动相连。3.如权利要求2所述的下肢康复训练机器人机械腿的踝关节机构，其特征在于:在小腿套筒的下部设有减速器端盖，中部设有轴承固定板；所述一级传动轴、二级传动轴和三级传动轴的两端分别安装在减速器端盖上；在轴承固定板上安装有两个推力球轴承，一扇形齿旋转轴穿过两个推力球轴承与扇形齿的上端相连。4.如权利要求1所述的下肢康复训练机器人机械腿的踝关节机构，其特征在于:所述脚蹬包括下脚板、上脚板和绑带，上脚板安装在下脚板上，绑带连接在上脚板上。5.如权利要求4所述的下肢康复训练机器人机械腿的踝关节机构，其特征在于:在上脚板的前后两端的下面分别安装有压力传感器。6.如权利要求3所述的下肢康复训练机器人机械腿的踝关节机构，其特征在于:在扇形齿旋转轴上安装有角度传感器。7.如权利要求1所述的下肢康复训练机器人机械腿的踝关节机构，其特征在于:所述驱动电机的一部分设置在小腿套筒内，一部分露出在小腿套筒外。
【专利摘要】一种下肢康复训练机器人机械腿的踝关节机构，包括驱动电机、减速增力机构和脚蹬，其中的减速增力机构包括三级减速齿轮组和扇形齿；驱动电机的驱动轴上安装有驱动齿轮，一级减速齿轮组与驱动齿轮啮合传动相连，二级减速齿轮组与一级减速齿轮组啮合传动相连，三级减速齿轮组与二级减速齿轮组啮合传动相连，扇形齿设置在小腿套筒外，其上端与小腿套筒可转动相连，下部与三级减速齿轮组啮合传动相连，并与脚蹬固定相连。本实用新型采用三级减速齿轮组安装在小腿套筒内部，同时与之相连的驱动电机的一部分沉入小腿套筒内部，可用小扭矩电机经过减速齿轮组带动脚蹬运动，既满足了患者踝关节训练时所需的足够扭矩，又让整个踝关节结构紧凑、小巧。
【IPC分类】A61H1/00
【公开号】CN205007211
【申请号】CN201520721956
【发明人】周广雷, 苗树文, 高建国, 郑建康, 史振华, 徐秀林, 邹任玲, 安美君, 胡秀枋, 赵展
【申请人】山东经典医疗器械科技有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年9月17日