CN105232293B - 一种移动式腰部随动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种移动式腰部随动装置，包括移动机架、腰部重心调整单元、腰部运动单元。腰部重心调整单元可实现人体重心的上下调整，主要包括减速电机、锥齿轮、丝杠螺母副、滑轨滑块、移动板及水平支架等，减速电机输出轴接小锥齿轮驱动固结在丝杠上的大锥齿轮旋转，螺母通过内六角螺钉固结在后移动板上，水平支架固结在移动板上，随移动板上下运动，腰部运动单元由伸缩电动缸驱动腰部支撑板绕腰部轴线旋转，实现腰部的弯腰动作。本发明所提出的一种移动式腰部随动装置结构紧凑，具有腰部重心调整，弯腰下蹲两种康复训练模式，可实现患者直立行走、弯腰下蹲、下蹲取物、下蹲系鞋带等一系列下蹲康复训练需求。

Description

一种移动式腰部随动装置

技术领域

本发明涉及一种康复训练装置，尤其涉及一种移动式腰部随动装置，属于医疗康复系统领域。

背景技术

随着偏瘫和中风患者的日益增多以及呈现出来的年轻化趋势，这类人群的康复训练以及逐渐恢复生活能力的问题已成为国内外研究的重点。大量研究表明：半数以上的肢体运动功能障碍可通过康复训练得到一定程度的改善，而下肢康复训练装置是一种减轻患者痛苦，逐渐恢复生活自理能力以及运动机能的重要手段。因此，设计一款可以帮助残疾行走康复训练可以增强残疾人肌肉运动功能锻炼和神经功能恢复的、可实现直立行走、弯腰下蹲的康复训练的机器人系统具有重要意义。

目前国内外相关专利不多，但功能大都相似。一种竖直随动式减重步行康复训练机器人(专利号200910082500.3)，提出了一种门式支撑架作为支撑系统，配合下方的跑步机和下肢外骨骼腿进行康复训练，但不具备弯腰下蹲的康复训练方式，腰部肌肉不能得到康复训练。一种支撑座式腰部康复训练器(专利号201310690162.8)，提出了一种支撑式腰部康复训练器采用垂直和水平安装的两组电动缸可以实现腰部的全方位运动控制，但是支撑架的移动方式为人力带动，且电动缸数量多结构复杂不易实现康复训练。

虽然关于腰部康复训练的机构或装置不少，但是都只是作为针对下肢康复训练的辅助装置，而作为主要用于实现弯腰下蹲康复训练模式的机构很少。

针对上述问题，本发明提出了一种移动式腰部随动装置，该装置的移动机架可以实现支撑人体在地面上沿任意方向行走，可根据不同训练方式改变移动方向，腰部重心调整单元可以实时调整患者重心，腰部运动单元可实现弯腰动作。一种移动式腰部随动装置结构紧凑，具有腰部重心调整，弯腰下蹲两种康复训练模式，可实现患者直立行走、弯腰下蹲对下肢和腰部的康复训练需求。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种具有腰部重心调整，弯腰下蹲两种康复训练模式，可实现患者直立行走、弯腰下蹲对下肢和腰部的康复训练需求的移动式腰部随动装置。

本发明的目的是这样实现的：包括移动机架、腰部重心调整单元和腰部运动单元，所述移动机架的前端对称设置有两个万向轮、后端对称设置有两个大轮，移动机架上还设置有两根立柱，所述腰部重心调整单元包括安装在移动机架水平端的减速电机、安装子啊减速电机输出轴上的小锥齿轮、竖直安装在移动机架上的丝杠、安装在丝杠下端的大锥齿轮、安装在丝杠上的螺母、与螺母固连的后移动板和与后移动板固连的前移动板，所述小锥齿轮与大锥齿轮啮合，所述丝杠位于两根立柱中间，每根立柱的后表面设置有后滑轨，每个后滑轨上安装有后滑块，所述后移动板的两端还分别与两个后滑块固连，每根立柱的前表面设置有前滑轨，每个前滑轨上安装有前滑块，所述前移动板的两端还分别与两个前滑块固连，所述腰部运动单元包括与前移动板固连的水平支架、安装在水平支架下端的伸缩电动缸、与伸缩电动缸输出端铰接的滑块连接板、设置在水平支架上的两根水平滑轨、分别安装在两根水平滑轨上的两个水平滑块、与滑块连接板上端铰接的两根连杆和与两根连杆端部铰接的腰部支撑板，所述滑块连接板的两端还分别与两个水平滑块固连，所述腰部支撑板与使用者的上身连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的的移动机架可以实现支撑人体在地面上沿任意方向行走，可根据不同训练方式改变移动方向，腰部重心调整单元可以实时调整患者重心，腰部运动单元可实现弯腰动作。本发明结构紧凑，具有腰部重心调整，弯腰下蹲两种康复训练模式，可实现患者直立行走、弯腰下蹲对下肢和腰部的康复训练需求。本发明的移动机架可以实现支撑人体在地面上沿任意方向行走，可根据不同训练方式改变移动方向，同时为腰部随动机构提供安装位置。本发明功能全，结构简单易于实现，可实现患者直立行走、弯腰下蹲、下蹲取物、下蹲系鞋带等一系列下蹲康复训练。

附图说明

图1是本发明一种移动式腰部随动装置工作在直立行走时的三维示意图。

图2是本发明一种移动式腰部随动装置移动机架三维示意图。

图3是本发明一种移动式腰部随动装置腰部重心调整单元主截面示意图。

图4是本发明一种移动式腰部随动装置腰部运动单元三维示意图。

图5是本发明一种移动式腰部随动装置腰部运动单元三维示意图。

图6是本发明一种移动式腰部随动装置工作在弯腰下蹲时的三维示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

结合图1至图6，本发明包括移动机架、腰部重心调整单元和腰部运动单元，所述移动机架的前端对称设置有两个万向轮、后端对称设置有两个大轮，分布在移动机架1底部后端两侧的轮椅电机差速旋转实现移动机架的前进后退及转向，移动机架上还设置有电控箱2，移动机架1上还设置有两根立柱，所述腰部重心调整单元包括安装在移动机架水平端的减速电机3、安装子啊减速电机输出轴上的小锥齿轮4、竖直安装在移动机架上的丝杠6、安装在丝杠下端的大锥齿轮5、安装在丝杠6上的螺母19、与螺母19固连的后移动板8和与后移动板固连的前移动板9，所述小锥齿轮与大锥齿轮啮合，所述丝杠位于两根立柱中间，每根立柱的后表面设置有后滑轨7，每个后滑轨上安装有后滑块21，所述后移动板的两端还分别与两个后滑块固连，每根立柱的前表面设置有前滑轨18，每个前滑轨上安装有前滑块20，所述前移动板的两端还分别与两个前滑块固连，所述腰部运动单元包括与前移动板固连的水平支架11、安装在水平支架11下端的伸缩电动缸22、与伸缩电动缸输出端铰接的滑块连接板14、设置在水平支架上的两根水平滑轨12、分别安装在两根水平滑轨上的两个水平滑块13、与滑块连接板上端铰接的两根连杆15和与两根连杆端部铰接的腰部支撑板16，所述滑块连接板的两端还分别与两个水平滑块固连，所述腰部支撑板与使用者17的上身连接。

结合图2、图3，所述腰部重心调整单元主要包括减速电机3、小锥齿轮4、大锥齿轮5、丝杠6、螺母19、滑轨7、滑块21、前移动板9、后移动板8、L形支架10水平支架11等，所述减速电机3输出轴接小锥齿轮4驱动固结在丝杠6上的大锥齿轮5旋转；所述丝杠6竖直固结在移动机架1两立柱中间，丝杠6上下两端与固结在移动机架上的轴承座轴承配合，所述大锥齿轮5一端通过丝杠轴肩轴向定位另一端用一个小圆螺母拧紧定位，大锥齿轮5与丝杠6通过普通平键连接，大锥齿轮转动带动丝杠6转，丝杠6转动使得螺母19沿丝杠6轴线竖直方向运动；所述螺母19通过内六角螺钉固结在后移动板8上，螺母19与后移动板8固结，螺母19竖直方向上下运动带动后移动板在竖直方向的位移变化；所述后移动板8与两侧滑块固结，滑块安装在滑轨上，滑轨与移动机架1固结呈竖直状态左右对称布置，在滑块处于滑轨两极限位置处放置有霍尔传感器和机械行程开关及机械限位开关，防止滑块运动范围超出滑轨；所述前移动板9与两侧滑块固结，滑轨与移动机架1固结呈竖直状态左右对称布置；后移动板8与前移动板9通过内六角螺钉固结，后移动板8与前移动板9固结后要求不能有晃动，后移动板8与移动机架两立柱间存在间隙，与后移动板8相连接的两滑块和与前移动版9相连接的两滑块不处在同一水平面内，与后移动板8相连的两滑块位置相对高出与前移动版相连的两滑块150mm，这样的好处是可以明显增加移动板抵抗倾覆力矩的能力；所述L形支架10有两个，分别通过6个内六角螺钉固结在前移动版9上；所述水平支架11通过内六角螺钉与L形支架10固结。

结合图4、图5，腰部运动单元主要包括伸缩电动缸22、滑轨12、滑块13、滑块转接板14、连杆15、腰部支撑板16等。所述伸缩电动缸22通过两排内六角螺钉与水平支架11固结，伸缩电动缸22活塞杆输出头与滑块转接板14下端铰接；所述滑块转接板14通过内六角螺钉与两滑块固结，所述滑块13安装在水平对称布置在水平支架上11的滑轨12上；连杆15下端通过销轴与滑块转接板14铰接，上端与腰部支撑板16铰接；所述腰部支撑板16下端通过对称布置在支撑板上的支架与水平支架11铰接。伸缩电动缸22活塞杆伸出时推动滑块转接板14沿着滑轨12在水平方向运动，进而推动连杆15推动腰部支撑板16绕着腰部轴线旋转，实现腰部弯腰康复运动，与腰部随动单元配合同时运动时可实现弯腰下蹲动作。

结合图1、图6，一种移动式腰部随动装置得工作原理是这样的：进行直立行走康复训练时，腰部重心调整单元可同时起到支撑人体重量和重心位置调整的作用，腰部运动单元可在人体腰部缺乏力量难以直立时提供身体直立的动力；在进行弯腰下蹲康复训练时，腰部重心调整单元起到降低人体重心同时承担一部分重力的作用，腰部运动单元就起到帮助人体弯腰，二者的同时配合作用达到使人体在弯腰下蹲过程中重心一直处于双腿上方，进而达到下蹲康复训练的同时帮助人体恢复下蹲平衡能力。

本发明目的在于提供一种移动式腰部随动装置，它主要由移动机架、腰部重心调整单元、腰部运动单元等构成。

本发明的目的是这样实现的：

所述一种移动式腰部随动装置的移动机架主要包括轮椅电机、大轮、小万向轮、移动机架等，分布在移动机架底部后端两侧的轮椅电机差速旋转实现移动机架的前进后退及转向。

腰部重心调整单元主要包括减速电机、锥齿轮、丝杠螺母副、滑轨滑块、移动板及水平支架等，所述减速电机输出轴接小锥齿轮驱动固结在丝杠上的大锥齿轮旋转；所述螺母通过内六角螺钉固结在后移动板上，螺母与后移动板固结；所述后移动板与两侧滑块固结，滑轨与移动机架固结呈竖直状态左右对称布置；后移动板与前移动板通过内六角螺钉固结，所述前移动板与两侧滑块固结，滑轨与移动机架固结呈竖直状态左右对称布置；所述水平支架固结在前移动板上。通过减速电机输出运动驱动锥齿轮，进而使螺母带动移动板延丝杠上下运动，就可以实现安装在移动板上的水平支架在竖直方向上的位置变化，从而达到腰部重心调整的目的。

所述的腰部运动单元主要包括伸缩电动缸、滑轨滑块、滑块转接板、连杆、腰部支撑板等，所述伸缩电动缸通过两排内六角螺钉与水平支架固结，电动缸活塞杆输出头与滑块转接板下端铰接；所述滑块转接板通过内六角螺钉与两滑块固结，所述滑块安装在水平对称布置在水平支架上的滑轨上；连杆下端销轴与滑块转接板铰接，上端与腰部支撑板铰接；所述腰部支撑板下端通过对称布置在支撑板上的支架与水平支架铰接。

所述的一种移动式腰部随动装置得工作原理是这样的：进行直立行走康复训练时，腰部重心调整单元可同时起到支撑人体重量和重心位置调整的作用，腰部运动单元可在人体腰部缺乏力量难以直立时提供身体直立的动力；在进行弯腰下蹲康复训练时，腰部重心调整单元起到降低人体重心同时承担一部分重力的作用，腰部运动单元就起到帮助人体弯腰，二者的同时配合作用达到使人体在弯腰下蹲过程中重心一直处于双腿上方，进而达到下蹲康复训练的同时帮助人体恢复下蹲平衡能力。

本发明目的在于提供一种移动式腰部随动装置，其包括移动机架、腰部重心调整单元、腰部运动单元。所述一种移动式腰部随动装置的移动机架可以实现支撑人体在地面上沿任意方向行走，可根据不同训练方式改变移动方向，同时为腰部随动机构提供安装位置。腰部重心调整单元可实现人体重心的上下调整，主要包括减速电机、锥齿轮、丝杠螺母副、滑轨滑块、移动板及水平支架等，减速电机输出轴接小锥齿轮驱动固结在丝杠上的大锥齿轮旋转，螺母通过内六角螺钉固结在后移动板上，水平支架固结在移动板上，随移动板上下运动，腰部运动单元由伸缩电动缸驱动腰部支撑板绕腰部轴线旋转，实现腰部的弯腰动作。特点在于本发明所提出的一种移动式腰部随动装置结构紧凑，具有腰部重心调整，弯腰下蹲两种康复训练模式，可实现患者直立行走、弯腰下蹲、下蹲取物、下蹲系鞋带等一系列下蹲康复训练需求。

本发明包括移动机架、腰部重心调整单元、腰部运动单元。所述一种移动式腰部随动装置的移动机架主要包括轮椅电机、大轮、小万向轮、移动机架等，分布在移动机架底部后端两侧的轮椅电机差速旋转实现移动机架的前进后退及转向。腰部重心调整单元主要包括减速电机、锥齿轮、丝杠螺母副、滑轨滑块、移动板及水平支架等，所述减速电机输出轴接小锥齿轮驱动固结在丝杠上的大锥齿轮旋转；所述螺母通过内六角螺钉固结在后移动板上，螺母与后移动板固结；所述后移动板与两侧滑块固结，滑轨与移动机架固结呈竖直状态左右对称布置；后移动板与前移动板通过内六角螺钉固结，所述前移动板与两侧滑块固结，滑轨与移动机架固结呈竖直状态左右对称布置；所述水平支架固结在前移动板上。腰部运动单元主要包括伸缩电动缸、滑轨滑块、滑块转接板、连杆、腰部支撑板等，所述伸缩电动缸通过两排内六角螺钉与水平支架固结，电动缸活塞杆输出头与滑块转接板下端铰接；所述滑块转接板通过内六角螺钉与两滑块固结，所述滑块安装在水平对称布置在水平支架上的滑轨上；连杆下端销轴与滑块转接板铰接，上端与腰部支撑板铰接；所述腰部支撑板下端通过对称布置在支撑板上的支架与水平支架铰接。所述腰部重心调整单元和腰部运动单元同时配合运动，可以实现弯腰下蹲的康复训练功能。电机驱动器控制箱等电器元件固结在移动机架后端上方，起到平衡移动支架重心的作用。

Claims (1)

1.一种移动式腰部随动装置，其特征在于：包括移动机架、腰部重心调整单元和腰部运动单元，所述移动机架的前端对称设置有两个万向轮、后端对称设置有两个大轮，移动机架上还设置有两根立柱，所述腰部重心调整单元包括安装在移动机架水平端的减速电机、安装在减速电机输出轴上的小锥齿轮、竖直安装在移动机架上的丝杠、安装在丝杠下端的大锥齿轮、安装在丝杠上的螺母、与螺母固连的后移动板和与后移动板固连的前移动板，所述小锥齿轮与大锥齿轮啮合，所述丝杠位于两根立柱中间，每根立柱的后表面设置有后滑轨，每个后滑轨上安装有后滑块，所述后移动板的两端还分别与两个后滑块固连，每根立柱的前表面设置有前滑轨，每个前滑轨上安装有前滑块，所述前移动板的两端还分别与两个前滑块固连，所述腰部运动单元包括与前移动板固连的水平支架、安装在水平支架下端的伸缩电动缸、与伸缩电动缸输出端铰接的滑块连接板、设置在水平支架上的两根水平滑轨、分别安装在两根水平滑轨上的两个水平滑块、与滑块连接板上端铰接的两根连杆和与两根连杆端部铰接的腰部支撑板，所述滑块连接板的两端还分别与两个水平滑块固连，所述腰部支撑板与使用者的上身连接，腰部支撑板下端通过对称布置在支撑板上的支架与水平支架铰接。