一種可鍛煉肩關(guān)節(jié)活動能力以及手臂自主用力的康復(fù)裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種可鍛煉肩關(guān)節(jié)活動能力以及手臂自主用力的康復(fù)裝置，包括支架和康復(fù)訓(xùn)練器，所述康復(fù)訓(xùn)練器包括手臂鍛煉機構(gòu)、肩關(guān)節(jié)鍛煉機構(gòu)、自主用力測量機構(gòu)以及控制系統(tǒng)，所述支架與手臂鍛煉機構(gòu)之間通過萬向連接結(jié)構(gòu)連接；所述肩關(guān)節(jié)鍛煉機構(gòu)包括擺動方向控制機構(gòu)、行走機構(gòu)、繞轉(zhuǎn)角度控制機構(gòu)以具有球面凹槽的支撐底座，所述擺動方向控制機構(gòu)包括擺動控制電機以及轉(zhuǎn)動盤；所述行走機構(gòu)包括行走電機、連接架以及設(shè)置在行走電機主軸上的彈性膠輪，所述連接架下端與行走電機固定連接，上端鉸接在所述轉(zhuǎn)動盤上；所述繞轉(zhuǎn)角度控制機構(gòu)由氣缸構(gòu)成。本發(fā)明專利技術(shù)的康復(fù)裝置能夠?qū)珀P(guān)節(jié)進行訓(xùn)練，具有活動范圍大、動作樣式多等優(yōu)點。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及人體康復(fù)訓(xùn)練設(shè)備，具體涉及一種可鍛煉肩關(guān)節(jié)活動能力以及手臂自主用力的康復(fù)裝置。
技術(shù)介紹
對于肢體癱瘓的患者，通過康復(fù)訓(xùn)練有利于輔助患者重獲癱瘓肢體的運動功能。傳統(tǒng)方法是醫(yī)師對患者進行手把手的訓(xùn)練，這存在效率低、患者不能自主安排訓(xùn)練時間、成本高、訓(xùn)練效果依賴于醫(yī)師的經(jīng)驗水平等不足，采用肢體康復(fù)設(shè)備則能很好地解決該問題。現(xiàn)有的肢體康復(fù)設(shè)備通常通過關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)為肢體提供相關(guān)的動作訓(xùn)練，例如，對于手臂的訓(xùn)練，利用轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)帶動小臂繞肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動，以訓(xùn)練小臂的彎曲和伸直的功能。現(xiàn)有的肢體康復(fù)設(shè)備有申請公布號CN102727360A的專利技術(shù)專利申請公開的“人體上肢康復(fù)機器人”、申請公布號為CN104352335A的專利技術(shù)專利申請公開的“一種偏癱康復(fù)理療儀”以及申請公布號為CN104983549A的專利技術(shù)專利申請公開的“一種智能型上肢康復(fù)訓(xùn)練器”等。現(xiàn)有的肢體康復(fù)設(shè)備存在的不足在于：1、不能很好地訓(xùn)練肩關(guān)節(jié)的活動機能。2、人體肢體都是在外力的協(xié)助下進行運動訓(xùn)練，是一種被動式訓(xùn)練過程，患者不能根據(jù)自身的康復(fù)情況在康復(fù)的不同階段不同程度地主動參與康復(fù)訓(xùn)練，從而不利于患者機能的快速恢復(fù)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本專利技術(shù)的目的在于提供一種可鍛煉肩關(guān)節(jié)活動能力以及手臂自主用力的康復(fù)裝置，該康復(fù)裝置能夠?qū)珀P(guān)節(jié)進行訓(xùn)練，具有活動范圍大、動作樣式多等優(yōu)點。本專利技術(shù)實現(xiàn)上述目的技術(shù)方案為：一種可鍛煉肩關(guān)節(jié)活動能力以及手臂自主用力的康復(fù)裝置，包括支架和康復(fù)訓(xùn)練器，其中，所述康復(fù)訓(xùn)練器包括用于鍛煉手臂活動能力的手臂鍛煉機構(gòu)、用于鍛煉肩關(guān)節(jié)活動能力的肩關(guān)節(jié)鍛煉機構(gòu)、自主用力測量機構(gòu)以及控制系統(tǒng)，其中，所述支架與手臂鍛煉機構(gòu)之間通過萬向連接結(jié)構(gòu)連接，所述肩關(guān)節(jié)鍛煉機構(gòu)連接在手臂鍛煉機構(gòu)的底部；所述萬向連接結(jié)構(gòu)包括連接桿和萬向接頭，其中，所述連接桿的一端固定在手臂鍛煉機構(gòu)上，另一端通過所述萬向接頭與支架連接，所述萬向接頭包括設(shè)在連接桿的球面凹窩以及設(shè)在支架上端的球面接頭；所述肩關(guān)節(jié)鍛煉機構(gòu)包括擺動方向控制機構(gòu)、行走機構(gòu)、繞轉(zhuǎn)角度控制機構(gòu)以具有球面凹槽的支撐底座，其中，所述擺動方向控制機構(gòu)包括擺動控制電機以及與擺動控制電機主軸連接的轉(zhuǎn)動盤，所述擺動控制電機連接在手臂鍛煉機構(gòu)的底部；所述行走機構(gòu)包括行走電機、連接架以及設(shè)置在行走電機主軸上的彈性膠輪，其中，所述連接架下端與行走電機固定連接，上端鉸接在所述轉(zhuǎn)動盤上，所述彈性膠輪壓緊在支撐底座的球面凹槽內(nèi)，該彈性膠輪在與球面凹槽接觸的部位被壓縮；所述繞轉(zhuǎn)角度控制機構(gòu)由氣缸構(gòu)成，該氣缸的缸體的上端鉸接在所述轉(zhuǎn)動盤上，該氣缸的伸縮桿鉸接在所述連接架上；所述手臂鍛煉機構(gòu)所述手臂鍛煉機構(gòu)包括基座、手臂固定板、設(shè)在手臂固定板上的手臂固定綁帶、驅(qū)動手臂固定板作彎曲與伸直運動的彎曲驅(qū)動機構(gòu)以及驅(qū)動手臂固定板作往復(fù)轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動驅(qū)動機構(gòu)，其中：所述彎曲驅(qū)動機構(gòu)包括彎曲驅(qū)動固定座、彎曲驅(qū)動電機以及彎曲驅(qū)動傳動機構(gòu)，其中，所述手臂固定板的一端通過第一轉(zhuǎn)軸連接在彎曲驅(qū)動固定座上，所述彎曲驅(qū)動電機固定在彎曲驅(qū)動固定座上，所述彎曲驅(qū)動傳動機構(gòu)連接在彎曲驅(qū)動電機的主軸與手臂固定板的第一轉(zhuǎn)軸之間；所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動機構(gòu)包括轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機和轉(zhuǎn)動驅(qū)動傳動機構(gòu)，其中，所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機固定在基座上，所述彎曲驅(qū)動固定座通過第二轉(zhuǎn)軸連接在基座上，所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動傳動機構(gòu)連接在轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機的主軸與彎曲驅(qū)動固定座的第二轉(zhuǎn)軸之間；所述自主用力測量機構(gòu)包括手臂固定綁帶、光電傳感器、感應(yīng)片、彈簧以及導(dǎo)向機構(gòu)，其中，所述導(dǎo)向機構(gòu)包括設(shè)在手臂固定板側(cè)面上的導(dǎo)向座和匹配于導(dǎo)向座的導(dǎo)向孔中的導(dǎo)向桿，所述導(dǎo)向桿的上端設(shè)有上連接板，下端設(shè)有下連接板；所述手臂固定綁帶的一端連接在所述上連接板上，另一端設(shè)有掛環(huán)，所述手臂固定板在與導(dǎo)向機構(gòu)相對的一側(cè)上設(shè)有掛鉤，工作時所述掛環(huán)勾掛在所述掛鉤上；所述光電傳感器為多個，沿著豎向排列，該光電傳感器設(shè)置在手臂固定板中與導(dǎo)向機構(gòu)相同的一側(cè)上；所述感應(yīng)片連接在所述下連接板上，且位于所述光電傳感器的感應(yīng)通道對應(yīng)處；所述彈簧套在導(dǎo)向桿上，該彈簧的上下兩端分別作用在上連接板和下連接板上；所述控制系統(tǒng)包括中央處理器，該中央處理器的信號輸入端與所述光電傳感器連接，信號輸出端與所述彎曲驅(qū)動電機和轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機連接。上述可鍛煉肩關(guān)節(jié)活動能力以及手臂自主用力的康復(fù)裝置的工作原理是：使用時，手臂固定在手臂鍛煉機構(gòu)上，由該手臂鍛煉機構(gòu)鍛煉手臂的活動能力，并由肩關(guān)節(jié)鍛煉機構(gòu)以及萬向連接結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起鍛煉肩關(guān)節(jié)的活動能力。具體地，在進行肩關(guān)節(jié)活動能力鍛煉時，分成兩個動作，第一個動作是訓(xùn)練肩關(guān)節(jié)擺動的能力，第二個動作是訓(xùn)練肩關(guān)節(jié)繞轉(zhuǎn)的能力。第一個動作的訓(xùn)練過程為：在進行第一個動作訓(xùn)練時，所述彈性膠輪呈直立狀態(tài)，亦即彈性膠輪所在平面經(jīng)過球面凹槽的底部；工作時，行走機構(gòu)中的行走電機帶動彈性膠輪轉(zhuǎn)動，由于彈性膠輪彈性壓緊在支撐底座的球面凹槽內(nèi)，因此彈性膠輪在球面凹槽內(nèi)沿著某個平面作圓弧軌跡的行走(也就是沿著緯度方向行走)，在萬向連接結(jié)構(gòu)的配合下，整個手臂鍛煉機構(gòu)作單方向的擺動，從而實現(xiàn)對肩關(guān)節(jié)的擺動訓(xùn)練，擺動的幅度由行走電機控制；當(dāng)需要改變擺動的方向時，所述擺動方向控制機構(gòu)中的擺動控制電機帶動轉(zhuǎn)動盤轉(zhuǎn)動，從而帶動整個行走機構(gòu)轉(zhuǎn)動，改變彈性膠輪所在平面，進而改變擺動的方向。第二個動作的訓(xùn)練過程為：繞轉(zhuǎn)角度控制機構(gòu)中的氣缸通過伸縮運動，帶動行走機構(gòu)相對于轉(zhuǎn)動盤轉(zhuǎn)動一定角度，使得彈性膠輪呈傾斜狀，此時彈性膠輪壓緊在球面凹槽的某一緯度上(彈性膠輪的變形量應(yīng)當(dāng)保證當(dāng)彈性膠輪進行擺轉(zhuǎn)到任何位置均能與球面凹槽接觸)，隨后彈性膠輪轉(zhuǎn)動，在球面凹槽內(nèi)沿著經(jīng)度方向行走，在萬向連接結(jié)構(gòu)的配合下，整個手臂鍛煉機構(gòu)作繞轉(zhuǎn)運動，從而實現(xiàn)對肩關(guān)節(jié)的繞轉(zhuǎn)訓(xùn)練，上臂的軌跡呈錐形，錐角的大小由繞轉(zhuǎn)角度控制機構(gòu)來控制。在訓(xùn)練手臂的活動能力時，所述彎曲驅(qū)動機構(gòu)的作用在于驅(qū)動手臂固定板作彎曲與伸直運動，從而訓(xùn)練小臂彎曲與伸直的能力，具體是通過彎曲驅(qū)動電機以及彎曲驅(qū)動傳動機構(gòu)帶動手臂固定板繞第一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動；所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動機構(gòu)用于驅(qū)動手臂固定板繞其長度方向的軸線轉(zhuǎn)動，從而訓(xùn)練小臂轉(zhuǎn)動的能力，具體是通過轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機以及轉(zhuǎn)動驅(qū)動傳動機構(gòu)帶動手臂固定板繞第二轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。在進行小臂彎曲與伸直能力的訓(xùn)練時，患者可根據(jù)自己的能力自主施加一定的作用力，由自主用力測量機構(gòu)和中央處理器共同檢測和計算出自主作用力的大小，進而由中央處理器控制彎曲驅(qū)動電機輸出的輔助驅(qū)動力，該輔助驅(qū)動力隨患者自主用力的變化而變化，自主作用力越大，輔助驅(qū)動力就越小，從而盡可能地發(fā)揮患者的自主鍛煉能力。具體地，當(dāng)患者的小臂自主施加作用力使小臂彎曲時，手臂固定綁帶會帶動上連接板、導(dǎo)向桿、下連接板以及感應(yīng)片一起運動，上連接板和下連接板對彈簧進行壓縮，所述感應(yīng)片進入到光電傳感器的感應(yīng)通道中，所述自主作用力越大，感應(yīng)片的移動距離就越大，且兩者呈線性關(guān)系(因為彈簧的變形符合胡克定律)；由于設(shè)置有多個光電傳感器，感應(yīng)片移動距離的大小由光電傳感器檢測，感應(yīng)片到達不同的光電傳感器處，相應(yīng)地能確定感應(yīng)片的移動距離；光電傳感器將感應(yīng)片的實時位置信號傳送給中央處理器，中央處理器將該位置信號換算成所述自主力的大小，從而計算出彎曲驅(qū)動電機輸出的輔助驅(qū)動力，通過控制彎曲驅(qū)動電機本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種可鍛煉肩關(guān)節(jié)活動能力以及手臂自主用力的康復(fù)裝置，包括支架和康復(fù)訓(xùn)練器，其中，所述康復(fù)訓(xùn)練器包括用于鍛煉手臂活動能力的手臂鍛煉機構(gòu)、用于鍛煉肩關(guān)節(jié)活動能力的肩關(guān)節(jié)鍛煉機構(gòu)、自主用力測量機構(gòu)以及控制系統(tǒng)，其中，所述支架與手臂鍛煉機構(gòu)之間通過萬向連接結(jié)構(gòu)連接，所述肩關(guān)節(jié)鍛煉機構(gòu)連接在手臂鍛煉機構(gòu)的底部；所述萬向連接結(jié)構(gòu)包括連接桿和萬向接頭，其中，所述連接桿的一端固定在手臂鍛煉機構(gòu)上，另一端通過所述萬向接頭與支架連接，所述萬向接頭包括設(shè)在連接桿的球面凹窩以及設(shè)在支架上端的球面接頭；所述肩關(guān)節(jié)鍛煉機構(gòu)包括擺動方向控制機構(gòu)、行走機構(gòu)、繞轉(zhuǎn)角度控制機構(gòu)以具有球面凹槽的支撐底座，其中，所述擺動方向控制機構(gòu)包括擺動控制電機以及與擺動控制電機主軸連接的轉(zhuǎn)動盤，所述擺動控制電機連接在手臂鍛煉機構(gòu)的底部；所述行走機構(gòu)包括行走電機、連接架以及設(shè)置在行走電機主軸上的彈性膠輪，其中，所述連接架下端與行走電機固定連接，上端鉸接在所述轉(zhuǎn)動盤上，所述彈性膠輪壓緊在支撐底座的球面凹槽內(nèi)，該彈性膠輪在與球面凹槽接觸的部位被壓縮；所述繞轉(zhuǎn)角度控制機構(gòu)由氣缸構(gòu)成，該氣缸的缸體的上端鉸接在所述轉(zhuǎn)動盤上，該氣缸的伸縮桿鉸接在所述連接架上；所述手臂鍛煉機構(gòu)所述手臂鍛煉機構(gòu)包括基座、手臂固定板、設(shè)在手臂固定板上的手臂固定綁帶、驅(qū)動手臂固定板作彎曲與伸直運動的彎曲驅(qū)動機構(gòu)以及驅(qū)動手臂固定板作往復(fù)轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動驅(qū)動機構(gòu)，其中：所述彎曲驅(qū)動機構(gòu)包括彎曲驅(qū)動固定座、彎曲驅(qū)動電機以及彎曲驅(qū)動傳動機構(gòu)，其中，所述手臂固定板的一端通過第一轉(zhuǎn)軸連接在彎曲驅(qū)動固定座上，所述彎曲驅(qū)動電機固定在彎曲驅(qū)動固定座上，所述彎曲驅(qū)動傳動機構(gòu)連接在彎曲驅(qū)動電機的主軸與手臂固定板的第一轉(zhuǎn)軸之間；所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動機構(gòu)包括轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機和轉(zhuǎn)動驅(qū)動傳動機構(gòu)，其中，所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機固定在基座上，所述彎曲驅(qū)動固定座通過第二轉(zhuǎn)軸連接在基座上，所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動傳動機構(gòu)連接在轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機的主軸與彎曲驅(qū)動固定座的第二轉(zhuǎn)軸之間；所述自主用力測量機構(gòu)包括手臂固定綁帶、光電傳感器、感應(yīng)片、彈簧以及導(dǎo)向機構(gòu)，其中，所述導(dǎo)向機構(gòu)包括設(shè)在手臂固定板側(cè)面上的導(dǎo)向座和匹配于導(dǎo)向座的導(dǎo)向孔中的導(dǎo)向桿，所述導(dǎo)向桿的上端設(shè)有上連接板，下端設(shè)有下連接板；所述手臂固定綁帶的一端連接在所述上連接板上，另一端設(shè)有掛環(huán)，所述手臂固定板在與導(dǎo)向機構(gòu)相對的一側(cè)上設(shè)有掛鉤，工作時所述掛環(huán)勾掛在所述掛鉤上；所述光電傳感器為多個，沿著豎向排列，該光電傳感器設(shè)置在手臂固定板中與導(dǎo)向機構(gòu)相同的一側(cè)上；所述感應(yīng)片連接在所述下連接板上，且位于所述光電傳感器的感應(yīng)通道對應(yīng)處；所述彈簧套在導(dǎo)向桿上，該彈簧的上下兩端分別作用在上連接板和下連接板上；所述控制系統(tǒng)包括中央處理器，該中央處理器的信號輸入端與所述光電傳感器連接，信號輸出端與所述彎曲驅(qū)動電機和轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機連接。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種可鍛煉肩關(guān)節(jié)活動能力以及手臂自主用力的康復(fù)裝置，包括支架和康復(fù)訓(xùn)練器，其中，所述康復(fù)訓(xùn)練器包括用于鍛煉手臂活動能力的手臂鍛煉機構(gòu)、用于鍛煉肩關(guān)節(jié)活動能力的肩關(guān)節(jié)鍛煉機構(gòu)、自主用力測量機構(gòu)以及控制系統(tǒng)，其中，所述支架與手臂鍛煉機構(gòu)之間通過萬向連接結(jié)構(gòu)連接，所述肩關(guān)節(jié)鍛煉機構(gòu)連接在手臂鍛煉機構(gòu)的底部；所述萬向連接結(jié)構(gòu)包括連接桿和萬向接頭，其中，所述連接桿的一端固定在手臂鍛煉機構(gòu)上，另一端通過所述萬向接頭與支架連接，所述萬向接頭包括設(shè)在連接桿的球面凹窩以及設(shè)在支架上端的球面接頭；所述肩關(guān)節(jié)鍛煉機構(gòu)包括擺動方向控制機構(gòu)、行走機構(gòu)、繞轉(zhuǎn)角度控制機構(gòu)以具有球面凹槽的支撐底座，其中，所述擺動方向控制機構(gòu)包括擺動控制電機以及與擺動控制電機主軸連接的轉(zhuǎn)動盤，所述擺動控制電機連接在手臂鍛煉機構(gòu)的底部；所述行走機構(gòu)包括行走電機、連接架以及設(shè)置在行走電機主軸上的彈性膠輪，其中，所述連接架下端與行走電機固定連接，上端鉸接在所述轉(zhuǎn)動盤上，所述彈性膠輪壓緊在支撐底座的球面凹槽內(nèi)，該彈性膠輪在與球面凹槽接觸的部位被壓縮；所述繞轉(zhuǎn)角度控制機構(gòu)由氣缸構(gòu)成，該氣缸的缸體的上端鉸接在所述轉(zhuǎn)動盤上，該氣缸的伸縮桿鉸接在所述連接架上；所述手臂鍛煉機構(gòu)所述手臂鍛煉機構(gòu)包括基座、手臂固定板、設(shè)在手臂固定板上的手臂固定綁帶、驅(qū)動手臂固定板作彎曲與伸直運動的彎曲驅(qū)動機構(gòu)以及驅(qū)動手臂固定板作往復(fù)轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動驅(qū)動機構(gòu)，其中：所述彎曲驅(qū)動機構(gòu)包括彎曲驅(qū)動固定座、彎曲驅(qū)動電機以及彎曲驅(qū)動傳動機構(gòu)，其中，所述手臂固定板的一端通過第一轉(zhuǎn)軸連接在彎曲驅(qū)動固定座上，所述彎曲驅(qū)動電機固定在彎曲驅(qū)動固定座上，所述彎曲驅(qū)動傳動機構(gòu)連接在彎曲驅(qū)動電機的主軸與手臂固定板的第一轉(zhuǎn)軸之間；所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動機構(gòu)包括轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機和轉(zhuǎn)動驅(qū)動傳動機構(gòu)，其中，所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機固定在基座上，所述彎曲驅(qū)動固定座通過第二轉(zhuǎn)軸連接在基座上，所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動傳動機構(gòu)連接在轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機的主軸與彎曲驅(qū)動固定座的第二轉(zhuǎn)軸之間；所述自主用力測量機構(gòu)包括手臂固定綁帶、光電傳感器、感應(yīng)片、彈簧以及導(dǎo)向機構(gòu)，其中，所述導(dǎo)向機構(gòu)包括設(shè)在手臂固定板側(cè)面上的導(dǎo)向座和匹配于導(dǎo)向座的導(dǎo)向孔中的導(dǎo)向桿，所述導(dǎo)向桿的上端設(shè)有上連接板，下端設(shè)有下連接板；所述手臂固定綁帶的一端連接在所述上連接板上，另一端設(shè)有掛環(huán)，所述手臂固定板在與導(dǎo)向機構(gòu)相對的一側(cè)上設(shè)有掛鉤，工作時所述掛環(huán)勾掛在所述掛鉤上；所述光電傳感器為多個，沿著豎向排列，該光電傳感器設(shè)置在手臂固定板中與導(dǎo)向機構(gòu)相同...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄒彤昕，
申請(專利權(quán))人：鄒彤昕，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東;44