技术摘要：
本发明公开了一种多自由度下肢康复机器人，包括设置在机架上的六个工作机构，分别是：座椅调整机构，包括座椅和左右对称设置在座椅两侧的可进行位置调整的机械左腿、机械右腿；髋关节运动机构，包括开胯机构和提胯机构，实现开胯和提胯两个运动；大腿长度调整机构，实  全部
背景技术：
我国残疾人的数量巨大，普通日常生活中，残疾患者因为身体方面原因给生活带 来了诸多不便，这不仅包含身体缺陷，还包括在社会中会遭到各种各样的歧视。 对于常见的下肢肢体残疾患者，由于患者的肢体长期缺少有效地运动锻炼，会引 起关节及肌肉处血液循环减少，血液无法在组织中顺畅的流动，使身体的抵抗力下降，进而 引发各种疾病，如肌肉萎缩、韧带缩短、关节僵硬，或出现异常的运动模式。 医学理论和临床医学证明，对于肢体伤残人员，需通过必要的前期手术治疗，以及 药物的配合治疗，后期仍然需要使用科学的肢体训练方法才能更好的使患者肢体恢复到较 好的状态。 传统的康复训练治疗活动多需要在治疗师的指导下，借助简单器具来完成。下肢 康复机器人是辅助下肢运动功能障碍患者完成临床上要求的康复训练内容,并能向患者和 治疗师提供反馈信息的辅助康复治疗自动化设备，使患肢逐渐恢复失去的运动功能。 现有申请公布号为CN110882131A的发明专利申请，其公开了一种下肢康复机器 人，包括支撑板、下肢辅助运动结构、连接部和髋关节驱动缸，支撑板上设有第一安装架，下 肢辅助运动结构设于第一安装架之上，连接部为半包围形的连接部，连接部一端与第一安 装架固定，另一端与髋关节驱动缸的活塞杆铰接，下肢辅助运动结构包括垂直杆、大腿杆、 大腿杆驱动缸、小腿杆、小腿杆驱动缸和踝关节辅助运动结构，该发明提供的下肢康复机器 人,用于带动下肢运动功能障碍患者的下肢完成髋关节开/合、大腿抬起/下落、小腿抬起/ 下落或踝关节三自由度旋转中一项或多项动作。但是，此种训练方式还是较为单一，难以针 对不同情况的患者展开有针对性的康复训练，而且该发明的内部结构较为复杂笨重从而导 致成本的攀升，长时间的使用下来笨重的结构容易产生内部器械的老化，影响其使用寿命。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的上述问题，旨在提供一种具备多种训练姿态、训练范围广 的多自由度下肢康复机器人，为患者的下肢训练提供了足够的训练空间与康复动作组合， 髋关节有两个自由度，膝关节有一个自由度，踝关节达到了三个自由度，总计六个自由度， 可以满足患者绝大部分的康复训练动作需求，使患者的下肢得到充分的训练，加快患者的 康复速度。 具体技术方案如下： 一种多自由度下肢康复机器人，包括机架和控制柜，还包括设置在机架上的六个 工作机构，分别是： 座椅调整机构，包括固定在机架上的座椅和左右对称设置在座椅两侧的可进行位 4 CN 111568692 A 说　明　书 2/7 页 置调整的机械左腿、机械右腿； 髋关节运动机构，包括开胯机构和提胯机构，实现开胯和提胯两个运动； 大腿长度调整机构，包括左大腿长度调整机构和右大腿长度调整机构，实现大腿 长度的调整； 膝关节运动机构，包括左膝关节运动机构和右膝关节运动机构，实现膝关节的运 动； 小腿长度调整机构，包括左小腿长度调整机构和右小腿长度调整机构，实现小腿 长度的调整； 踝关节运动机构，包括屈踝机构、扭踝机构和翻脚机构，实现屈踝、扭踝、翻脚运 动； 其中，所述控制柜分别与六个工作机构电连接，控制其动作。 优选的，所述机械左腿包括左腿底座、左腿底座电推杆和左腿底座滑块，所述机械 左腿通过左腿底座固定在机架上，所述左腿底座电推杆的尾端与左腿底座上的轴连接形成 转动副，所述左腿底座电推杆的前端与机架上的轴连接形成转动副，所述左腿底座上设置 左腿底座滑块，所述左腿底座电推杆工作时带动固连在左腿底座滑块上的左腿底座进行运 动。 优选的，所述开胯机构包括左大腿机架、左大腿侧翼连接件、第一虎克铰链、开胯 电动缸、开胯电动缸底座、开胯电动缸球铰和第二虎克铰链，所述左大腿机架与左大腿侧翼 连接件固连，所述左大腿机架与第一虎克铰链形成转动副，所述第一虎克铰链固定在机架 外壳上，所述开胯电动缸固定在开胯电动缸底座上，所述开胯电动缸底座与第二虎克铰链 连接形成转动副，所述第二虎克铰链固定在机架外壳上，所述开胯电动缸的顶端与开胯电 动缸球铰形成球副，所述开胯电动缸球铰固定在左大腿侧翼连接件的侧面上。 优选的，所述提胯机构包括提胯电动缸、提胯电动缸底座、提胯电动缸球铰和第三 虎克铰链，所述提胯电动缸固定在提胯电动缸底座上，所述提胯电动缸底座与第三虎克铰 链连接形成转动副，所述第三虎克铰链固定在机架外壳上，所述提胯电动缸的顶端与提胯 电动缸球铰形成球副，所述提胯电动缸球铰固定在左大腿侧翼连接件的底部。 优选的，所述左大腿长度调整机构包括左大腿长度调整电推杆、左大腿推杆块、左 大腿滑动件、左大腿滑轨和左大腿滑块，所述左大腿长度调整电推杆的一端通过左大腿推 杆块固定在左大腿机架上，另一端固定在左大腿滑动件上，所述左大腿滑动件固定在左大 腿滑块上，所述左大腿滑块滑动设置在左大腿滑轨中，所述左大腿长度调整电推杆工作时 驱动固定在左大腿滑块上的左大腿滑动件相对左大腿机架进行移动。 所述左膝关节运动机构包括左小腿机架、膝关节电动缸、膝关节电动缸法兰轴和 膝关节球铰，所述左小腿机架的顶端设置轴承和轴套且嵌入左大腿滑动件中形成转动副， 所述膝关节电动缸的底座通过膝关节电动缸法兰轴与左小腿机架上的轴承形成转动副，所 述膝关节电动缸的顶端与膝关节球铰形成球副，所述膝关节球铰连接在左大腿滑动件，所 述膝关节电动缸工作时驱动左小腿机架相对左大腿滑动件进行转动以实现膝关节的运动。 所述左小腿长度调整机构包括左小腿长度调整电推杆、左小腿滑动件、左小腿滑 轨和左小腿滑块，所述左小腿长度调整电推杆的一端固定在左小腿机架上，另一端固连在 左小腿滑动件上，所述左小腿机架与左小腿滑动件通过左小腿滑轨和左小腿滑块相互约束 5 CN 111568692 A 说　明　书 3/7 页 形成移动副，所述左小腿长度调整电推杆工作时驱动左小腿机架与左小腿滑动件相对滑 动。 所述屈踝机构包括屈踝电动缸、屈踝电动缸底座、屈踝电动缸法兰轴、屈踝电动缸 球铰、左踝关节底座和左踝关节法兰轴，所述左踝关节法兰轴的一端固定在左小腿滑动件 的侧面上，轴部分穿过轴承的内径，轴承的外径与左踝关节底座固连，从而左小腿滑动件与 左踝关节底座形成转动副，所述屈踝电动缸通过屈踝电动缸法兰轴与左小腿滑动件内部的 轴承形成转动副，所述屈踝电动缸的另一端与屈踝电动缸球铰形成球副，而球铰固连在左 踝关节底座上，所述屈踝电动缸在工作时驱动左小腿滑动件相对于左踝关节底座进行转 动。 所述扭踝机构包括脚踏板、脚踏板支架和扭踝电动缸，所述脚踏板支架与左踝关 节底座连接形成转动副，所述扭踝电动缸的一端固定在左踝关节底座上形成转动副，另一 端与脚踏板支架相连形成转动副，所述扭踝电动缸工作时带动脚踏板支架进行旋转，进而 带动脚踏板运动。 所述翻脚机构包括翻脚电机、翻脚电机直角连接架、翻脚直角架和翻脚法兰轴，所 述翻脚电机直角连接架与翻脚直角架通过翻脚法兰轴形成转动副，所述翻脚直角架的另一 端与脚踏板底部相连形成转动副，而脚踏板与脚踏板支架形成转动副，所述翻脚电机穿过 左踝关节底座插入翻脚电机直角连接架的孔中，所述翻脚电机带动翻脚直角架翻转后可带 动脚踏板相对脚踏板支架旋转。 相较于现有技术，本发明具有如下优点： (1)髋关节有两个自由度，膝关节有一个自由度，而踝关节达到了三个自由度，总 计六个自由度，每个自由度都能使患者做出不同的动作，使得有提胯、开胯、屈膝、屈踝、扭 踝、翻脚等六个动作可提供患者选择，可以满足患者绝大部分的康复训练动作需求，使患者 的下肢得到充分的训练，加快了患者的康复速度； (2)采用滑块、电动缸结合的方式来调整大腿以及小腿的长度，结构更加可靠，本 发明中的提胯、开胯、屈膝、屈踝、扭踝、翻脚这六个动作，每个动作都有独立的电动缸进行 支持，可以精准进行每一样训练任务； (3)本发明的座椅、机械腿长度等均可实现调节，以适应不同肢体状态的患者，通 用性较强，患者在使用时更符合人体工学，更加合理，更加科学。 附图说明 图1为本发明的整体结构示意图； 图2为本发明的整体结构后视图； 图3为本发明中的机械左腿的结构示意图； 图4为本发明中的髋关节运动机构的结构示意图； 图5为本发明中的膝关节运动机构和大腿长度调整机构的结构示意图； 图6为本发明中的小腿长度调整机构的结构示意图； 图7为本发明中的踝关节运动机构的结构示意图。 附图中，1-急停按钮，2-机架外壳，3-控制柜，4-座椅，5-左大腿滑块端盖，6-左小 腿推杆端盖，7-机械右腿，8-机械左腿，9-左腿底座，10-左腿底座电推杆，11-左腿底座滑 6 CN 111568692 A 说　明　书 4/7 页 块，12-左侧机架滑轨，13-机架，14-座椅支撑架，15-右腿底座，16-右腿底座电推杆，17-右 腿底座滑块，18-右侧机架滑轨，19-地脚，20-左大腿推杆端盖，21-提胯电动缸球铰，22-屈 踝电动缸底座，23-屈踝电动缸法兰轴，24-屈踝电动缸，25-屈踝电动缸球铰，26-第一虎克 铰链，27-左大腿机架，28-左大腿侧翼连接件，29-开胯电动缸球铰，30-提胯电动缸，31-开 胯电动缸，32-第二虎克铰链，33-第三虎克铰链，34-左大腿滑动件，35-膝关节左轴套，36- 膝关节左轴承，37-左小腿机架，38-膝关节右轴套，39-膝关节右轴承，40-膝关节电动缸法 兰轴，41-膝关节电动缸，42-膝关节球铰，43-左大腿长度调整电推杆，44-左大腿推杆块， 45-左大腿滑轨，46-左大腿滑块，47-左小腿长度调整电推杆，48-左小腿滑动件，49-左小腿 移动侧销，50-左踝关节左轴承，51-左踝关节法兰轴，52-左踝关节右轴承，53-左小腿滑轨， 54-左小腿滑块，55-左踝关节底座，56-翻脚电机，57-脚踏板法兰轴(后)，58-左踝关节底座 销轴，59-扭踝电动缸销轴，60-扭踝电动缸，61-扭踝电动缸外套，62-脚踏板支架，63-脚踏 板法兰轴(前)，64-脚踏板，65-翻脚直角架，66-翻脚法兰轴，67-翻脚电机直角连接架。