CN103948486A - 坐姿状态中的四肢康复运动装置 - Google Patents

Abstract

坐姿状态中的四肢康复运动装置属于康复器材技术领域。现有技术体积大、功能单一。本发明在双腿交替屈伸机构中，手轮、一级链轮机构、二级链轮机构、凸轮机构、踏板机构依次相连，在踏板机构中，两个滑动踏板由矩形分布的环索连接，主驱动轮与二级链轮机构中的二级从动链轮同轴固定连接；凸轮机构与一个滑动踏板由连杆连接；在双臂同步屈伸机构中，摇柄、增速齿轮副、蜗轮蜗杆机构、绕绳机构、滑块滑轨机构依次相连，横撑安装在滑块滑轨机构中的滑块上，绕绳机构中的环形传动绳与所述滑块连接；在辅助驱动装置中，辅助手轮、初级链轮机构、次级链轮机构依次相连，辅驱动轮与次级链轮机构中的次级从动链轮同轴固定连接。能够满足人们居家进行四肢康复运动的需要。

Description

坐姿状态中的四肢康复运动装置

技术领域

本发明涉及一种坐姿状态中的四肢康复运动装置，利用该装置四肢康复运动者能够被动或者主动活动四肢，属于康复器材技术领域。

背景技术

在现有技术中有一种减重步态训练器，由跑步机1及人体悬吊装置构成，如图1所示。所述的人体悬吊装置其结构为，在底座2上设置升降立柱3，悬吊梁4呈水平状态，其根部固定在升降立柱3上端。悬吊带5悬挂在悬吊梁4上。在使用该减重步态训练器时，由悬吊带5将康复运动者悬吊在悬吊梁4下，调整升降立柱3，使康复运动者双脚能够踩踏在跑步机1上并随跑步机1做步行运动。在运动过程中，康复运动者保持站姿，人体悬吊装置能够减轻康复运动者在训练过程中下肢或腰部的承重量。该减重步态训练器帮助康复运动者活动下肢，适合由骨关节、神经系统疾患引起的下肢无力、疼痛、痉挛等病症的康复。然而，该减重步态训练器结构复杂、体积大，笨重，不能移动，造价高，功能单一，不能满足人们居家进行四肢康复运动的需要。

发明内容

为了能够提供一种小巧、能够在小范围内载人移动、结构简单、造价低，能够进行四肢康复运动的康复器材，我们发明了一种坐姿状态中的四肢康复运动装置。四肢康复运动者自己一只手手动驱动双腿交替屈伸机构，在主动活动该手臂的同时，使双腿做被动屈伸动作；也可以由他人通过推动该康复运动装置来驱动双腿交替屈伸机构使双腿做被动屈伸动作。由他人摇动双臂同步屈伸机构使双臂做被动屈伸动作，或者由此协助四肢康复运动者做；在所述双腿或者双臂做被动屈伸动作过程中，四肢康复运动者保持坐姿，避免躯干疲劳；当将座椅椅面、椅背折叠后，四肢康复运动者还能够在双臂同步屈伸机构的带动下，做起立下蹲动作；在双腿交替屈伸机构工作过程中，位于该运动装置一侧的主驱动轮转动，驱动该运动装置移动，由四肢康复运动者的另一只手驱动该运动装置中的辅助驱动装置，使位于该运动装置另一侧的辅驱动轮转动，当主驱动轮、辅驱动轮差速转动时，该运动装置做转向运动，当主驱动轮、辅驱动轮同步正转或者反转时，该运动装置做前进或者后退运动，所述主驱动轮、辅驱动轮使得该运动装置具有轮椅功能，能够承载四肢康复运动者在小范围内移动。

本发明之坐姿状态中的四肢康复运动装置其特征在于由双腿交替屈伸机构、双臂同步屈伸机构、辅助驱动装置、底盘以及座椅构成；在双腿交替屈伸机构中，手轮、一级链轮机构、二级链轮机构、凸轮机构、踏板机构依次相连，在踏板机构中，两个滑动踏板由矩形分布的环索连接，主驱动轮与二级链轮机构中的二级从动链轮同轴固定连接；凸轮机构与一个滑动踏板由连杆连接；在双臂同步屈伸机构中，摇柄、增速齿轮副、蜗轮蜗杆机构、绕绳机构、滑块滑轨机构依次相连，蜗轮蜗杆机构、绕绳机构、滑块滑轨机构各有相同两组，横撑安装在滑块滑轨机构中的滑块上，绕绳机构中的环形传动绳与所述滑块连接；在辅助驱动装置中，辅助手轮、初级链轮机构、次级链轮机构依次相连，辅驱动轮与次级链轮机构中的次级从动链轮同轴固定连接；座椅安装在底盘上部，两个万向轮、所述主驱动轮及所述辅驱动轮为底盘的四个支撑轮，所述滑动踏板的滑轨镶嵌在底盘上。

本发明其技术效果在于：

首先，能够实现双腿交替屈伸康复运动。四肢康复运动者一手转动手轮，通过一级链轮机构、二级链轮机构、凸轮机构使踏板机构中的两个滑动踏板前后交替往复运动，通过落在该两个滑动踏板上的四肢康复运动者的双脚带动其双腿做交替屈伸动运动，同时也活动了该手臂。

其次，能够实现双臂同步屈伸康复运动。由他人摇动双臂同步屈伸机构中的摇柄，通过增速齿轮副、蜗轮蜗杆机构、绕绳机构、滑块滑轨机构使横撑同步上下运动，四肢康复运动者的双手分别握住一个横撑，由横撑带动做双臂同步屈伸康复运动。当四肢康复运动者将两个横撑夹在腋窝中时，在两个横撑的升降运动过程中，四肢康复运动者随之做起立下蹲动作，以又一种方式进行双腿的康复运动。

第三，轮椅功能。在本发明之坐姿状态中的四肢康复运动装置的底盘上部安装有座椅，底盘具有由两个万向轮、一个主驱动轮及一个辅驱动轮组成的支撑轮系统，使得该四肢康复运动装置能够作为轮椅使用。在所述双腿或者双臂做被动屈伸动作过程中，四肢康复运动者保持坐姿，避免躯干疲劳。在双腿交替屈伸机构工作过程中，四肢康复运动者的一只手转动手轮，位于该四肢康复运动装置一侧的主驱动轮随之转动，驱动该四肢康复运动装置移动。同时由四肢康复运动者的另一只手驱动该四肢康复运动装置中的辅助驱动装置，也就是转动辅助手轮，通过初级链轮机构、次级链轮机构使与次级链轮机构中的从动链轮同轴固定连接的辅驱动轮转动。当主驱动轮、辅驱动轮差速转动时，该运动装置做转向运动，当主驱动轮、辅驱动轮同步正转或者反转时，该运动装置做前进或者后退运动，承载四肢康复运动者在小范围内移动。

相比于现有减重步态训练器，从本发明的结构看，本发明具有结构简单、造价低的特点。

附图说明

图1是现有减重步态训练器结构及使用状态示意图。

图2是本发明之坐姿状态中的四肢康复运动装置整体结构示意图，该图同时作为摘要附图。

图3是本发明之坐姿状态中的四肢康复运动装置中的双腿交替屈伸机构和辅助驱动装置机构及工作状态示意图。

图4是本发明之坐姿状态中的四肢康复运动装置中的底盘下部结构及外观示意图。

图5是本发明之坐姿状态中的四肢康复运动装置中的踏板机构的结构及工作状态示意图。

图6～图10是本发明之坐姿状态中的四肢康复运动装置中的凸轮机构的结构及其工作过程示意图。

图11是本发明之坐姿状态中的四肢康复运动装置中的双臂同步屈伸机构的结构及工作状态示意图。

具体实施方式

本发明之坐姿状态中的四肢康复运动装置由双腿交替屈伸机构、双臂同步屈伸机构、辅助驱动装置、底盘以及座椅构成。

在双腿交替屈伸机构中，如图2、图3所示，手轮6、一级链轮机构、二级链轮机构、凸轮机构、踏板机构依次相连。一级链轮机构由一级主动链轮7、一级链条8、一级从动链轮9组成；二级链轮机构由二级主动链轮10、二级链条11、二级从动链轮12组成；凸轮机构由凸轮13、方轴14、连杆15组成；踏板机构由两个滑动踏板16、环索17、四个导轮18组成。手轮6与一级主动链轮7同轴固定连接；一级链条8绕接于一级主动链轮7、一级从动链轮9之间，一级链条8呈垂直走向；一级从动链轮9与二级主动链轮10同轴固定连接；二级链条11绕接于二级主动链轮10、二级从动链轮12之间，二级链条11呈水平走向；二级从动链轮12与凸轮13同轴；在凸轮13内侧有椭圆形滑槽19、方轴轴套20，方轴轴套20的轴线与二级从动链轮12的轴的轴线垂直，方轴轴套20安装在二级从动链轮12的轴的里端，所述椭圆的中心与凸轮13轴心重合，方轴14与连杆15一端铰接，铰接轴销21探入椭圆形滑槽19，方轴14穿入方轴轴套20中；连杆15的另一端与一个滑动踏板16底部铰接；四个导轮18使环索17呈矩形分布，两个滑动踏板16由矩形分布的环索17连接，两个滑动踏板16位于所述矩形的两个长边上。左倒L形轮柱22垂直安装在底盘23上部左前方，手轮6与一级主动链轮7的轴安装在左倒L形轮柱22的横梁上。一级从动链轮9与二级主动链轮10的轴安装在底盘23下部左前方，如图4所示。二级从动链轮12与凸轮13的轴安装在底盘23下部左后方，如图4所示，并且，在二级从动链轮12外侧，主驱动轮24与二级从动链轮12同轴固定连接。四个导轮18安装在底盘23下部；两个滑动踏板16分别安装在底盘23上的两副滑轨25上，如图2、图3、图5所示，所述椭圆的长轴与滑轨25平行。

凸轮机构直接驱动踏板机构工作，如图6～10所示。二级从动链轮12旋转一周，方轴轴套20随之旋转一周，方轴14随方轴轴套20旋转一周，由方轴14驱动连杆15，再由连杆15驱动一个滑动踏板16沿滑轨25直线运动。由椭圆形滑槽19和铰接轴销21限位，方轴14在随方轴轴套20旋转的同时在方轴轴套20内往复运动，并推动和拉动连杆15，再由连杆15推动和拉动滑动踏板16，由滑轨25限位，该滑动踏板16做往复直线运动。与此同时，环索17随该滑动踏板16做往复环线运动，往复拉动另一个滑动踏板16做往复直线运动。

鉴于主驱动轮24与双腿交替屈伸机构的关系，本发明还可以通过另一种方式实现双腿交替屈伸康复运动功能。由于坐姿状态中的四肢康复运动装置的主驱动轮24与所述凸轮机构中的凸轮13同轴同步转动，因此，当由他人推动坐姿状态中的四肢康复运动装置时，由主驱动轮24反过来驱动凸轮机构带动两个滑动踏板16前后交替往复运动。这种方式适合手臂不能自如运动的四肢康复运动者的双腿康复运动。

在双臂同步屈伸机构中，如图2、图11所示，摇柄26、增速齿轮副、蜗轮蜗杆机构、绕绳机构、滑块滑轨机构依次相连，蜗轮蜗杆机构、绕绳机构、滑块滑轨机构各有相同两组。摇柄26安装增速齿轮副中的主动齿轮27的轮轴一端，所述主动齿轮27与从动齿轮28啮合。两组蜗轮蜗杆机构中的蜗杆29的环齿分布在同一根轴杆的两端且旋向相反，所述从动齿轮28固定安装在所述轴杆的中部，每个蜗杆29各与一个涡轮30啮合。由圆锥齿轮副衔接蜗轮蜗杆机构与绕绳机构，以改变环形传动绳31所在平面的方向，使之与本发明之坐姿状态中的四肢康复运动装置的前后方向一致。绕绳机构由环形传动绳31、卷绳器32、四个导绳轮33组成，卷绳器32与圆锥齿轮副中从动锥齿轮同轴固定连接，四个导绳轮33使环形传动绳31呈矩形分布，环形传动绳31在卷绳器32上卷绕若干圈。滑块滑轨机构由滑块34、竖直滑轨35组成。横撑36安装在滑块滑轨机构中的滑块34上，绕绳机构中的环形传动绳31与所述滑块34连接。两根竖直滑轨35垂直安装在底盘23上部两侧，安装在左侧的竖直滑轨35位于左倒L形轮柱22后方。

在辅助驱动装置中，如图2、图3所示，辅助手轮37、初级链轮机构、次级链轮机构依次相连。初级链轮机构由初级主动链轮38、初级链条39、初级从动链轮40组成；次级链轮机构由次级主动链轮41、次级链条42、次级从动链轮43组成。辅助手轮37与初级主动链轮38同轴固定连接。初级链条39绕接于初级主动链轮38、初级从动链轮40之间，初级链条39呈垂直走向。初级从动链轮40与次级主动链轮41同轴固定连接。次级链条42绕接于次级主动链轮41、次级从动链轮43之间，次级链条42呈水平走向。次级从动链轮43与辅驱动轮44同轴固定连接。右倒L形轮柱45垂直安装在底盘23上部右前方，辅助手轮37与初级主动链轮38的轴安装在右倒L形轮柱45的横梁上。

右倒L形轮柱45与所述左倒L形轮柱22相对于底盘23前后方向中心线对称，如图2所示。安装在右侧的竖直滑轨35位于右倒L形轮柱45后方，如图2所示。安装在右侧的竖直滑轨35与安装在左侧的竖直滑轨35相对于底盘23前后方向中心线对称，如图2所示。所述主动齿轮27的轮轴安装在左倒L形轮柱22及右倒L形轮柱45上，如图2所示。

座椅46安装在底盘23上部的后半部分，如图2所示。两个万向轮47、所述主驱动轮24及所述辅驱动轮44为底盘的四个支撑轮，如图4所示。所述滑动踏板16的滑轨25镶嵌在底盘23上。

Claims (9)

1.一种坐姿状态中的四肢康复运动装置，其特征在于，由双腿交替屈伸机构、双臂同步屈伸机构、辅助驱动装置、底盘以及座椅构成；在双腿交替屈伸机构中，手轮、一级链轮机构、二级链轮机构、凸轮机构、踏板机构依次相连，在踏板机构中，两个滑动踏板由矩形分布的环索连接，主驱动轮与二级链轮机构中的二级从动链轮同轴固定连接；凸轮机构与一个滑动踏板由连杆连接；在双臂同步屈伸机构中，摇柄、增速齿轮副、蜗轮蜗杆机构、绕绳机构、滑块滑轨机构依次相连，蜗轮蜗杆机构、绕绳机构、滑块滑轨机构各有相同两组，横撑安装在滑块滑轨机构中的滑块上，绕绳机构中的环形传动绳与所述滑块连接；在辅助驱动装置中，辅助手轮、初级链轮机构、次级链轮机构依次相连，辅驱动轮与次级链轮机构中的次级从动链轮同轴固定连接；座椅安装在底盘上部，两个万向轮、所述主驱动轮及所述辅驱动轮为底盘的四个支撑轮，所述滑动踏板的滑轨镶嵌在底盘上。

2.根据权利要求1所述的坐姿状态中的四肢康复运动装置，其特征在于，在双腿交替屈伸机构中，一级链轮机构由一级主动链轮(7)、一级链条(8)、一级从动链轮(9)组成；二级链轮机构由二级主动链轮(10)、二级链条(11)、二级从动链轮(12)组成；凸轮机构由凸轮(13)、方轴(14)、连杆(15)组成；踏板机构由两个滑动踏板(16)、环索(17)、四个导轮(18)组成；手轮(6)与一级主动链轮(7)同轴固定连接；一级链条(8)绕接于一级主动链轮(7)、一级从动链轮(9)之间，一级链条(8)呈垂直走向；一级从动链轮(9)与二级主动链轮(10)同轴固定连接；二级链条(11)绕接于二级主动链轮(10)、二级从动链轮(12)之间，二级链条(11)呈水平走向；二级从动链轮(12)与凸轮(13)同轴；在凸轮(13)内侧有椭圆形滑槽(19)、方轴轴套(20)，方轴轴套(20)的轴线与二级从动链轮(12)的轴的轴线垂直，方轴轴套(20)安装在二级从动链轮(12)的轴的里端，所述椭圆的中心与凸轮(13)轴心重合，方轴(14)与连杆(15)一端铰接，铰接轴销(21)探入椭圆形滑槽(19)，方轴(14)穿入方轴轴套(20)中；连杆(15)的另一端与一个滑动踏板(16)底部铰接；四个导轮(18)使环索(17)呈矩形分布；两个滑动踏板(16)位于所述矩形的两个长边上；左倒L形轮柱(22)垂直安装在底盘(23)上部左前方，手轮(6)与一级主动链轮(7)的轴安装在左倒L形轮柱(22)的横梁上；一级从动链轮(9)与二级主动链轮(10)的轴安装在底盘(23)下部左前方；二级从动链轮(12)与凸轮(13)的轴安装在底盘(23)下部左后方；四个导轮(18)安装在底盘(23)下部；两个滑动踏板(16)分别安装在底盘(23)上的两副滑轨(25)上，所述椭圆的长轴与滑轨(25)平行。

3.根据权利要求1所述的坐姿状态中的四肢康复运动装置，其特征在于，在双臂同步屈伸机构中，摇柄(26)安装增速齿轮副中的主动齿轮(27)的轮轴一端，所述主动齿轮(27)与从动齿轮(28)啮合；两组蜗轮蜗杆机构中的蜗杆(29)的环齿分布在同一根轴杆的两端且旋向相反，所述从动齿轮(28)固定安装在所述轴杆的中部，每个蜗杆(29)各与一个涡轮(30)啮合；由圆锥齿轮副衔接蜗轮蜗杆机构与绕绳机构；绕绳机构由环形传动绳(31)、卷绳器(32)、四个导绳轮(33)组成，卷绳器(32)与圆锥齿轮副中从动锥齿轮同轴固定连接，四个导绳轮(33)使环形传动绳(31)呈矩形分布，环形传动绳(31)在卷绳器(32)上卷绕若干圈；滑块滑轨机构由滑块(34)、竖直滑轨(35)组成；两根竖直滑轨(35)垂直安装在底盘(23)上部两侧，安装在左侧的竖直滑轨(35)位于左倒L形轮柱(22)后方。

4.根据权利要求1所述的坐姿状态中的四肢康复运动装置，其特征在于，在辅助驱动装置中，初级链轮机构由初级主动链轮(38)、初级链条(39)、初级从动链轮(40)组成；次级链轮机构由次级主动链轮(41)、次级链条(42)、次级从动链轮(43)组成；辅助手轮(37)与初级主动链轮(38)同轴固定连接；初级链条(39)绕接于初级主动链轮(38)、初级从动链轮(40)之间，初级链条(39)呈垂直走向；初级从动链轮(40)与次级主动链轮(41)同轴固定连接；次级链条(42)绕接于次级主动链轮(41)、次级从动链轮(43)之间，次级链条(42)呈水平走向；右倒L形轮柱(45)垂直安装在底盘(23)上部右前方，辅助手轮(37)与初级主动链轮(38)的轴安装在右倒L形轮柱(45)的横梁上。

5.根据权利要求2、4所述的坐姿状态中的四肢康复运动装置，其特征在于，所述右倒L形轮柱(45)与所述左倒L形轮柱(22)相对于底盘(23)前后方向中心线对称。

6.根据权利要求3、4所述的坐姿状态中的四肢康复运动装置，其特征在于，安装在右侧的竖直滑轨(35)位于右倒L形轮柱(45)后方。

7.根据权利要求3所述的坐姿状态中的四肢康复运动装置，其特征在于，安装在右侧的竖直滑轨(35)与安装在左侧的竖直滑轨(35)相对于底盘(23)前后方向中心线对称。

8.根据权利要求2、3、4所述的坐姿状态中的四肢康复运动装置，其特征在于，所述主动齿轮(27)的轮轴安装在左倒L形轮柱(22)及右倒L形轮柱(45)上。

9.根据权利要求1所述的坐姿状态中的四肢康复运动装置，其特征在于，座椅(46)安装在底盘(23)上部的后半部分。