CN105310860A - 集成训练及运动状态检测的踝关节内外翻康复训练装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集成训练及运动状态检测的踝关节内外翻康复训练装置，包括：支撑机构、驱动部分、传动部分和检测部分；支撑机构包括脚踏板支承座、双列角接触球轴承、深沟球轴承和脚踏板；驱动部分包括电机和减速器；传动部分包括小带轮、同步带、大带轮和传感器固定轴；检测部分包括扭矩传感器和安装于电机上的编码器。本发明可实现对人体踝关节内翻/外翻单关节的康复训练，通过力矩传感器与编码器的应用，可以获取训练过程中患者的力矩、运动位置等信息，集成了康复训练和信息检测功能，为康复评价系统提供依据，整体结构简单、生产制造容易、维护方便。

Description

集成训练及运动状态检测的踝关节内外翻康复训练装置

技术领域

本发明属于医疗器械领域，具体涉及一种集成训练及运动状态检测的踝关节内外翻康复训练装置。

背景技术

我国老龄化问题日益严重，而中风偏瘫又是老年人中的高发病，因此针对老年人偏瘫后的康复治疗显得尤为重要。偏瘫患者踝背屈障碍由于在步行摆动相中不能克服足下垂，从而严重影响其步行能力的恢复，因此踝关节的康复对偏瘫患者的整体性康复有着极其重要的意义。

对于偏瘫患者的传统康复手段需理疗师手把手进行，消耗了大量的时间与体力，并且无法保证充足的训练时间和足够的训练强度。现有的踝关节康复仪器大多训练模式单一，缺少患者训练运动数据检测，无法进行高效的康复训练。

发明内容

本发明的目的是为了解决传统踝关节偏瘫康复工作量大、效率低下和普通康复设备训练不全面、缺少患者训练运动数据检测等问题，提供一种集成训练及运动状态检测的踝关节内外翻康复训练装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

集成训练及运动状态检测的踝关节内外翻康复训练装置，包括：支撑机构、驱动部分、传动部分和检测部分；

支撑机构包括脚踏板支承座、双列角接触球轴承、深沟球轴承和脚踏板；驱动部分包括电机和减速器；传动部分包括小带轮、同步带、大带轮和传感器固定轴；检测部分主要指扭矩传感器和安装于电机上的编码器。

进一步，电机和减速器固定于脚踏板支承座上，通过小带轮、同步带、大带轮和传感器固定轴，带动脚踏板绕矢状轴转动，实现内翻和外翻训练。

进一步，扭矩传感器通过安装在传感器套筒深沟球轴承与脚踏板支承座相连接，保持扭矩传感器与脚踏板支承座构成相对回转结构，同时减少脚踏板支承座与扭矩传感器之间产生的径向力对传感器精度的影响。

进一步，扭矩传感器检测踝关节在做内翻和外翻训练时的力矩，安装于电机的编码器检测踝关节在做内翻和外翻训练时的位置。

本发明提供的集成训练及运动状态检测的踝关节内外翻康复训练装置，可实现对人体踝关节内翻/外翻的康复训练，同时通过力矩传感器与编码器的应用，可以获取训练过程中患者的力矩、运动位置等信息，集成了康复训练和信息检测功能，为康复评价系统提供依据。相较于现有技术，本发明具有以下优点：其一，集成康复训练及患者运动状态检测，能有效地评定康复训练的进度和效果；其二，可实现踝关节内翻外翻的主动训练和被动训练；其三，所述踝关节康复训练装置适用于偏瘫早、中、晚期患者，适应性强。

附图说明

图1为本发明的踝关节内外翻康复训练装置结构示意图。

图2为双列角接触球轴承位置的局部放大图。

其中，1-电机，2-减速器，3-小带轮，4-同步带，5-大带轮，6-传感器固定轴，7-双列角接触球轴承﹑8-深沟球轴承，9-扭矩传感器，10-脚踏板支承座，11-脚踏板，12-传感器套筒。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。

参见图1，本发明集成训练及运动状态检测的踝关节内外翻康复训练装置，包括：支撑机构、驱动部分、传动部分和检测部分；

支撑机构包括脚踏板支承座10、双列角接触球轴承7、深沟球轴承8和脚踏板11；

驱动部分包括电机1和减速器2；

传动部分包括小带轮3、同步带4、大带轮5和传感器固定轴6；

检测部分为扭矩传感器9和安装于电机上的编码器。

电机1和减速器2固定于脚踏板支承座10上，通过小带轮3、同步带4、大带轮5和传感器固定轴6带动脚踏板11绕矢状轴转动，实现内翻和外翻训练。

参见图2，扭矩传感器9通过安装在传感器套筒12、深沟球轴承8与脚踏板支承座10相连接，保持扭矩传感器9与脚踏板支承座10构成相对回转结构，同时减少脚踏板支承座10与扭矩传感器9之间产生的径向力对传感器精度的影响。

使用本发明的集成训练及运动状态检测的踝关节内外翻康复训练装置进行康复训练时，被训者首先将脚板放置于脚踝支撑机构的脚踏板11上并固定。

实施被训者被动训练时，电机1工作在位置模式，电机1和减速器2通过小带轮3、同步带4和大带轮5，经过传感器固定轴6连接扭矩传感器9，带动脚踏板11作内翻外翻被动训练；实施被训者主动训练时，电机1工作在力矩模式，被训者主动作内翻和外翻动作，经过扭矩传感器9和同步带传动反向带动电机1旋转，电机1输出固定力矩，可以提供被训者训练所需固定阻尼。扭矩传感器9和安装于电机1的编码器可以检测踝关节在做内翻和外翻训练时的力矩和位置，为主动和被动训练提供反馈，更重要的是可以获得训练状态，有助于建立康复评价系统。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种集成训练及运动状态检测的踝关节内外翻康复训练装置，其特征在于，该装置包括：支撑机构、驱动部分、传动部分和检测部分；

所述支撑机构包括脚踏板支承座(10)、双列角接触球轴承(7)、深沟球轴承(8)和脚踏板(11)；所述驱动部分包括电机(1)和减速器(2)；所述传动部分包括小带轮(3)、同步带(4)、大带轮(5)和传感器固定轴(6)；所述检测部分指扭矩传感器(9)和安装于电机上的编码器。

2.根据权利要求1所述的集成训练及运动状态检测的踝关节内外翻康复训练装置，其特征在于，所述电机(1)和减速器(2)固定于脚踏板支承座(10)上，通过小带轮(3)、同步带(4)、大带轮(5)和传感器固定轴(6)带动脚踏板(11)绕矢状轴转动。

3.根据权利要求1或2所述的集成训练及运动状态检测的踝关节内外翻康复训练装置，其特征在于，所述扭矩传感器(9)通过安装在传感器套筒(12)上的深沟球轴承(8)与脚踏板支承座(10)相连接，保持扭矩传感器(9)与脚踏板支承座(10)构成相对回转结构。