本發(fā)明涉及下肢康復(fù)機(jī)器人平衡性測(cè)試，尤其涉及一種下肢康復(fù)機(jī)器人的平衡性測(cè)試裝置。
背景技術(shù)：
1、下肢康復(fù)機(jī)器人作為現(xiàn)代康復(fù)醫(yī)學(xué)的重要輔助設(shè)備，主要用于幫助因中風(fēng)、脊髓損傷、腦外傷等神經(jīng)系統(tǒng)疾病導(dǎo)致下肢運(yùn)動(dòng)功能障礙的患者進(jìn)行步態(tài)訓(xùn)練與功能重建，通過(guò)提供精準(zhǔn)、重復(fù)、可控的運(yùn)動(dòng)輔助，促進(jìn)神經(jīng)可塑性，恢復(fù)患者的行走能力，隨著技術(shù)發(fā)展，下肢康復(fù)機(jī)器人已從簡(jiǎn)單的軌跡復(fù)現(xiàn)設(shè)備，演變?yōu)榧闪肆Ψ答仭⒆赃m應(yīng)控制與人機(jī)交互的智能系統(tǒng)，這對(duì)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、控制算法的魯棒性以及在不同擾動(dòng)條件下的動(dòng)態(tài)平衡能力提出了極高要求；
2、機(jī)器人的平衡性能是其安全性與有效性的基石，在臨床應(yīng)用中患者可能因自身發(fā)力不均、突發(fā)痙攣或外部干擾而打破平衡，若機(jī)器人自身平衡性不足，不僅可能導(dǎo)致訓(xùn)練中斷，更可能引發(fā)二次傷害，在機(jī)器人研發(fā)與出廠前，必須對(duì)其在各種動(dòng)態(tài)條件下的平衡性進(jìn)行嚴(yán)格、全面的測(cè)試。傳統(tǒng)測(cè)試方法多局限于靜態(tài)負(fù)載測(cè)試或在固定平面上的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)測(cè)試，難以模擬真實(shí)步行環(huán)境中復(fù)雜多變的擾動(dòng)，如地面不平整（高低起伏）、單側(cè)支撐面滑動(dòng)、旋轉(zhuǎn)失衡等復(fù)合工況，導(dǎo)致評(píng)估結(jié)果不夠全面，無(wú)法充分暴露潛在的設(shè)計(jì)缺陷，雖有部分測(cè)試平臺(tái)能夠提供單向或簡(jiǎn)單的搖擺運(yùn)動(dòng)，但普遍存在功能單一、測(cè)試模式固化、難以靈活模擬多種實(shí)際擾動(dòng)場(chǎng)景的問(wèn)題；
3、因此，研發(fā)一種能夠模擬復(fù)雜擾動(dòng)、測(cè)試模式可靈活切換且自動(dòng)化程度高的下肢康復(fù)機(jī)器人平衡性測(cè)試裝置，對(duì)于提升機(jī)器人產(chǎn)品質(zhì)量、確保患者訓(xùn)練安全、推動(dòng)康復(fù)機(jī)器人技術(shù)向更高水平發(fā)展具有重要意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，而提出的一種下肢康復(fù)機(jī)器人的平衡性測(cè)試裝置。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：
3、一種下肢康復(fù)機(jī)器人的平衡性測(cè)試裝置，包括底座，所述底座頂部開(kāi)設(shè)的限位槽活動(dòng)連接有利用限位件和底座之間進(jìn)行限位的滑座，所述滑座頂部活動(dòng)連接有旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸頂部安裝有轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)，底座頂部安裝的伸縮機(jī)構(gòu)輸出端固定有支架，所述支架內(nèi)壁和轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)底部之間活動(dòng)連接有驅(qū)動(dòng)臂，所述轉(zhuǎn)盤底部開(kāi)設(shè)有插槽一，支架底部安裝有和插槽一配合使用的插入機(jī)構(gòu)，所述底座頂部開(kāi)設(shè)的滑槽內(nèi)壁活動(dòng)連接有立板，立板外壁活動(dòng)連接有安裝板件，轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)表面固定有驅(qū)動(dòng)板，驅(qū)動(dòng)板兩端均活動(dòng)連接有滑板，所述滑板底部和中間板頂部之間活動(dòng)連接。
4、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)包括固定于旋轉(zhuǎn)軸頂部的轉(zhuǎn)盤以及通過(guò)安裝柱和轉(zhuǎn)盤進(jìn)行固定的放置盤。
5、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述伸縮機(jī)構(gòu)包括固定于底座頂部的豎板以及固定于豎板側(cè)面的電動(dòng)伸縮桿，電動(dòng)伸縮桿輸出端和支架固定連接。
6、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述限位件包括固定于底座內(nèi)壁的電動(dòng)伸縮桿三、電動(dòng)伸縮桿三輸出端的插頭二，插頭二用于對(duì)開(kāi)設(shè)于滑座側(cè)面的插槽二進(jìn)行限位。
7、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述插入機(jī)構(gòu)包括固定于支架底部的電動(dòng)伸縮桿二和固定于電動(dòng)伸縮桿二的插頭一。
8、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述安裝板件包括中間板和u型板，中間板和u型板之間固定連接，u型板和立板之間通過(guò)導(dǎo)向板活動(dòng)連接，滑板底部和中間板頂部之間活動(dòng)連接。
9、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述底座頂部固定的兩個(gè)固定板之間活動(dòng)連接有同步帶輪一，所述同步帶輪一圓周內(nèi)壁固定有雙向螺紋桿，所述中間板一側(cè)內(nèi)壁固定有和調(diào)節(jié)板活動(dòng)連接的導(dǎo)柱，調(diào)節(jié)板和雙向螺紋桿之間螺紋連接。
10、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：兩個(gè)固定板之間活動(dòng)連接有同步帶輪二，同步帶輪二和同步帶輪一之間通過(guò)同步帶進(jìn)行傳動(dòng)，固定板一側(cè)外壁固定有用于驅(qū)動(dòng)同步帶輪二旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
11、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述中間板頂部外壁活動(dòng)連接有活動(dòng)桿，活動(dòng)桿頂部固定的放置板側(cè)面活動(dòng)連接有轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述底座頂部固定的安裝板側(cè)面開(kāi)設(shè)有和轉(zhuǎn)動(dòng)軸配合使用的導(dǎo)槽。
12、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述底座頂部外壁安裝有防護(hù)欄，防護(hù)欄外壁套接有柔性套，所述防護(hù)欄側(cè)面安裝有控制器。
13、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種下肢康復(fù)機(jī)器人的平衡性測(cè)試裝置，具備以下有益效果：
14、1.通過(guò)設(shè)置可往復(fù)圓周擺動(dòng)的放置盤、間距可調(diào)且可反向或同步直線運(yùn)動(dòng)的安裝板件，以及可切換的連接與鎖止機(jī)構(gòu)，集成了旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)、下肢反向擾動(dòng)、下肢同步擾動(dòng)等多種測(cè)試條件于一體，能夠全面評(píng)估下肢康復(fù)機(jī)器人在不同運(yùn)動(dòng)模式下的平衡性與穩(wěn)定性。
15、2.通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、同步帶傳動(dòng)、雙向螺紋桿及調(diào)節(jié)板等構(gòu)成的傳動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，能夠自動(dòng)、精確地調(diào)節(jié)兩個(gè)中間板之間的支撐間距，快速適應(yīng)不同尺寸或型號(hào)的下肢康復(fù)機(jī)器人的測(cè)試需求。
16、3.通過(guò)設(shè)置由電動(dòng)伸縮桿二和插頭一構(gòu)成的插入機(jī)構(gòu)，與轉(zhuǎn)盤底部的插槽一配合，并結(jié)合由電動(dòng)伸縮桿三、插頭二和插槽二構(gòu)成的滑座限位件，實(shí)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)測(cè)試模式與直線同步測(cè)試模式之間的機(jī)械式切換與互鎖，避免了測(cè)試過(guò)程中的意外干涉，保證了測(cè)試過(guò)程的可靠與安全。
17、4.環(huán)繞底座的防護(hù)欄及其外覆的柔性套，構(gòu)成了物理安全屏障與緩沖層，有效防止測(cè)試過(guò)程中機(jī)器人意外傾倒造成的設(shè)備損壞或人員傷害，提升了整體測(cè)試環(huán)境的安全性。
18、5.通過(guò)增設(shè)由活動(dòng)桿、放置板、轉(zhuǎn)動(dòng)軸與帶特定形狀導(dǎo)槽的安裝板構(gòu)成的縱向起伏機(jī)構(gòu)使得裝置在實(shí)現(xiàn)下肢機(jī)械臂水平直線擾動(dòng)測(cè)試的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步增加了垂直方向上的高度變化功能，帶動(dòng)放置板及所支撐的機(jī)械臂同步做高低起伏運(yùn)動(dòng)，能夠模擬步行或站立時(shí)地面高度變化的真實(shí)擾動(dòng)場(chǎng)景，從而對(duì)下肢康復(fù)機(jī)器人在更嚴(yán)苛、更貼近實(shí)際工況下的動(dòng)態(tài)平衡性與姿態(tài)調(diào)整能力進(jìn)行更高難度的綜合評(píng)估。
19、該裝置中未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。
1.一種下肢康復(fù)機(jī)器人的平衡性測(cè)試裝置，包括底座（1），其特征在于，所述底座（1）頂部開(kāi)設(shè)的限位槽活動(dòng)連接有利用限位件和底座（1）之間進(jìn)行限位的滑座（38），所述滑座（38）頂部活動(dòng)連接有旋轉(zhuǎn)軸（19），旋轉(zhuǎn)軸（19）頂部安裝有轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)，底座（1）頂部安裝的伸縮機(jī)構(gòu)輸出端固定有支架（17），所述支架（17）內(nèi)壁和轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)底部之間活動(dòng)連接有驅(qū)動(dòng)臂（21），所述轉(zhuǎn)盤（34）底部開(kāi)設(shè)有插槽一（20），支架（17）底部安裝有和插槽一（20）配合使用的插入機(jī)構(gòu)，所述底座（1）頂部開(kāi)設(shè)的滑槽內(nèi)壁活動(dòng)連接有立板（28），立板（28）外壁活動(dòng)連接有安裝板件，轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)表面固定有驅(qū)動(dòng)板（9），驅(qū)動(dòng)板（9）兩端均活動(dòng)連接有滑板（13），所述滑板（13）底部和中間板（10）頂部之間活動(dòng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種下肢康復(fù)機(jī)器人的平衡性測(cè)試裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)包括固定于旋轉(zhuǎn)軸（19）頂部的轉(zhuǎn)盤（34）以及通過(guò)安裝柱（14）和轉(zhuǎn)盤（34）進(jìn)行固定的放置盤（4）。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種下肢康復(fù)機(jī)器人的平衡性測(cè)試裝置，其特征在于，所述伸縮機(jī)構(gòu)包括固定于底座（1）頂部的豎板（15）以及固定于豎板（15）側(cè)面的電動(dòng)伸縮桿（8），電動(dòng)伸縮桿（8）輸出端和支架（17）固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種下肢康復(fù)機(jī)器人的平衡性測(cè)試裝置，其特征在于，所述限位件包括固定于底座（1）內(nèi)壁的電動(dòng)伸縮桿三（36）、電動(dòng)伸縮桿三（36）輸出端的插頭二（35），插頭二（35）用于對(duì)開(kāi)設(shè)于滑座（38）側(cè)面的插槽二（37）進(jìn)行限位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種下肢康復(fù)機(jī)器人的平衡性測(cè)試裝置，其特征在于，所述插入機(jī)構(gòu)包括固定于支架（17）底部的電動(dòng)伸縮桿二（18）和固定于電動(dòng)伸縮桿二（18）的插頭一（23）。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種下肢康復(fù)機(jī)器人的平衡性測(cè)試裝置，其特征在于，所述安裝板件包括中間板（10）和u型板（29），中間板（10）和u型板（29）之間固定連接，u型板（29）和立板（28）之間通過(guò)導(dǎo)向板（5）活動(dòng)連接，滑板（13）底部和中間板（10）頂部之間活動(dòng)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種下肢康復(fù)機(jī)器人的平衡性測(cè)試裝置，其特征在于，所述底座（1）頂部固定的兩個(gè)固定板（31）之間活動(dòng)連接有同步帶輪一（16），所述同步帶輪一（16）圓周內(nèi)壁固定有雙向螺紋桿（32），所述中間板（10）一側(cè)內(nèi)壁固定有和調(diào)節(jié)板（12）活動(dòng)連接的導(dǎo)柱（25），調(diào)節(jié)板（12）和雙向螺紋桿（32）之間螺紋連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種下肢康復(fù)機(jī)器人的平衡性測(cè)試裝置，其特征在于，兩個(gè)固定板（31）之間活動(dòng)連接有同步帶輪二（33），同步帶輪二（33）和同步帶輪一（16）之間通過(guò)同步帶（22）進(jìn)行傳動(dòng)，固定板（31）一側(cè)外壁固定有用于驅(qū)動(dòng)同步帶輪二（33）旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)（30）。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種下肢康復(fù)機(jī)器人的平衡性測(cè)試裝置，其特征在于，所述中間板（10）頂部外壁活動(dòng)連接有活動(dòng)桿（26），活動(dòng)桿（26）頂部固定的放置板（11）側(cè)面活動(dòng)連接有轉(zhuǎn)動(dòng)軸（27），所述底座（1）頂部固定的安裝板（6）側(cè)面開(kāi)設(shè)有和轉(zhuǎn)動(dòng)軸（27）配合使用的導(dǎo)槽（24）。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種下肢康復(fù)機(jī)器人的平衡性測(cè)試裝置，其特征在于，所述底座（1）頂部外壁安裝有防護(hù)欄（2），防護(hù)欄（2）外壁套接有柔性套（3），所述防護(hù)欄（2）側(cè)面安裝有控制器（7）。