【技术实现步骤摘要】
本申请涉及康复外骨骼机器人，尤其涉及一种等速多体位康复外骨骼模块、机器人及控制方法。
技术介绍
1、等速训练已被证实是一种高效的神经肌肉训练方式，兼具等张运动与等长运动的优势，并常用于肢体的康复训练与肌力评估，已广泛应用于康复治疗各个周期。等速运动是在肢体运动过程中保持速度恒定，肌力拮抗阻力可变的肌力训练方法，相比于传统的等长和等张训练，具有促进肌纤维同步收缩、防止肌肉关节运动损伤等优点。目前等速肌力训练仪在训练中针对特定关节使用不同适配器，设定关节极限运动速度，由受试者主动发力，可以获得肌力参数，如峰值力矩、峰值力矩角度、关节屈伸比、运动功率、运动范围等。现有等速仪的缺点是：(1)在面向康复评估与训练场景时，等速仪关节运动范式单一，每次只能训练一个关节。除等速闭链模式外，无法实现多关节运动范式，无法满足以功能为导向的多个关节协同训练，且等速闭链模式需要安装额外适配器并且只能以线性轨迹训练；(2)等速仪价格昂贵，操作复杂，体积巨大，训练双侧肢体换向时设备调节复杂不便，对于大部分患者无需用到等速仪的所有关节训练功能，可以视为一种资源浪费，因此缺乏可供家庭、医院等场所使用的小型化与针对性康复设备。
2、下肢外骨骼是一种可穿戴的机器人设备，旨在增强或恢复下肢的运动能力，特别是在步态和行走方面，广泛应用于医疗、康复、助力老年人活动以及增强人体力量等领域。它通过机器人装置提供力量支持和运动辅助，帮助康复患者恢复运动功能、改善步态等，尤其是对于脊髓损伤、脑卒中、中风患者，可以显著提高生活质量。同时康复外骨骼康复不仅减少了理疗师的
3、因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于提供一种等速多体位康复外骨骼模块、机器人及控制方法，旨在解决现有技术中等速仪每次仅能训练一个关节，无法实现多个关节协同训练目的，并且下肢外骨骼以肌力补偿为目标，关节输出扭矩较小无法实现等速运动目的问题。
2、本申请实施例第一方面提供一种等速多体位康复外骨骼模块，所述等速多体位康复外骨骼模块包括分别连接在所述骨骼基座上的驱动组件、大腿机构和小腿机构，所述大腿机构与所述小腿机构连接，所述大腿机构和所述小腿机构分别连接所述驱动组件；所述大腿机构包括大腿衔接组件和大腿绑缚件，所述大腿衔接组件与所述骨骼基座转动连接，所述驱动组件与所述大腿衔接组件连接，所述大腿绑缚件设置在所述大腿衔接组件上，所述大腿绑缚件被穿戴在用户的大腿上；所述小腿机构包括小腿衔接组件和小腿绑缚件，所述小腿衔接组件与所述骨骼基座转动连接，所述驱动组件与所述小腿衔接组件连接，所述小腿绑缚件设置在所述小腿衔接组件上，所述小腿绑缚件被穿戴在所述用户的小腿上；所述大腿衔接组件与所述用户的大腿长度相对应，所述小腿衔接组件与所述用户的大腿及小腿长度相对应，在所述驱动组件控制所述大腿衔接组件和/或所述小腿衔接组件转动时，使得所述大腿衔接组件通过所述大腿绑缚件带动所述用户进行髋关节训练，和/或所述小腿衔接组件通过所述小腿绑缚件带动所述用户进行膝关节训练。
3、可选地，在本申请的一个实施例中，所述大腿衔接组件包括大腿固定件和大腿滑动件，所述大腿固定件与所述驱动组件连接，所述大腿滑动件滑动连接在所述大腿固定件上，所述大腿绑缚件设置在所述大腿固定件上，调节所述大腿滑动件在所述大腿固定件上的位置，使得所述大腿固定件及所述大腿滑动件的长度与所述用户的大腿长度相对应；所述小腿衔接组件包括小腿驱动件、小腿传动件、小腿传动连接件、小腿固定件和小腿滑动件，所述小腿驱动件与所述驱动组件连接，所述小腿传动件与所述小腿驱动件连接，所述小腿传动连接件滑动连接在所述小腿传动件上，所述小腿固定件与所述小腿传动连接件连接，所述小腿滑动件滑动连接在所述小腿固定件上，所述小腿绑缚件设置在所述小腿滑动件上，调节所述小腿传动连接件正在所述小腿传动件上的位置，使得所述小腿传动件及所述小腿传动连接件的长度与所述用户的大腿长度相对应，且调节所述小腿滑动件在所述小腿固定件上的位置，使得所述小腿固定件及所述小腿滑动件的长度与所述用户的小腿长度相对应。
4、可选地，在本申请的一个实施例中，所述小腿衔接组件还包括第一虚约束件和第二虚约束件，所述第一虚约束件的两端分别连接所述小腿传动件和大腿固定件，所述第二虚约束件的两端分别连接所述传动连接件和所述大腿滑动件。
5、可选地，在本申请的一个实施例中，所述骨骼基座包括第一支撑底座和第二支撑底座；所述大腿固定件包括第一固定件、第二固定件和连接轴，所述第一固定件与所述第一支撑底座转动连接，所述第二固定件与所述第二支撑底座转动连接，所述连接轴连接所述第一固定件和所述第二固定件的同侧端，所述第一固定件与所述第二固定件同步运动；所述大腿滑动件包括第一滑动件、第二滑动件和大腿轴，所述第一滑动件滑动连接在所述第一固定件上，所述第二滑动件滑动连接在所述第二固定件上，所述大腿轴连接所述第一滑动件和所述第二滑动件的同侧端，所述第一滑动件与所述第二滑动件同步运动，所述大腿绑缚件通过大腿绑缚固定块安装在所述第一固定件或所述第二固定件上。
6、可选地，在本申请的一个实施例中，所述小腿传动件包括第一传动件、第二传动件和第一驱动轴，所述第一驱动轴连接所述第一传动件和所述第二传动件的同侧端，所述小腿驱动件的一端与所述连接轴转动连接，所述小腿驱动件的另一端连接所述第一驱动轴，所述第一传动件与所述第一固定件相对设置，所述第二传动件与所述第二固定件相对设置；所述小腿传动连接件包括第一传动连接件、第二传动连接件和第二驱动轴，所述第二驱动轴连接所述第一传动连接件和第二传动连接件的同侧端，所述第一传动连接件滑动连接在所述第一传动件上，所述第二传动连接件滑动连接在所述第二传动件上，所述第一传动连接件与所述第一滑动件相对设置，所述第二传动连接件与所述第二滑动件相对设置，所述第一传动件及所述第一传动连接件的长度与所述第一固定件及所述第一滑动件的长度相同；所述小腿固定件包括第三固定件和第四固定件，所述第三固定件和所述第四固定件的同侧端连接在所述第二驱动轴上，所述第三固定件与所述第四固定件同步运动；所述小腿滑动件包括第三滑动件和第四滑动件，所述第三滑动件滑动连接在所述第三固定件上，所述第四滑动本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种等速多体位康复外骨骼模块，其特征在于，所述等速多体位康复外骨骼模块包括分别连接在骨骼基座上的驱动组件、大腿机构和小腿机构，所述大腿机构与所述小腿机构连接，所述大腿机构和所述小腿机构分别连接所述驱动组件；
2.根据权利要求1所述的等速多体位康复外骨骼模块，其特征在于，所述大腿衔接组件包括大腿固定件和大腿滑动件，所述大腿固定件与所述驱动组件连接，所述大腿滑动件滑动连接在所述大腿固定件上，所述大腿绑缚件设置在所述大腿固定件上，调节所述大腿滑动件在所述大腿固定件上的位置，使得所述大腿固定件及所述大腿滑动件的长度与所述用户的大腿长度相对应；
3.根据权利要求2所述的等速多体位康复外骨骼模块，其特征在于，所述小腿衔接组件还包括第一虚约束件和第二虚约束件，所述第一虚约束件的两端分别连接所述小腿传动件和大腿固定件，所述第二虚约束件的两端分别连接所述传动连接件和所述大腿滑动件。
4.根据权利要求3所述的等速多体位康复外骨骼模块，其特征在于，所述骨骼基座包括第一支撑底座和第二支撑底座；
5.根据权利要求4所述的等速多体位康复外骨骼模块，其特征在
6.根据权利要求2所述的等速多体位康复外骨骼模块，其特征在于，所述驱动组件包括髋关节电机、膝关节电机、髋关节传感器和膝关节传感器，所述髋关节电机与所述大腿固定件连接，所述髋关节传感器与所述髋关节电机连接，所述膝关节电机与所述小腿驱动件连接，所述膝关节传感器与所述膝关节电机连接，所述髋关节传感器用于进行髋关节扭矩测量，所述膝关节传感器用于进行膝关节扭矩测量。
7.根据权利要求2所述的等速多体位康复外骨骼模块，其特征在于，所述等速多体位康复外骨骼模块还包括脚踝机构，所述脚踝机构与所述小腿机构连接；
8.根据权利要求7所述的等速多体位康复外骨骼模块，其特征在于，所述脚踝机构还包括踝关节电机和踝关节传感器，所述踝关节电机与所述小腿滑动件固定连接，所述踝关节传感器与所述踝关节电机连接，所述调节件连接在所述踝关节传感器上，所述踝关节电机通过所述调节件控制所述脚蹬转动，使得所述用户进行踝关节训练，且所述踝关节传感器进行踝关节扭矩测量。
9.一种等速多体位康复外骨骼机器人，其特征在于，所述等速多体位康复外骨骼机器人包括如权利要求1至7任一项所述的等速多体位康复外骨骼模块和座椅模块，所述等速多体位康复外骨骼模块的所述骨骼基座与所述座椅模块固定连接，所述座椅模块用于被用户占用，所述等速多体位康复外骨骼模块用于被用户穿戴。
10.一种基于权利要求1至8任一项所述等速多体位康复外骨骼模块的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种等速多体位康复外骨骼模块，其特征在于，所述等速多体位康复外骨骼模块包括分别连接在骨骼基座上的驱动组件、大腿机构和小腿机构，所述大腿机构与所述小腿机构连接，所述大腿机构和所述小腿机构分别连接所述驱动组件；
2.根据权利要求1所述的等速多体位康复外骨骼模块，其特征在于，所述大腿衔接组件包括大腿固定件和大腿滑动件，所述大腿固定件与所述驱动组件连接，所述大腿滑动件滑动连接在所述大腿固定件上，所述大腿绑缚件设置在所述大腿固定件上，调节所述大腿滑动件在所述大腿固定件上的位置，使得所述大腿固定件及所述大腿滑动件的长度与所述用户的大腿长度相对应；
3.根据权利要求2所述的等速多体位康复外骨骼模块，其特征在于，所述小腿衔接组件还包括第一虚约束件和第二虚约束件，所述第一虚约束件的两端分别连接所述小腿传动件和大腿固定件，所述第二虚约束件的两端分别连接所述传动连接件和所述大腿滑动件。
4.根据权利要求3所述的等速多体位康复外骨骼模块，其特征在于，所述骨骼基座包括第一支撑底座和第二支撑底座；
5.根据权利要求4所述的等速多体位康复外骨骼模块，其特征在于，所述小腿传动件包括第一传动件、第二传动件和第一驱动轴，所述第一驱动轴连接所述第一传动件和所述第二传动件的同侧端，所述小腿驱动件的一端与所述连接轴转动连接，所述小腿驱动件的另一端连接所述第一驱动轴，所述第一传动件与所述第一固定件相对设置，所述第二传动件与所述第二固定件相对设置；
【专利技术属性】
技术研发人员：盛译萱，刘洪海，周昊，刘朝，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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