一种用于减重步行训练及平衡评估的下肢康复设备

摘要

本发明公开了一种用于减重步行训练及平衡评估的下肢康复设备，包括训练平台、设置于训练平台上用于辅助患者进行下肢关节运动的步行训练装置、设置于训练平台上用于对正进行下肢关节运动的患者进行减重控制和骨盆侧倾控制的减重支撑装置、设置于减重支撑装置的顶部用于辅助患者实现坐姿和站姿转换的姿态转换装置、设置于减重支撑装置的动力输出部上用于在患者进行下肢运动时配合患者进行骨盆协同运动，并用于反馈骨盆的运动数据以便于进行平衡评估的骨盆协同运动反馈装置。本发明辅助患者在减重控制下进行下肢关节运动的同时获得骨盆运动数据，便于后续的平衡评估和骨盆平衡运动的自主调整；有利于患者步行能力和平衡能力的同步改善。

权利要求

1.一种用于减重步行训练及平衡评估的下肢康复设备，其特征在于，所述下肢康复设备包括：

训练平台；

步行训练装置，设置于所述训练平台上，用于辅助患者进行下肢关节运动；

减重支撑装置，设置于所述训练平台上，用于对正进行下肢关节运动的患者进行减重控制和骨盆侧倾控制；

姿态转换装置，设置于所述减重支撑装置的顶部，用于辅助患者实现坐姿和站姿的转换；

骨盆协同运动反馈装置，设置于所述减重支撑装置的动力输出部上，用于在患者进行下肢关节运动时配合患者进行骨盆侧移、骨盆旋转及骨盆前倾运动，并用于反馈骨盆的运动数据以便于进行平衡评估；

所述减重支撑装置包括两个结构相同且间隔设置于所述训练平台上的减重支撑单元；

每个所述减重支撑单元均包括一个竖向罩壳，所述竖向罩壳内设置有升降运动机构，所述升降运动机构的动力输出部上设置有用于连接所述骨盆协同运动反馈装置的连接件；

所述竖向罩壳的一侧设有用于避让所述连接件的开口避让部；

当两个所述连接件同向运动时，可实现减重控制；当两个所述连接件异向运动时，可实现骨盆侧倾控制。

2.如权利要求1所述的用于减重步行训练及平衡评估的下肢康复设备，其特征在于，所述骨盆协同运动反馈装置包括扭矩检测件、转接结构、骨盆横移机构以及骨盆弧形转动机构；

所述扭矩检测件的一端与所述连接件固定，另一端与所述转接结构固定；所述骨盆横移机构与所述转接结构滑动配合连接，用于配合患者进行骨盆横向移动并反馈相应运动数据；所述骨盆弧形转动机构与所述骨盆横移机构连接，用于配合患者进行骨盆弧形转动并反馈相应运动数据。

3.如权利要求2所述的用于减重步行训练及平衡评估的下肢康复设备，其特征在于，所述转接结构包括与所述扭矩检测件连接的转接头和设置于所述转接头一端的固定导套。

4.如权利要求3所述的用于减重步行训练及平衡评估的下肢康复设备，其特征在于，所述骨盆横移机构包括横移复位组件、横移套筒、套设在所述横移套筒外的仿形壳和位移测量件；

所述横移复位组件中的固定件与所述转接头固定连接，所述横移复位组件中的滑动件与所述横移套筒、所述仿形壳同步进行横向移动；所述仿形壳的外周面与所述固定导套的内壁之间预留有滑动间隙，所述仿形壳的端部设置有弧形避让槽；所述位移测量件固定在所述转接头上，用于测量所述滑动件的横向位移。

5.如权利要求4所述的用于减重步行训练及平衡评估的下肢康复设备，其特征在于，所述固定件包括花键轴，所述滑动件包括与所述花键轴轴向滑动配合且呈阶梯状的花键螺母；

所述花键轴的一端与所述转接头固定连接，另一端设置有限位板；所述花键螺母与所述转接头之间设置有第一弹性复位件，所述花键螺母与所述限位板之间设置有第二弹性复位件；所述横移套筒的开口端固定于所述花键螺母的台阶端面上；所述花键螺母的外周面与所述固定导套的内壁之间预留有滑动间隙。

6.如权利要求5所述的用于减重步行训练及平衡评估的下肢康复设备，其特征在于，所述骨盆弧形转动机构包括位于所述仿形壳内的安装座、位于所述仿形壳内的弧形导轨组件以及安全带连接座；

所述安装座与所述横移套筒的端部固定连接；所述弧形导轨组件包括固定于所述安装座上的基座、设置于所述基座上的弧形导轨以及与所述弧形导轨相适配的弧形滑块；所述弧形滑块两端分别设置有挡板，所述基座上设置有弧形槽钢结构，所述弧形槽钢结构内设有两个与所述挡板一一对应的压力传感器，所述压力传感器与相应所述挡板之间设置有用于传递力的弹性元件；所述安全带连接座一端与所述弧形滑块连接，另一端穿过所述弧形避让槽伸出所述仿形壳外。

7.如权利要求1所述的用于减重步行训练及平衡评估的下肢康复设备，其特征在于，所述姿态转换装置包括封装壳体，所述封装壳体固定于所述竖向罩壳的顶部，所述封装壳体内设置有用于进行坐姿和站姿转换的卷扬机和用于对所述卷扬机上的绳索进行保护和导向的导向组件；所述封装壳体的侧部设置有供所述绳索穿出的通孔。

8.如权利要求1所述的用于减重步行训练及平衡评估的下肢康复设备，其特征在于，所述步行训练装置包括跑步机或者双足末端执行器；

所述双足末端执行器包括结构相同且平行设置的两套执行机构；

每套所述执行机构均包括用于实现相应足部前进后退的直线运动机构、与所述直线运动机构连接且用于实现足部高度抬升的抬升机构、以及与所述抬升机构连接且用于实现踝关节转动的踝关节转动机构。

9.如权利要求1所述的用于减重步行训练及平衡评估的下肢康复设备，其特征在于，所述训练平台包括本体、两个间隔设置于所述本体上且高度可调节的扶手、设置于所述本体的底部的滚轮以及与所述本体连接的斜坡通道。

说明书

一种用于减重步行训练及平衡评估的下肢康复设备

技术领域

[0001] 本发明涉及康复器材领域，尤其涉及一种用于减重步行训练及平衡评估的下肢康复设备。

背景技术

[0002] 目前，市场出现了很多针对中风后遗症患者，脊髓损伤、脑卒中、颅脑外伤、意外事故以及先天腿部残疾等引起的下肢运动功能障碍患者进行步态训练的下肢康复训练设备，
但是这些下肢康复训练设备大多数只注重肌肉和下肢关节活动的恢复，很少关注平衡训
练。且部分国外下肢康复训练设备体积庞大，价格昂贵，使用维修非常不方便，不利于国内
的使用和推广；而部分国内下肢康复训练设备多应用康复被动训练，康复手段较为单一，下
肢关节运动受限。

[0003] 研究发现：人体骨盆由髂骨、尾骨、坐骨结节和双髋骨构成，和骨盆控制相关联的肌肉基本涵盖了人体最大的肌肉群，骨盆既是躯干的支撑基础，又是下肢的驱动结构，起到
了承上启下的重要作用。从人体移动、转向的生物学、人体结构学角度看，骨盆是连接躯干、
下肢的枢纽、对保持人体正常姿态完成下肢运动发挥着重要作用。在正常步行中躯干的旋
转因上肢的摆动而加大，躯干与骨盆相反方向旋转，骨盆运动并且沿着重心上下、左右移
动。大多数的运动障碍和异常运动模式，都可以在骨盆控制的能力缺失上找到答案。骨盆运
动涉及多个关节，人体通过骨盆相应的运动形式调节重力平衡、维持身体稳定。

[0004] 鉴于此，亟需针对现有技术进行改进，研发设计一种进行康复训练时，既能辅助患者在减重控制下进行下肢关节运动，又能配合患者进行骨盆协同运动并获取骨盆运动数据
的下肢康复设备，以实现步行能力和平衡能力的同步恢复。

发明内容

[0005] 旨在克服上述现有技术中存在的不足，本发明解决的技术问题是，提供一种用于减重步行训练及平衡评估的下肢康复设备；有利于患者的步行能力和平衡能力的同步改
善。

[0006] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于减重步行训练及平衡评估的下肢康复设备，所述下肢康复设备包括：

[0007] 训练平台；

[0008] 步行训练装置，设置于所述训练平台上，用于辅助患者进行下肢关节运动；

[0009] 减重支撑装置，设置于所述训练平台上，用于对正进行下肢关节运动的患者进行减重控制和骨盆侧倾控制；

[0010] 姿态转换装置，设置于所述减重支撑装置的顶部，用于辅助患者实现坐姿和站姿的转换；

[0011] 骨盆协同运动反馈装置，设置于所述减重支撑装置的动力输出部上，用于在患者进行下肢关节运动时配合患者进行骨盆侧移、骨盆旋转及骨盆前倾运动，并用于反馈骨盆
的运动数据以便于进行平衡评估。

[0012] 进一步，所述减重支撑装置包括两个结构相同且间隔设置于所述训练平台上的减重支撑单元；

[0013] 每个所述减重支撑单元均包括一个竖向罩壳，所述竖向罩壳内设置有升降运动机构，所述升降运动机构的动力输出部上设置有用于连接所述骨盆协同运动反馈装置的连接
件；所述竖向罩壳的一侧设有用于避让所述连接件的开口避让部；

[0014] 当两个所述连接件同向运动时，可实现减重控制；当两个所述连接件异向运动时，可实现骨盆侧倾控制。

[0015] 进一步，所述骨盆协同运动反馈装置包括扭矩检测件、转接结构、骨盆横移机构以及骨盆弧形转动机构；

[0016] 所述扭矩检测件的一端与所述连接件固定，另一端与所述转接结构固定；所述骨盆横移机构与所述转接结构滑动配合连接，用于配合患者进行骨盆横向移动并反馈相应运
动数据；所述骨盆弧形转动机构与所述骨盆横移机构连接，用于配合患者进行骨盆弧形转
动并反馈相应运动数据。

[0017] 进一步，所述转接结构包括与所述扭矩检测件连接的转接头和设置于所述转接头一端的固定导套。

[0018] 进一步，所述骨盆横移机构包括横移复位组件、横移套筒、套设在所述横移套筒外的仿形壳和位移测量件；

[0019] 所述横移复位组件中的固定件与所述转接头固定连接，所述横移复位组件中的滑动件与所述横移套筒、所述仿形壳同步进行横向移动；所述仿形壳的外周面与所述固定导
套的内壁之间预留有滑动间隙，所述仿形壳的端部设置有弧形避让槽；所述位移测量件固
定在所述转接头上，用于测量所述滑动件的横向位移。

[0020] 进一步，所述固定件包括花键轴，所述滑动件包括与所述花键轴轴向滑动配合且呈阶梯状的花键螺母；

[0021] 所述花键轴的一端与所述转接头固定连接，另一端设置有限位板；所述花键螺母与所述转接头之间设置有第一弹性复位件，所述花键螺母与所述限位板之间设置有第二弹
性复位件；所述横移套筒的开口端固定于所述花键螺母的台阶端面上；所述花键螺母的外
周面与所述固定导套的内壁之间预留有滑动间隙。

[0022] 进一步，所述骨盆弧形转动机构包括位于所述仿形壳内的安装座、位于所述仿形壳内的弧形导轨组件以及安全带连接座；

[0023] 所述安装座与所述横移套筒的端部固定连接；所述弧形导轨组件包括固定于所述安装座上的基座、设置于所述基座上的弧形导轨以及与所述弧形导轨相适配的弧形滑块；
所述弧形滑块两端分别设置有挡板，所述基座上设置有弧形槽钢结构，所述弧形槽钢结构
内设有两个与所述挡板一一对应的压力传感器，所述压力传感器与相应所述挡板之间设置
有用于传递力的弹性元件；所述安全带连接座一端与所述弧形滑块连接，另一端穿过所述
弧形避让槽伸出所述仿形壳外。

[0024] 进一步，所述姿态转换装置包括封装壳体，所述封装壳体固定于所述竖向罩壳的顶部，所述封装壳体内设置有用于进行坐姿和站姿转换的卷扬机和用于对所述卷扬机上的
绳索进行保护和导向的导向组件；所述封装壳体的侧部设置有供所述绳索穿出的通孔。

[0025] 进一步，所述步行训练装置包括跑步机或者双足末端执行器；

[0026] 所述双足末端执行器包括结构相同且平行设置的两套执行机构；

[0027] 每套所述执行机构均包括用于实现相应足部前进后退的直线运动机构、与所述直线运动机构连接且用于实现足部高度抬升的抬升机构、以及与所述抬升机构连接且用于实
现踝关节转动的踝关节转动机构。

[0028] 进一步，所述训练平台包括本体、两个间隔设置于所述本体上且高度可调节的扶手、设置于所述本体的底部的滚轮以及与所述本体连接的斜坡通道。

[0029] 采用上述技术方案，本发明的有益效果是：

[0030] 本发明的下肢康复设备，用于减重步行训练及平衡评估；主要包括训练平台，设置于训练平台上的步行训练装置和减重支撑装置、设置于减重支撑装置的顶部的姿态转换装
置以及设置于减重支撑装置的动力输出部上的骨盆协同运动反馈装置。患者的足部的作用
于步行训练装置上，步行训练装置用于辅助患者进行下肢关节运动。减重支撑装置(与骨盆
协同运动反馈装置连接，作用于患者的骨盆)用于对正进行下肢关节运动的患者进行减重
控制和骨盆侧倾控制。姿态转换装置用于辅助患者实现坐姿和站姿的转换，主要针对轮椅
的患者。骨盆协同运动反馈装置，用于在患者进行下肢运动时配合患者进行骨盆协同运动
(骨盆侧移、骨盆旋转、骨盆前倾运动)，并用于反馈骨盆的运动数据以便于进行平衡评估，
便于患者进行骨盆运动的自主调整。

[0031] 综上，本发明既能辅助患者在减重控制下进行下肢关节运动，又能配合患者进行骨盆协同运动并反馈骨盆运动数据，便于后续的平衡评估和骨盆运动的平衡调整，可有效
改善患者的步行能力和平衡能力；且与目前的下肢康复设备相比，本发明的结构更为简单，
功能更加齐全。

附图说明

[0032] 图1是本发明第一种实施例的结构示意图；

[0033] 图2是图1的结构分解图；

[0034] 图3是图2中部分结构的结构分解图；

[0035] 图4是图3中升降运动机构的结构分解图；

[0036] 图5是图2中A处结构的放大图；

[0037] 图6是图3中骨盆协同运动反馈装置的结构示意图；

[0038] 图7是图6的结构分解图；

[0039] 图8是图7中部分结构的结构分解图；

[0040] 图9是图6另一状态下的结构示意图；

[0041] 图10是图9的B‑B向剖视图；

[0042] 图11是图7中骨盆弧形转动机构的结构分解图；

[0043] 图12是图1中双足末端执行器的动作原理示意图；

[0044] 图13是图1中双足末端执行器的结构示意图；

[0045] 图14是图13在某一使用状态下的状态参考图；

[0046] 图15是图13中一套执行机构的结构示意图；

[0047] 图16是图15的结构分解图；

[0048] 图17是图16中第一驱动单元的结构分解图；

[0049] 图18是图16中力臂杆另一状态下的结构示意图；

[0050] 图19是图3中C处结构的放大图；

[0051] 图20是本发明第二种实施例的结构示意图；

[0052] 图中：1‑训练平台，11‑底板，12‑罩壳，13‑扶手，131‑扶手本体，132‑调节座，133‑调节柱，134‑第一调节孔，135‑第二调节孔，14‑滚轮，15‑斜坡通道，2‑减重支撑装置，21‑竖
向罩壳，211‑开口避让部，22‑升降运动机构，221‑第一安装板，222‑第一安装座，223‑第一
滑轨，224‑第一滑块，225‑第一丝杠轴，226‑第一电机，227‑导向封板，23‑连接件，24‑底部
安装板，25‑加强筋板，3‑骨盆协同运动反馈装置，31‑扭矩检测件，311‑扭矩传感器，312‑保
护壳，32‑转接结构，321‑转接头，322‑固定导套，33‑骨盆横移机构，331‑横移复位组件，
3311‑花键轴，3312‑花键螺母，3313‑限位板，3314‑第一弹性复位件，3315‑第二弹性复位
件，332‑横移套筒，333‑仿形壳，3331‑直筒部，3332‑弧形部，3333‑弧形避让槽，334‑位移传
感器，34‑骨盆弧形转动机构，341‑安装座，342‑弧形导轨组件，3421‑基座，3422‑弧形导轨，
3423‑弧形滑块，3424‑挡板，3425‑弧形槽钢结构，3426‑压力传感器，3427‑弹性元件，3428‑
导向轴，343‑安全带连接座，4‑双足末端执行器，41‑执行机构，411‑直线运动机构，4111‑第
二安装板，4112‑第二安装座，4113‑第二滑轨，4114‑第二滑块，4115‑第二丝杠轴，4116‑第
二电机，4117‑L形安装板，412‑抬升机构，4121‑第一驱动单元，4122‑第三电机，4123‑第一
直角减速机，4124‑力臂杆，4125‑安装槽，413‑踝关节转动机构，4131‑第二驱动单元，4132‑
第四电机，4133‑第二直角减速机，4134‑脚踏板，5‑姿态转换装置，51‑封装壳体，52‑卷扬
机，53‑导向组件，531‑支架，532‑导向滚轮，6‑显示屏支架，7‑显示屏，8‑跑步机。

具体实施方式

[0053] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并
不用于限定本发明。

[0054] 实施例一：

[0055] 由图1所示，本实施例公开了一种用于减重步行训练及平衡评估的下肢康复设备；该下肢康复设备主要包括：训练平台1、减重支撑装置2、骨盆协同运动反馈装置3、姿态转换
装置5和步行训练装置。

[0056] 本实施例的步行训练装置包括双足末端执行器4，设置于训练平台1上，用于辅助患者按照预设运动轨迹进行下肢关节运动。减重支撑装置2设置于训练平台1的侧部，用于
对正进行下肢关节运动的患者进行减重控制和骨盆侧倾控制。姿态转换装置5设置于减重
支撑装置2的顶部，用于辅助患者实现坐姿和站姿的转换，适用于坐轮椅的患者。骨盆协同
运动反馈装置3设置于减重支撑装置2的动力输出部上，用于在患者进行下肢关节运动时，
配合患者进行骨盆协同运动(骨盆侧移、骨盆旋转、骨盆前倾运动)，并用于反馈骨盆的运动
数据以便于平衡评估、和患者自主进行骨盆运动的平衡调整。

[0057] 除上述机械结构之外，具体使用时还需要匹配一个控制器(可以安装在训练平台1内，通常包括驱动模块、存储计算模块和控制模块等)；利用控制器来控制减重支撑装置2、
双足末端执行器4和姿态转换装置5进行相应动作，并获取骨盆协同运动反馈装置3反馈的
运动数据，以便于平衡评估、患者进行骨平衡训练。控制器的核心为可编程PLC或单片机；控
制器用于控制上述机构执行相应动作的方式是本领域技术人员所惯用的，在此不做赘述。

[0058] 下面仅针对机械结构进行详细阐述：

[0059] 由图2和图5共同所示，本实施例的下肢康复设备还包括显示屏支架6，显示支架6上设置有显示屏7；使用时，显示屏7需要和上述控制器进行电连接，显示屏7用于对控制器
计算得到的患者重心运动轨迹、重心偏移情况、骨盆受力情况等运动参数进行显示，以便于
患者基于显示内容自主进行骨盆运动的平衡调整；不是本发明所要求保护的改进之处，在
此不做赘述。

[0060] 本实施例中，训练平台1包括本体和与本体的入口端连接的斜坡通道15(便于患者进入训练平台1，也便于坐轮椅患者的使用)。该本体主要由底板11和罩设在底板11上的罩
壳12构成，底板11和罩壳12之间形成的密封腔体用于存放控制器、端子排、电池等电器元
件)；本体两侧均设置有一个高度可调节的扶手13(扶手13左右间隔设置)，底板11的底部设
置有滚轮14。其中，扶手13包括扶手本体131(横管和两个前后间隔设置且与横管连接的竖
向移管)、调节座132和调节柱133；调节座132一端穿过罩壳12固定在底板11上；竖向移管滑
装在相应调节座132(中空管结构)内以便于竖向高度的调节，竖向移管上等间距设置有多
个第一调节孔134，调节座132上等间距设置有多个第二调节孔135，第一调节孔134和第二
调节孔135相对应，调节柱133的一端穿过第二调节孔135进入相应的第一调节孔134以此实
现调节座132和竖向移管位置确定后的固定连接。

[0061] 由图2至图4共同所示，本实施例中，减重支撑装置2包括两个结构相同且左右间隔设置的减重支撑单元。每个减重支撑单元均包括一个竖向罩壳21，竖向罩壳21的底部设置
有底部安装板24，底部安装板24与竖向罩壳21之间设置有加强筋板25，底部安装板24与底
板11固定，竖向罩壳21借助通孔穿出罩壳12外。竖向罩壳21内设置有升降运动机构22，升降
运动机构22的动力输出部上设置有用于连接骨盆协同运动反馈装置3的连接件23(连接
板)；竖向罩壳21的一侧设有用于避让连接件23的开口避让部211(可避免连接件23运动时
与竖向罩壳21发生干涉)；当两个连接件23在相应升降运动机构22的带动下同向(同上或同
下)运动时，可实现减重控制；当两个连接件23在相应升降运动机构22的带动下异向运动
时，可实现骨盆侧倾控制。

[0062] 其中，升降运动机构22包括第一安装板221和第一安装座222；第一安装板221和第一安装座222之间设置有第一滑轨223，第一滑轨223上滑动安装有第一滑块224，第一安装
板221和第一安装座222之间转动安装有第一丝杠轴225，第一丝杠轴225与第一滑块224螺
纹连接，连接件23的第一板部(L形)固定于第一滑块224上，连接件23的第二板部与骨盆协
同运动反馈装置3连接(第一板部和第二板部垂直)，第一安装座222上设置有用于驱动第一
丝杠轴225转动的第一电机226，第一丝杠轴225的旋转运动转换为第一滑块224在第一滑轨
223上的往复直线运动。升降运动机构22还包括导向封板227(起到封装和运动导向的作
用)，导向封板227与第一安装板221、第一安装座222的端部均固定连接，连接件23滑装在导
向封板227上。第一电机226与控制器电连接。

[0063] 由图3、图6至图11共同所示，本实施例中，包括与两个减重支撑单元一一对应的两个骨盆协同运动反馈装置3，减重支撑单元借助骨盆协同运动反馈装置3与患者的骨盆建立
连接关系。每个骨盆协同运动反馈装置3均包括扭矩检测件31、转接结构32、骨盆横移机构
33以及骨盆弧形转动机构34。扭矩检测件31的一端与连接件23固定，另一端与转接结构32
固定；骨盆横移机构33与转接结构32滑动配合连接，用于配合患者进行骨盆横向移动并反
馈相应运动数据(位移数据)；骨盆弧形转动机构34与骨盆横移机构33连接，用于配合患者
进行骨盆弧形转动并反馈相应运动数据(受力数据)。

[0064] 其中，转接结构32包括与转接头321和固定导套322；固定导套322呈筒形结构，一端与转接头321一端的外周部固定连接。

[0065] 扭矩检测件31包括扭矩传感器311(用于监测患者减重支撑力为减重控制提供依据，优选为SK‑N611静态扭矩传感器)和保护壳312；扭矩传感器311的一端与连接件23固定
连接，另一端与转接头321连接；保护壳312套设在扭矩传感器311外部且一端与转接头321
插接，另一端与连接件23顶靠；扭矩传感器311与控制器电连接。

[0066] 骨盆横移机构33包括横移复位组件331、横移套筒332、仿形壳333和位移测量件。其中横移复位组件331中的固定件与转接头321固定连接，横移复位组件332中的滑动件与
横移套筒332、仿形壳333同步进行横向移动；仿形壳333的外周面与固定导套322的内壁之
间预留有滑动间隙，仿形壳333的端部设置有弧形避让槽3333；位移测量件为位移传感器
334(自复位式直线位移传感器)，该位移传感器334固定在转接头321上，与可控制器电连
接，其弹性测量端与滑动件顶靠，用于测量滑动件的横向位移并反馈给控制器，进而获得骨
盆的横向位移数据；仿形壳333的直筒部3331套设在横移套筒322的外部且与其固定连接。

[0067] 本实施例中，横移复位组件331的具体实施结构为：固定件为花键轴3311，滑动件为与花键轴3311轴向滑动配合且呈阶梯状的花键螺母3312；花键轴3311和花键螺母3312构
成滚珠花键副。花键轴3311的一端与转接头321固定连接，另一端设置有限位板3313；花键
螺母3312大径端的端部与转接头321之间设置有第一弹性复位件3314(弹簧)，花键螺母
3312小径端的端部与限位板3313之间设置有第二弹性复位件3315(弹簧)；横移套筒322的
开口端固定于花键螺母3312的台阶端面上；花键螺母3312的外周面与固定导套322的内壁
之间预留有滑动间隙。横移套筒322、仿形壳333和花键螺母3312同步进行横向移动。

[0068] 骨盆弧形转动机构34包括位于仿形壳333的弧形部3332内的安装座341、位于弧形部3332内的弧形导轨组件342以及安全带连接座343。其中，安装座341与横移套筒332的端
部固定连接；弧形导轨组件342包括固定于安装座341上的基座3421(基座3421可与安装座
341形成一体式结构)、设置于基座3421上的弧形导轨3422以及与弧形导轨3422相适配的弧
形滑块3423；弧形滑块3423两端(沿滑动方向分布的两端)分别设置有挡板3424，基座3421
上设置有弧形槽钢结构3425(其U形开口端与基座3421抵靠)，弧形槽钢结构3425内设有两
个与挡板3424一一对应的压力传感器3426，压力传感器3426与相应挡板3424之间设置有用
于传递力的弹性元件3427(压力弹簧)，必要时可加入导向轴3428；安全带连接座343一端与
弧形滑块3423连接，另一端穿过弧形避让槽3333伸出仿形壳333外。两个安全带连接座343
与安全带连接，安全带佩戴于患者的骨盆位置处。当患者骨盆发生转动时，且安全带连接座
343迫使弧形滑块3423沿弧形导轨3422运动时，压缩相应弹性元件3427(压力弹簧)，相应压
力传感器3426获得压力数据信号并反馈；通过压力数据和横向位移数据(基于位移传感器
334获得)的关系，换算得到骨盆的旋转数据，以便于后续的平衡评估和骨盆运动的平衡调
整(患者基于显示屏7显示的目标轨迹进行自主调整)。

[0069] 由图2、图12至图18共同所示，本实施例中，双足末端执行器4包括结构相同且平行设置的两套执行机构41；每套执行机构41均包括用于实现相应足部前进后退的直线运动机
构411、与直线运动机构411连接且用于实现足部高度抬升的抬升机构412、以及与抬升机构
412连接且用于实现踝关节转动的踝关节转动机构413。

[0070] 其中，直线运动机构411安装在底板11上；包括第二安装板4111和第二安装座4112；第二安装板4111和第二安装座4112之间设置有第二滑轨4113，第二滑轨4113上滑动
安装有第二滑块4114，第二安装板4111和第二安装座4112之间转动安装有第二丝杠轴
4115，第二丝杠轴4115与第二滑块4114螺纹连接；第二安装座4112上设置有用于驱动第二
丝杠轴4115转动的第二电机4116。第二电机4116。第二丝杠轴4115的旋转运动转换为第二
滑块4114在第二滑轨4113上的往复直线运动，完成足部的前进后退动作。L形安装板4117的
横向延伸部与第二滑块4114固定连接；竖向延伸部伸出罩壳12外与位于罩壳12外的抬升机
构412连接。

[0071] 抬升机构412包括借助L形安装板4117与第二滑块4114连接的第一驱动单元4121和与第一驱动单元4121的旋转动力输出端穿出L形安装板4117的竖向延伸部与力臂杆4124
通过键连接结构连接，力臂杆4124在随旋转动力输出端旋转时，在竖直平面内完成了足部
的抬升动作；力臂杆4124上设置有用于安装踝关节转动机构413的安装槽4125。

[0072] 其中，第一驱动单元4121包括第三电机4122和与第三电机4122连接的第一直角减速机4123；第一直角减速机4123的旋转动力输出端连接力臂杆4124。

[0073] 踝关节转动机构413包括设置于安装槽4125内的第二驱动单元4131，第二驱动单元4131的旋转动力输出端穿出力臂杆4124通过键连接结构与脚踏板4134连接；脚踏板4134
在随旋转动力输出端旋转时，完了踝关节的转动。

[0074] 其中，第二驱动单元4131包括第四电机4132和与第四电机4132连接的第二直角减速机4133；第二直角减速机4133的旋转动力输出端连接脚踏板413。

[0075] 上述第二电机4116、第三电机4122和第四电机4132上均设有电机编码器，第二电机4116、第三电机4122、第四电机4132以及电机编码器均与控制器电连接(电机编码器为公
知部件，主要用于向控制器反馈测量的磁极位置、转角及转速，其工作原理和具体安装为本
领域所熟知的技术手段，在此不做赘述)。控制器基于编码器传送的位移信号可以获知各个
运动关节的位置，从而可以判断出患者下肢所处的运动状态；并按照预设运动轨迹对第二
电机4116、第三电机4122、第四电机4132进行控制，使下肢关节按照预设运动轨迹进行运动
(图12所示)。

[0076] 每个脚踏板4134上设置有与控制器电连接的足底压力传感器(布置四个)；足底压力传感器主要用于监测足底压力信号，控制器基于足底压力信号进行运动意图识别、运动
控制和重心位置计算，实现对人体下肢运动的主动步态辅助训练。另，设置有足底压力传感
器的双足末端执行器4和骨盆协同运动反馈装置3配合可进行动态平衡评估，实现平衡训练
和平衡评估。利用足底压力传感器、扭矩传感器311、位移传感器334和压力传感器3426可以
精确获得患者重心和压心的位置，通过重心轨迹、矩形面积，前后、左右偏移量等，可对患者
的平衡能力进行综合评分；并借助显示屏7对其重心轨迹等参数进行显示，为骨盆调整运动
提供参考。

[0077] 由图3和图19共同所示，本实施例中，姿态转换装置5包括封装壳体51(与宝宝餐桌的桌板结构相似)，该封装壳体51与两个竖向罩壳21顶部固定连接，封装壳体51内设置有用
于进行坐姿和站姿转换的卷扬机52和用于对卷扬机52上的绳索进行保护和导向的导向组
件53；封装壳体51的侧部设置有供绳索穿出的通孔。封装壳体51上设置有启动和停止按钮，
主要用于将坐轮椅的患者提起，完成坐姿到站姿的转换。

[0078] 其中，导向组件53包括固定于封装壳体51底板上呈“几”字形的支架531，支架531上转动安装有导向滚轮532。

[0079] 患者依靠双足末端执行器4进行下肢关节运动(模拟正常人行走)的同时，利用减重支撑装置2和骨盆协同运动反馈装置3进行减重控制和骨盆配合动作(骨盆侧移、骨盆旋
转、骨盆前倾运动)，同时反馈骨盆的运动数据，便于后续的平衡评估以及患者进行骨盆运
动的自主调整，以确保患者步行能力和平衡能力的同步改善；且与目前的下肢康复设备相
比，本发明的结构更为简单，功能更加齐全。

[0080] 实施例二：

[0081] 由图20所示，本实施例与实施例一的结构基本相同，不同之处在于，本实施例中的步行训练装置为设置于罩壳12上的跑步机。

[0082] 以上所述仅为本发明的优选的实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明设计原理的前提下，还可作出若干变形和改进，这些也应视为属于本
发明的保护范围。