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肢体康复外骨骼和肢体康复系统

阅读：233发布：2021-02-27

IPRDB可以提供肢体康复外骨骼和肢体康复系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开一种肢体康复外骨骼和应用该肢体康复外骨骼的肢体康复系统，肢体康复外骨骼包括转动连接的第一支撑杆和第二支撑杆，第一导轮组件设于第一支撑杆背离第二支撑杆的端部，第二导轮组件设于第二支撑杆背离第一支撑杆的端部，当第一支撑杆在外力的作用下相对第二支撑杆转动时，第一导轮组件和第二导轮组件对第一支撑杆和第二支撑杆的运动起到导向的作用，第一限位件对第二支撑杆相对于第一支撑杆的转动起限制作用。本发明的肢体康复外骨骼更贴合于肢体的运动轨迹，康复效果较好；此外肢体的屈伸角度在一定的阈值内，即可避免发生膝盖过度弯折和膝过伸的情况，从而保证患者的康复效果。，下面是肢体康复外骨骼和肢体康复系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种肢体康复外骨骼，其特征在于，包括：

第一支撑杆；

第二支撑杆，所述第一支撑杆和所述第二支撑杆转动连接；

第一导轮组件和第二导轮组件，所述第一导轮组件设于所述第一支撑杆背离所述第二支撑杆的端部，所述第二导轮组件设于所述第二支撑杆背离所述第一支撑杆的端部；以及第一限位件，所述第一限位件设于所述第一支撑杆远离所述第二支撑杆的端部，所述第二支撑杆相对所述第一支撑杆转动，并可抵顶于所述第一限位件。

2.如权利要求1所述的肢体康复外骨骼，其特征在于，所述第一限位件具有相对设置的第一止挡端和第二止挡端，所述第一止挡端和第二止挡端沿所述第一支撑杆的转动中心的径向间隔设置，所述第二支撑杆转动，并可抵顶于所述第一止挡端或所述第二止挡端。

3.如权利要求2所述的肢体康复外骨骼，其特征在于，所述第二支撑杆于所述第一止挡端和所述第二止挡端之间转动时，所述第一支撑杆与所述第二支撑杆的延长线形成夹角A，所述夹角A的范围值为：10°≤A≤125°。

4.如权利要求1至3中任一项所述的肢体康复外骨骼，其特征在于，所述肢体康复外骨骼还包括传动组件和第二限位件；

所述传动组件包括第一偏心轮盘、第二偏心轮盘以及连杆，所述第一偏心轮盘转动连接所述第一支撑杆，所述第二偏心轮盘转动连接所述第二支撑杆，所述连杆的相对两端转动连接第一偏心轮盘和第二偏心轮盘；

所述第二限位件连接所述第一支撑杆，所述连杆可抵顶于所述限位件。

5.如权利要求4所述的肢体康复外骨骼，其特征在于，所述第二限位件包括至少一限位块，所述限位块可拆卸连接所述第一支撑杆，所述连杆可抵顶于所述限位块。

6.如权利要求5所述的肢体康复外骨骼，其特征在于，所述肢体康复外骨骼还包括动力装置和扭矩传感器，所述动力装置传动连接所述第一偏心轮盘，所述扭矩传感器连接所述第二支撑杆，且电连接所述动力装置，用以控制所述动力装置的输出功率；

所述动力装置驱动所述第一偏心轮盘转动角度B，以使所述连杆抵顶于所述限位块，其中，所述角度B的范围值为：5°≤B≤130°。

7.如权利要求6所述的肢体康复外骨骼，其特征在于，所述肢体康复外骨骼还包括减速器，所述减速器传动连接所述动力装置，并连接所述第一偏心轮盘。

8.如权利要求5所述的肢体康复外骨骼，其特征在于，所述限位块背离所述第一支撑杆的表面具有电路板安装区域，所述电路板安装区域用以安装所述肢体康复外骨骼的电路板和线路。

9.如权利要求5所述的肢体康复外骨骼，其特征在于，所述肢体康复外骨骼包括线路安装板，所述线路安装板可拆卸连接于所述限位块，所述线路安装板用以安装所述肢体康复外骨骼的电路板和线路。

10.一种肢体康复系统，其特征在于，包括相对设置的两肢体康复外骨骼，所述肢体康复外骨骼为如权利要求1至9中任一所述的肢体康复外骨骼。

说明书全文

肢体康复外骨骼和肢体康复系统

技术领域

[0001] 本发明涉及外骨骼技术领域，特别涉及一种肢体康复外骨骼和肢体康复系统。

背景技术

[0002] 康复临床中，在中风、脑瘫等病患的康复早期和急性期，常需要通过关节活动唤醒、重塑因脑组织损伤中断和紊乱的脑神经系统，同时还可以通过关节活动提高肌力、避免肌肉萎缩、肢体产生压疮等其他病症。

[0003] 相关技术中的临床的康复科室中，大都是康复师人为地帮助患者进行相应的康复动作。因为在患者软瘫期，无法提供运动的主动力，所以此时完全需要依靠康复师出力来帮助患者进行训练，如此极大地浪费了人力和时间成本。由于每位康复师每天的康复量有限，所以无法满足脑组织损伤患者和骨科伤病患者快速增长的需求。并且通过人为地进行急性期地康复训练，不能很好地控制康复模式，如进行被动、主动、阻抗模式的有效切换，或者，相关技术中的康复训练中还会通过一些机械来辅助导向康复，但是相关技术中的辅助机械运动轨迹不够平滑，与肢体的运动轨迹存在较大误差，导致康复效果并不理想。同时，为了使得大腿和小腿可以自由转动，即大腿和小腿的屈伸范围更广，相关的肢体康复器械中常常不设置限位结构，如此在使用的过程中会患者会存在膝盖过度弯折或是膝过伸的风险，影响患者的康复效果。

[0004] 上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

[0005] 本发明的主要目的是提供一种肢体康复外骨骼，旨在采用外骨骼辅助人体康复时，起到导向的作用，并贴合肢体的运动轨迹；并且避免患者在使用的过程中发生膝盖过度弯折和膝过伸的情况，保证患者的康复效果。

[0006] 为实现上述目的，本发明提出的肢体康复外骨骼，包括：

[0007] 第一支撑杆；

[0008] 第二支撑杆，所述第一支撑杆和所述第二支撑杆转动连接；

[0009] 第一导轮组件和第二导轮组件，所述第一导轮组件设于所述第一支撑杆背离所述第二支撑杆的端部，所述第二导轮组件设于所述第二支撑杆背离所述第一支撑杆的端部；以及

[0010] 第一限位件，所述第一限位件设于所述第一支撑杆远离所述第二支撑杆的端部，所述第二支撑杆相对所述第一支撑杆转动，并可抵顶于所述第一限位件。

[0011] 可选地，所述第一限位件具有相对设置的第一止挡端和第二止挡端，所述第一止挡端和第二止挡端沿所述第一支撑杆的转动中心的径向间隔设置，所述第二支撑杆转动，并可抵顶于所述第一止挡端或所述第二止挡端。

[0012] 可选地，所述第二支撑杆于所述第一止挡端和所述第二止挡端之间转动时，所述第一支撑杆与所述第二支撑杆的延长线形成夹角A，所述夹角A的范围值为：10°≤A≤125°。

[0013] 可选地，所述肢体康复外骨骼还包括传动组件和第二限位件；

[0014] 所述传动组件包括第一偏心轮盘、第二偏心轮盘以及连杆，所述第一偏心轮盘转动连接所述第一支撑杆，所述第二偏心轮盘转动连接所述第二支撑杆，所述连杆的相对两端转动连接第一偏心轮盘和第二偏心轮盘；

[0015] 所述第二限位件连接所述第一支撑杆，所述连杆可抵顶于所述限位件。

[0016] 可选地，所述第二限位件包括至少一限位块，所述限位块可拆卸连接所述第一支撑杆，所述连杆可抵顶于所述限位块。

[0017] 可选地，所述肢体康复外骨骼还包括动力装置和扭矩传感器，所述动力装置传动连接所述第一偏心轮盘，所述扭矩传感器连接所述第二支撑杆，且电连接所述动力装置，用以控制所述动力装置的输出功率；

[0018] 所述动力装置驱动所述第一偏心轮盘转动角度B，以使所述连杆抵顶于所述限位块，其中，所述角度B的范围值为：5°≤B≤130°。

[0019] 可选地，所述肢体康复外骨骼还包括减速器，所述减速器传动连接所述动力装置，并连接所述第一偏心轮盘。

[0020] 可选地，所述限位块背离所述第一支撑杆的表面具有电路板安装区域，所述电路板安装区域用以安装所述肢体康复外骨骼的电路板和线路。

[0021] 可选地，所述肢体康复外骨骼包括线路安装板，所述线路安装板可拆卸连接所述限位块，所述线路安装板用以安装所述肢体康复外骨骼的电路板和线路。

[0022] 本发明还提出一种肢体康复系统，包括相对设置的两肢体康复外骨骼，所述肢体康复外骨骼为如上所述的肢体康复外骨骼。

[0023] 本发明的技术方案通过将第一支撑杆和第二支撑杆转动连接，再将第一导轮组件设于第一支撑杆背离第二支撑杆的端部，以及将第二导轮组件设于第二支撑杆背离第一支撑杆的端部，当第一支撑杆在外力的作用下相对第二支撑杆转动时，第一导轮组件可以对第一支撑杆的背离第二支撑杆的端部运动起到导向的作用，而第二导轮组件也会对第二支撑杆背离第一支撑杆的端部运动起到导向的作用，第一限位件对第二支撑杆相对于第一支撑杆的转动起限制作用。

[0024] 以外骨骼辅助人体的下肢康复为例，第二支撑杆通过与人体小腿固定，第一支撑杆通过与人体大腿固定后，外力的驱动下第二支撑杆相对第一支撑杆转动，以带动下肢做屈伸运动。人体在做康复运动时，一般是处于卧姿或者是坐姿的状态，由于在第二支撑杆设有第二导轮组件，所以第二支撑杆在运动时，第二导轮组件与支撑面接触，并相对支撑面滚动，因此能够减小第二支撑杆运动过程中的阻力，进而使小腿部分的运动更贴合肢体正常的运动轨迹，保证人体沿设定的方向运动。第一支撑杆在运动时，第一导轮组件与支撑面接触，因此能够减小第一支撑杆运动过程中的阻力，进而使大腿部分的运动更贴合肢体正常的运动轨迹。如此，本发明的技术方案可以在采用外骨骼辅助人体康复时，起到导向的作用，并贴合肢体的运动轨迹，提高康复效果。

[0025] 此外，本申请的第一限位件设于第一支撑杆远离第二支撑杆的端部，当第二支撑杆相对于第一支撑转动时，第二支撑杆可以抵顶于第一限位件，使得第二支撑杆的转动运动可以停下。如此肢体在第一支撑杆和第二支撑杆的辅助作用下完成屈伸运动，通过第一限位件的限位作用，限制第二支撑杆的转动，使得肢体的屈伸角度在一定的阈值内，即可避免发生膝盖过度弯折和膝过伸的情况，从而保证患者的康复效果。

附图说明

[0026] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

[0027] 图1为本发明肢体康复外骨骼一实施例的结构示意图；

[0028] 图2为图1所示的肢体康复外骨骼的内部部分结构示意图；

[0029] 图3为图2所示的肢体康复外骨骼内部部分结构的主视图；

[0030] 图4为图2所示的肢体康复外骨骼内部部分结构的结构分解图；

[0031] 图5为图2所示的第一限位件、第二偏心轮盘以及扭矩传感器的结构示意图；

[0032] 图6为图1所示的肢体康复外骨骼的内部结构示意图；

[0033] 图7为本发明肢体康复系统一实施例的结构示意图。

[0034] 附图标号说明：

[0035]标号名称标号名称
10 肢体康复外骨骼 160 动力装置
100 减速器 170 第一限位件
110 第一支撑杆 170a 第一止挡端
120 第二支撑杆 170b 第二止挡端
130 传动组件 180 第二限位件
131 第一偏心轮盘 181 限位块
132 第二偏心轮盘 181a 电路板安装区域
133 连杆 182 线路安装板
140 第一导轮组件 190 扭矩传感器
150 第二导轮组件 1 肢体康复系统

[0036] 本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

[0037] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0038] 需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

[0039] 另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B为例”，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

[0040] 参照图1和图6，本发明提出一种肢体康复外骨骼10。

[0041] 在本发明实施例中，该肢体康复外骨骼10，包括：

[0042] 第一支撑杆110；

[0043] 第二支撑杆120，所述第一支撑杆110和所述第二支撑杆120转动连接；

[0044] 第一导轮组件140和第二导轮组件150，所述第一导轮组件140设于所述第一支撑杆110背离所述第二支撑杆120的端部，所述第二导轮组件150设于所述第二支撑杆120背离所述第一支撑杆110的端部；以及

[0045] 第一限位件170，所述第一限位件170连接所述第一支撑杆110，所述第二支撑杆120相对所述第一支撑杆110转动，并可抵顶于所述第一限位件170。

[0046] 本发明的技术方案通过将第一支撑杆110和第二支撑杆120转动连接，再将第一导轮组件140设于第一支撑杆110背离第二支撑杆120的端部，以及将第二导轮组件150设于第二支撑杆120背离第一支撑杆110的端部，当第一支撑杆110在外力的作用下相对第二支撑杆120转动时，第一导轮组件140可以对第一支撑杆110的背离第二支撑杆120的端部运动起到导向的作用，而第二导轮组件150也会对第二支撑杆120背离第一支撑杆110的端部运动起到导向的作用，第一限位件170对第二支撑杆120相对于第一支撑杆110的转动起限制作用。

[0047] 以外骨骼辅助人体的下肢康复为例，第一支撑杆110通过与人体大腿固定，第二支撑杆120通过与人体小腿固定后，驱动第二支撑杆120相对第一支撑杆110转动，以带动下肢做屈伸运动。人体在做康复运动时，一般是处于卧姿或者是坐姿的状态，由于在第一支撑杆110设有第一导轮组件140，所以第一支撑杆110在运动时，第一导轮组件140与支撑面接触，并相对支撑面滚动，因此能够减小第一支撑杆110运动过程中的阻力，进而使大腿部分的运动更贴合肢体正常的运动轨迹，保证人体沿设定的方向运动。第二支撑杆120在运动时，第二导轮组件150与支撑面接触，因此能够减小第二支撑杆120运动过程中的阻力，进而使小腿部分的运动更贴合肢体正常的运动轨迹。如此，本发明的技术方案可以在采用外骨骼辅助人体康复时，起到导向的作用，并贴合肢体的运动轨迹，提高康复效果。

[0048] 此外，本申请的第一限位件170设于第一支撑杆110远离第二支撑杆120的端部，当第二支撑杆120相对于第一支撑杆110转动时，第二支撑杆120可以抵顶于第一限位件170，使得第二支撑杆120的转动运动可以停下。如此肢体在第一支撑杆110和第二支撑杆120的辅助作用下完成屈伸运动，通过第一限位件170的限位作用，限制第二支撑杆120的转动，使得肢体的屈伸运动的角度始终保持在一定的阈值内，可避免在使用的过程中使用者发生膝盖过度弯折和膝过伸的情况，从而保证的康复效果。同时，由于第一限位件170设于第一支撑杆110远离第二支撑杆120的端部，即第一限位件170邻近于第二支撑杆120的一端，如此第一限位件170的安装和固定充分利用了第一支撑杆的110长度方向上的空间，使得肢体康复外骨骼10外骨骼的结构更为紧凑。

[0049] 在本发明的一种使用状态下，用户可以将下肢放置在肢体康复外骨骼10上，从而使得第一支撑杆110支撑大腿，第二支撑杆120支撑小腿，从而在驱动第一支撑杆110和第二支撑杆120相对转动时，对大腿和小腿进行康复训练。以及，为了便于固定患者肢体相对第一支撑杆110和第二支撑杆120的位置，本技术方案中在第一支撑杆110和/或第二支撑杆120上设有固定件，本申请的一实施例中，固定件设于第一支撑杆110和第二支撑杆120的上侧，或者固定件对应设于平行于第一支撑杆110和第二支撑杆120旋转方向的平面，从而在侧向固定腿部，在肢体康复外骨骼10与人体连接时，患者可以处于卧姿或者是坐姿的状态。
其中，固定件的材质可以为橡胶、乳胶等弹性材料，也可以由多层布料和/或棉纱制成，以增加其透气性，方便患者使用。

[0050] 需要说明的是，本申请的“所述第一导轮组件140设于所述第一支撑杆110背离所述第二支撑杆120的端部”中的“端部”，不局限于第一支撑杆110在长度方向的端面，可以理解为第一支撑杆110的自由端，也即，第一导轮组件140的安装可以是位于第一支撑杆110的自由端的，其具体的位置可以距离第一支撑杆110长度方向的端面一段距离或者就固定在端面上，同样的“所述第二导轮组件150设于所述第二支撑杆120背离所述第一支撑杆110的端部”中的“端部”，参照前文表述，在此不做赘述。

[0051] 在本申请的一实施例中，第一支撑杆110和第二支撑杆120均可以为杆状或者是平板状等结构，为了减轻第一支撑杆110和第二支撑杆120的重量，可以在第一支撑杆110和第二支撑杆120上设置镂空结构。而第一支撑杆110和第二支撑杆120的材质可以采用金属(金属的材质可选择不锈钢材料、铝质材料，铝合金材料、铜质材料、铜合金材料、铁质材料、铁合金材料等)、塑料(塑料可选择硬质塑料，如ABS、POM、PS、PMMA、PC、PET、PBT、PPO等)，以及其他合金材料等。或者采用金属材料和塑料的混合，只要能较好地提高第一支撑杆110和第二支撑杆120的稳定即可。如此，更加有利于提升第一支撑杆110和第二支撑杆120的设置稳定性，从而有效提升第一支撑杆110和第二支撑杆120的实用性、可靠性、及耐久性。在本申请的一实施例中，第二支撑杆120的尺寸小于第一支撑杆110的尺寸，因为人体的大腿尺寸大于小腿的尺寸，所以将用于支撑小腿的第二支撑杆120的尺寸设置为小于用于支撑大腿的第一支撑杆110的尺寸，可以使肢体康复外骨骼10的结构更稳定。需要说明的是，尺寸可以为长度、宽度、厚度等几何尺寸中的至少一种。

[0052] 请参照图5，在本发明的一实施例中，第一限位件170具有相对设置的第一止挡端170a和第二止挡端170b，第一止挡端170a和第二止挡端170b沿第一支撑杆110的转动中心的径向间隔设置，第二支撑杆120转动，并可抵顶于所述第一止挡端170a或所述第二止挡端
170b。如此第二支撑杆120可在第一止挡端170a和第二止挡端170b形成的区域内转动，使得肢体的屈伸角度更为合理，也更贴近于人体的生理特征。

[0053] 具体而言，第一支撑杆110和第二支撑杆120通过连接结构实现转动连接，在转动的节点上形成转动中心，第二支撑杆120围绕该转动中心相对于第一支撑杆110转动。第一限位件170的第一止挡端170a和第二止挡端170b围绕该转动中心间隔设置，即第一止挡端170a和第二止挡端170b设置在第二支撑杆120的转动轨迹上，使得第二支撑杆120在转动的过程中可以抵顶于第一止挡端170a和第二止挡端170b。可以理解的是，第一止挡端170a和第二止挡端170b可以是连接于第一支撑杆110的凸起结构，该凸起结构可以是与第一支撑杆110为一体成型设置，也可以是通过螺钉、卡扣、销钉等可拆卸连接结构连接于第一支撑杆110。一体成型设置的结构在满足限制第二支撑杆120转动角度的同时，由于部件数量减少，其结构更为紧凑，安装工序更少，装配效率更高；可拆卸连接的结构同样在满足限制第二支撑杆120转动角度的同时，在设计时，可以通过设计多个可拆卸的位置，凸起结构可拆卸地连接于任一可拆卸的位置，第一止挡端170a和第二止挡端170b的间隔随之改变，使得第二支撑杆120的转动角度可调，满足不同使用者的实际需求，提高肢体康复外骨骼10的兼容性。

[0054] 在本发明的一实施例中，第一限位件170由金属材料制成，第二支撑杆120反复抵顶于第一限位件170，金属材料制成的第一限位件170可具有较高的抗冲击性能，从而保证肢体康复外骨骼10的使用寿命；第一限位件170的横截面呈圆盘状，并开设有避让孔，使得第一限位件170可以围绕第一支撑杆110和第二支撑杆120的转动中心。第一止挡端170a和第二止挡端170b为形成于第一限位件170边缘的凸起结构，该凸起结构朝向第二支撑杆120的一侧，凸起结构沿第一限位件170的边缘连接设置，将第二支撑杆120半包围。一方面可使得第二支撑杆120在转动时可抵顶于凸起结构两端，即第一止挡端170a和第二止挡端170b，另一方面凸起结构沿第一限位件170的边缘连接设置，其整体的强度更好，具有较好的抗冲击性能。

[0055] 正常情况下人体的小腿和大腿在伸直的状态下，大致呈180°，而在弯曲的状态下，小腿和大腿形成的夹角大致为65°。因此为了使得第二支撑杆120相对于第一支撑杆110转动的角度更契合于实际的肢体运动规律，本发明的一实施例中，当第二支撑杆120在第一止挡端170a和第二止挡端170b之间转动时，第一支撑杆110和第二支撑杆120的延长线形成夹角A，该夹角A的范围值为10°≤A≤125°。即，当A为125°时，小腿和大腿在第一支撑杆110和第二支撑杆120的引导下呈弯曲状态，两者形成55°的夹角；当A为10°时，小腿和大腿在第一支撑杆110和第二支撑杆120的引导下为半伸直状态，两者形成170°的夹角。在第一支撑杆110和第二支撑杆120的引导下，大腿和小腿的摆动角度在55°和170°之间，摆动的角度值小于肢体正常屈伸的角度值，如此在使用的过程中，可避免膝盖过度弯折或是膝过伸的情况发生，从而在保证患者肢体康复的同时，也可以提高肢体康复外骨骼10的安全系数。

[0056] 请参见图2至图4，进一步地，本发明的一实施例中，肢体康复外骨骼10还包括用于传动的传动组件130和第二限位件180；该传动组件130包括第一偏心轮盘131、第二偏心轮盘132以及连杆133，第一偏心轮盘131转动连接第一支撑杆110，第二偏心轮盘132转动连接第二支撑杆120，连杆133的相对两端转动连接第一偏心轮盘131和第二偏心轮盘132。

[0057] 具体而言，本申请中肢体康复外骨骼10的第一偏心轮盘131、第二偏心轮盘132以及连杆133均由金属材料通过机加工制成，可以保证传动组件130在使用过程中具有较好的机械强度。第一偏心轮盘131和第二偏心轮盘132的形状为圆盘状，通过转轴分别与第一支撑杆110和第二支撑杆120转动连接，第一偏心轮盘131和第二偏心轮盘132的表面具有连接凸起，该连接凸起为圆柱状，且偏离第一偏心轮盘131和第二偏心轮盘132的圆心位置，连杆133的整体呈长状，两端开设有连接孔，两连接孔分别套设于第一偏心轮盘131和第二偏心轮盘132的连接凸起，如此第一偏心轮盘131、第二偏心轮盘132以及连杆133即组合形成一平面内的四连杆机构，根据四连杆机构的运动特性，在第一偏心轮盘131的驱动下，与第二偏心轮盘132连接的第二支撑杆120可以相对于第一支撑杆110转动。同时，为了对传动组件
130的运动进行限位，进而使第二支撑杆120与第一支撑杆110的转动角度更符合大腿和小腿的屈伸的角度范围，本申请的第二限位件180连接于第一支撑杆110，并设置在连杆133的运动路径上，当连杆133在第一偏心轮盘131和第二偏心轮盘132的驱动下做圆周运动时，连杆133可抵接于第二限位件180上，如此可以通过限制连杆133的运动，进而限制第二偏心轮盘132的转动，实现第二支撑杆120相对于第一支撑杆110转动一定角度的效果。

[0058] 在本发明的一实施例中，第二限位件180包括两个限位块181，限位块181通过螺钉可拆卸连接第一支撑杆110。当然限位块181也可以是与第一支撑杆110一体成型设置。限位块181于第一支撑杆110的投影平面内设置于连杆133的下方。实际应用中，肢体做屈伸运动，第二支撑杆120相对于第一支撑杆110做顺时针或是逆时针转动，由于限位块181设置在连杆133的圆周运动轨迹上，因此无论连杆133做顺时针或是逆时针运动，都会在运动一定的距离后抵顶于限位块181，因此可以通过合理的设计限位块181与连杆133之间的距离，从而达到限制第二支撑杆120相对于第一支撑杆110转动一定角度的效果，第二限位件180的结构简单，方便制造和装配，从而减少生产成本。

[0059] 请参见图2和图5，在本发明的一实施例中，肢体康复外骨骼10还包括动力装置160、减速器100以及扭矩传感器190，动力装置160的输出轴传动连接减速器100和第一偏心轮盘131，扭矩传感器190连接第二支撑杆120，且电连接动力装置160。通过动力装置160驱动第一偏心轮盘131转动，使得第二支撑杆120相对于第一支撑杆110转动，如此可对肢体的屈伸起引导助力作用，进一步提高肢体的康复效果。

[0060] 具体地，该动力装置160为电机，优选为伺服电机，伺服电机通过安装座安装固定于第一支撑杆110，伺服电机的速度控制和位置精度较高，因此更便于控制第二支撑杆120和第一支撑杆110在不同夹角时相对转动的速度，使其更符合人体运动的生理特性，进而更好的辅助用户康复。减速器100优选为谐波减速器，谐波减速器的波发生器套设于伺服电机的输出轴，柔轮连接第一偏心轮盘131。由于谐波减速器具有传动速比大、承载能力高、传动精度高、传动效率高、运动平稳、体积小、重量轻的特点，因此使得肢体康复外骨骼10的运动轨迹与人体的肢体运动轨迹更为契合，动力装置160通过谐波减速器可以输出较大的扭矩，进而引导肢体进行屈伸运动，并且由于谐波减速器的体积小，因此减少了肢体康复外骨骼10的整体尺寸。如此，本发明的肢体康复外骨骼10整体质量更轻，安装空间紧凑，并实现合理的传动比配置，满足高转速、大扭矩的输出要求，方便使用。

[0061] 可以理解的是，在实际的应用中，由于每一个使用者的肢体受损情况各不同相同，因此为了使肢体康复外骨骼10的牵引力更契合于使用者的生理特性，本发明的肢体康复外骨骼10还设置有扭矩传感器190，该扭矩传感器190连接第一支撑杆110和第二支撑杆120，并且与动力装置160通过电线连接在一起，当肢体在第一支撑杆110和第二支撑杆120的牵引下做屈伸运动时，扭矩传感器190可以实时监测第一支撑杆110和第二支撑杆120之间产生的扭矩，进而控制动力装置160的输出功率，使得肢体康复外骨骼10的牵引力处在较为恒定的阈值之内。进而提高肢体康复外骨骼10的康复效果。

[0062] 本申请中第一支撑杆110和第二支撑杆120是通过扭矩传感器190进行转动连接，动力装置160通过谐波减速器传动连接于第一支撑杆110，由于扭矩传感器190和谐波减速器具有一定的弹性形变能力，因此当第二支撑杆120抵顶于第一限位件170上的第一止挡端170a或是第二止挡170b时，虽然第二支撑杆120相对于第一支撑杆110停止转动，但是由于扭矩传感器190和谐波减速器发生弹性形变的原因，第一偏心轮盘131和第二偏心轮盘132并不会马上停止转动，因此在本发明的一实施例中，通过设置第二限位件180从而避免连杆
133与第一偏心轮盘131和第二偏心轮盘132转动过死点的位置，并且还可以防止扭矩传感器190和谐波减速器的弹性形变过量而造成损坏。

[0063] 具体而言，在动力装置160的驱动下第一偏心轮盘131转动，连杆133带动第二偏心轮盘132转动，第二支撑杆120相对于第一支撑杆110转动，由于第一限位件170的一次限位作用，第二支撑杆120与其延长线形成夹角A，即，动力装置160驱动第一偏心轮盘131转动夹角A，使得第二支撑杆120与第一支撑杆110的延长线所形成的夹角的范围值为在10°至125°之间；由于第一限位件170的限位作用，第二支撑杆120停止转动，第二偏心轮盘132在连杆133的驱动下继续转动，并抵顶于限位块181，即，动力装置160驱动第一偏心轮盘131转动角度B后，连杆133抵顶于限位块181，在本申请的一实施例中，该角度B的范围值为：5°≤B≤
130°。

[0064] 以具体运动过程说明，自然状态下，第二支撑杆120与第一支撑杆110的延长线的夹角为10°，此时第二支撑杆120抵顶于第一止挡端170a，动力装置160驱动第一偏心轮盘131转动115°之后，第二支撑杆120顺时针转动，并抵顶于第二止挡端170b，此时第二支撑杆
120与第一支撑杆110的延长线的夹角为125°，由于扭矩传感器190和谐波减速器发生弹性形变，动力装置160继续驱动第一偏心轮盘131转动5°后，连杆133抵顶于限位块181；反之，第二支撑杆120与第一支撑杆110的延长线的夹角为125°时，第二支撑杆120抵顶于第二止挡端170b，动力装置160驱动第一偏心轮盘131转动115°之后，第二支撑杆120逆时针转动，并抵顶于第一止挡端170a，此时第二支撑杆120与第一支撑杆110的延长线的夹角为10°，由于扭矩传感器190和谐波减速器发生弹性形变，动力装置160继续驱动第一偏心轮盘131转动5°后，连杆133抵顶于限位块181。本申请通过设置第二限位件180进行二次限位，不仅可以有效的防止连杆133转动过死点的位置，避免传动组件130发生故障，而且在第二支撑杆
120停止转动后，传动组件130还可以继续运动一定的距离，具有缓冲效果，从而降低了传动组件130与第一支撑杆110和第二支撑杆120，以及传动组件130各个连接点刚性断裂的发生概率，保证了肢体康复外骨骼10的性能平稳。

[0065] 请再次参见图6，为了使得肢体康复外骨骼10的内部结构更为紧凑，限位块181背离第一支撑杆110的表面还具有电路板安装区域181a。该电路板安装区域181a用以安装肢体康复外骨骼10的电路板和线路。

[0066] 具体而言，在本发明的一实施例中，限位块181通过螺钉固定于第一支撑杆110的表面，限位块181背离第一支撑杆110的表面至第一支撑杆110的表面的距离至少大于连杆133背离第一支撑杆110的表面至第一支撑杆110的表面的距离，如此在生产制造的过程中，可以将用于控制或是电连接的电路板和线路固定于限位块181背离第一支撑杆110的表面，当连杆133抵顶于限位块181后，限位块181可以对连接在其表面的电路板和线路起避让作用，避免连杆133撞击电路板和线路。

[0067] 进一步地，本发明的一实施例中肢体康复外骨骼10还包括线路安装板182，该线路安装板182整体整矩形设置，线路安装板182通过螺钉固定于限位块181的表面，线路安装板182背离限位块181的表面开设有多个用于安装电路板和线路的安装孔，由于线路安装板
182的面积大于限位块181的面积，因此通过设置线路安装板182，使得电路板和线路的安装更为简单方便。与此同时，线路安装板182的面积较大，将连杆133连接第一偏心轮盘131和第二偏心轮盘132的部分遮挡住，如此可以避免在使用的过程中外界的杂质与运动中的连杆133接触，从而造成连杆133的损坏。

[0068] 请参见图7，本发明还提出一种肢体康复系统1，该肢体康复系统1包括两相对设置的肢体康复外骨骼10，该肢体康复外骨骼10的具体实施例参照上述实施例，由于本肢体康复系统1采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

[0069] 在实际的应用中，肢体康复系统1可以包括两肢体康复外骨骼10以及其他与肢体康复外骨骼10连接的机构，以便于同时对患者的两下肢同时进行康复。

[0070] 以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

标题	发布/更新时间	阅读量
外骨骼服-专利编号CN106112996B	2020-05-11	511
外骨骼-专利编号CN107613936A	2020-05-11	641
外骨骼-专利编号CN103717356B	2020-05-11	234
外骨骼服-专利编号CN106112997A	2020-05-12	1000
外骨骼服-专利编号CN106112996A	2020-05-12	517
外骨骼-专利编号CN103717356A	2020-05-11	533
外骨骼服-专利编号CN106112997B	2020-05-13	136
手外骨骼-专利编号CN104768714A	2020-05-12	427
动力外骨骼-专利编号CN106943276A	2020-05-13	1081
一种外骨骼-专利编号CN110253540A	2020-05-13	1018

肢体康复外骨骼和肢体康复系统

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