CN106264980B - 一种髋关节训练装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种髋关节训练装置，包括底台和设置在底台上的座椅、动力单元，底台上于座椅下方并列设置有一个主动转轴和一个从动转轴，主动转轴和从动转轴上各设有一个腿部托架，动力单元与主动转轴通过传动装置传动连接，主动转轴和从动转轴上设有可使从动转轴随主动转轴作扇形开合摆动的联动机构；本装置通过动力装置带动主动转轴，主动转轴带动从动转轴，主动转轴和从动转轴带动设置在主动转轴和从动转轴上的腿部托架进行扇形摆动，当髋关节运动障碍的患者双腿放置在腿部托架上时，可以进行被动训练，并且可以同时对双腿部髋关节进行锻炼，当动力装置关闭时，患者可以依靠腿部带动腿部托架摆动进行主动训练。

Description

一种髋关节训练装置
技术领域
本发明涉及辅助医疗器械领域，尤其涉及一种髋关节训练装置。
背景技术
目前脑卒中造成的下肢偏瘫病人的髋关节训练多采用人工辅助或设备辅助训练，已有的辅助训练设备大多以患者的卧位训练为主，但是患者在卧位训练时，不利于患者心肺功能正常工作，训练效果不佳，并且现有的辅助训练设备大多不同时具有主动和被动训练模式，不能根据患者的病情进行速度调节；采取人工辅助训练时，医院的医护人员让病人侧卧在床上，医护人员弯腰俯身将患者的大腿轻轻抬起，施力，拉动大腿缓慢地、反复摆动，达到活动髋关节的效果，这样的康复训练一般每天只能进行几次，医护人员的劳动强度大，难以保证应有的活动时间和运动次数。
申请号为200710050334.X的发明专利公开了一种髋关节康复运动机，包括床架，置于床架上的床板，装在床架一侧有悬臂端的吊架，通过连接件装在床边下方的固定杆托架，第一端通过固定杆连接销铰接在床板下方而第二端架在固定杆托架上的固定杆，通过传动机构受减速电机带动的传动轴的下端装在固定杆第二端孔座内而上端装有曲柄盘，连杆的第一端铰接在曲柄盘上而第二端与大腿吊臂铰接，大腿吊臂的大端部与吊架悬臂端连接并可转动，大腿吊臂上有吊带；所述的康复运动机通过机械的方式带动大腿摆动，使髋关节得到康复运动训练；所述的康复运动机满足左肢或右肢使用，且大腿摆角大小及摆速快慢均可根据病人状况进行合理设定。
病人使用对比文件中所述的髋关节康复运动机只能进行被动训练，不能进行主动训练，且病人使用对比文件中所述的训练装置每次只能对一侧腿部进行锻炼，不能同时对双腿进行锻炼，对于下肢均瘫痪的病人，双腿不能进行均匀有效的锻炼。
发明内容
本发明目的在于提供一种髋关节训练装置，通过机械的方式让髋关节运动障碍的患者进行主动训练或被动训练，并能同时对双腿部髋关节进行锻炼。
本发明采用的技术方案为：一种髋关节训练装置，包括底台和设置在底台上的座椅、动力单元，底台上于座椅下方并列设置有一个主动转轴和一个从动转轴，主动转轴和从动转轴上各设有一个腿部托架，动力单元与主动转轴通过传动装置传动连接，主动转轴和从动转轴上设有可使从动转轴随主动转轴作扇形开合摆动的联动机构。
进一步地所述联动机构包括主动转轴上设置的主传动杆和从动转轴上设置的从传动杆，从传动杆的端部设置有封闭的滑槽，主传动杆的端部设置有与滑槽相配合的轴承，主传动杆和从传动杆通过轴承和滑槽滑动铰接。
进一步地所述动力单元包括摆动电机、电控离合器和电控阻尼器，电控离合器包括主动片和从动片，从动片上设有输出轴，电控离合器与摆动电机相配合设置，电控阻尼器设置在电控离合器的输出轴上用来为输出轴提供阻尼，电控离合器的输出轴与主动转轴传动连接。
进一步地还包括控制单元，控制单元包括手动操作机构和中央处理器，手动操作机构与中央处理器相连接，中央处理器的控制信号输出端分别与摆动电机的控制信号输入端、电控离合器的控制信号输入端和电控阻尼器的控制信号输入端相连接。
进一步地所述主动转轴或从动转轴上设置有一个角度传感器，角度传感器的信号输出端与中央处理器的信号输入端相连接。
进一步地所述底台的侧面设置有一个支撑杆，手动操作机构设置在支撑杆的上端。
进一步地所述底台上水平设置有电动推杆，座椅固定设置在电动推杆上。
进一步地所述腿部托架为倒V型结构，腿部托架上从腿部托架的前端端部到腿部托架的顶端依次设置有小腿托、挡托和大腿托。
进一步地所述腿部托架的前端为具有内杆和外套筒的伸缩套筒结构，外套筒上设有限制内杆移动的限位机构。
进一步地所述滑槽与轴承相配合限制腿部托架向两侧的最大摆动幅度为90度。
本发明通过动力装置带动主动转轴，主动转轴带动从动转轴，主动转轴和从动转轴带动设置在主动转轴和从动转轴上的腿部托架进行扇形摆动，当髋关节运动障碍的患者双腿放置在腿部托架上时，可以进行被动训练，并且可以同时对双腿部髋关节进行锻炼，当动力装置关闭时，患者可以依靠腿部带动腿部托架摆动进行主动训练。
进一步地主动转轴和从动转轴之间通过端部带有封闭滑槽的从传动杆和端部带有轴承的主传动杆相配合传动，不仅具有静音功能，还可以通过设计滑槽的长度来限制腿部托架的最大摆动幅度，使患者训练时更加的安全。
进一步地动力装置包括摆动电机、电控离合器和电控阻尼器，并设置控制单元，控制单元可以让患者选择主动训练模式、被动训练模式或助力训练模式，并通过控制电控离合器主动片与从动片的结合或分离，主动训练时可以对摆动电机起到有效保护；通过控制电控阻尼器准确提供阻力，主动训练时患者可以得到有效的锻炼。
更进一步地主动转轴或被动转轴上设置有一个角度传感器，通过角度传感器向中央处理器输入角度信号，控制单元可以在患者进行主动训练时得知患者控制腿部托架的最大摆动角度，进而可以在被动训练时装置作为一个参考设定。
附图说明
图1为本发明的主视图；
图2为图1的B-B向剖视图；
图3为本发明所述的腿部托架及联动机构结构示意图；
图4为本发明所述的联动机构结构示意图；
图5为本发明所述的动力单元剖视图；
图6为本发明的控制单元原理框图。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4和图5所示，一种髋关节训练装置，包括：底台1、控制单元、设置在底台1中的动力单元以及设置在底台1侧面的一个支撑杆16，控制单元包括设置在支撑杆16上端的手动操作机构17和设置在底台1中的中央处理器2，手动操作机构17可以是液晶触控屏幕或者是手动操作开关；所述动力单元包括摆动电机3、电控离合器4和电控阻尼器5，电控离合器4包括主动片4a和从动片4b，从动片4b上设有输出轴18，电控离合器4与摆动电机3相配合设置，电控阻尼器5设置在电控离合器4的输出轴18上用来为输出轴18提供阻尼；手动操作机构17与中央处理器2相连接，中央处理器2的控制信号输出端分别与摆动电机3的控制信号输入端、电控离合器4的控制信号输入端和电控阻尼器5的控制信号输入端相连接。
所述底台1下端面的前端设置有两个定向轮15，底台1下端面的后端设置有一个具有刹车功能的万向轮14，通过定向轮15和万向轮14的配合，可以方便装置的移动；底台1上水平设置有电动推杆13，电动推杆13上固定连接有座椅12，通过电动推杆13，病人可以根据自己的身高对座椅12进行前后调节；底台1上于座椅12下方并列设置有一个主动转轴22和一个从动转轴19，主动转轴22的下部套接有一个传动轮25，传动轮25与电控离合器4的输出轴18通过多契带传动连接；从动转轴19的下部还设置有一个角度传感器6，角度传感器6也可以设置在主动转轴22上，角度传感器6的输出端与中央处理器2相连接；主动转轴22和从动转轴19上设有可使从动转轴19随主动转轴22作扇形开合摆动的联动机构，优选地所述联动机构包括主动转轴22上设置的主传动杆21和从动转轴19上设置的从传动杆20，从传动杆20的端部设置有封闭的滑槽23，主传动杆21的端部设置有与滑槽23相配合的轴承24，主传动杆21和从传动杆20通过轴承24和滑槽23滑动铰接，从动转轴19和主动转轴22上各固定连接有一个腿部托架10；主动转轴22和从动转轴19之间通过端部带有滑槽23的从传动杆20和端部带有轴承24的主传动杆21相配合传动，不仅具有静音功能，还可以通过设计滑槽23的长度来限制腿部托架10的最大摆动幅度，优选地限制腿部托架10向两侧的最大摆动幅度为90度。
所述腿部托架10为倒V型结构，腿部托架10的前端为具有内杆和外套筒的伸缩套筒结构，外套筒上设有限制内杆移动的手拧螺钉7，通过手拧螺钉7调节腿部托架10的前端长度可以适应不同病人的腿部长短要求；腿部托架10上从腿部托架10的前端端部到腿部托架10的顶端依次设置有小腿托8、挡托9和大腿托11，通过在腿部托架10上设置小腿托8、挡托9和大腿托11，不仅可以让病人锻炼时更加舒适，还能对病人的腿部起到保护作用。
患者进行锻炼时，通过操作手动操作机构17，让患者选择主动训练模式、被动训练模式或助力训练模式；在主动训练模式下，通过手动操作机构17向中央处理器2发出主动训练控制信号，中央处理器2控制电控离合器4的主动片4a和从动片4b相分离，并控制电控阻尼器5准确提供阻尼，不仅可以让患者得到有效锻炼，而且还可以对摆动电机3起到有效保护；在被动训练模式下，通过手动操作机构17向中央处理器2发出被动训练控制信号，中央处理器2控制电控离合器4的主动片4a与从动片4b相结合，并控制电控阻尼器5不提供阻力，同时控制摆动电机3以设定的速度带动腿部托架10进行摆动，帮助患者完成锻炼；在助力训练模式下，通过手动操作机构17向中央处理器2发出助力训练控制信号，中央处理器2控制训练装置先让患者进行主动训练，如果在设定时间内患者不能完成训练项目，中央处理器2会自动控制训练装置进入被动训练模式，协助患者完成锻炼；当患者进行锻炼时，角度传感器6会实时向中央处理器2输入腿部托架10的摆动角度信号，中央处理器2将摆动角度信号经过处理后输出到手动操作机构17上进行显示，控制单元可以在患者进行主动训练时得知患者控制腿部托架10的最大摆动角度，进而在被动训练时装置可以作为一个参考设定。
本装置通过合理的设计髋关节运动装置，同时对阻尼原件与动力原件通过合适的组合连接，实现了病人主动训练时的阻尼的准确提供，病人被动训练时的电机动力稳定提供，同时让主动、助力、被动训练时相互隔离，互不影响。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种髋关节训练装置，其特征在于：包括底台和设置在底台上的座椅、动力单元，底台上于座椅下方并列设置有一个主动转轴和一个从动转轴，主动转轴和从动转轴上各设有一个腿部托架，动力单元与主动转轴通过传动装置传动连接，主动转轴和从动转轴上设有可使从动转轴随主动转轴作扇形开合摆动的联动机构；所述联动机构包括主动转轴上设置的主传动杆和从动转轴上设置的从传动杆，从传动杆的端部设置有封闭的滑槽，主传动杆的端部设置有与滑槽相配合的轴承，主传动杆和从传动杆通过轴承和滑槽滑动铰接。
2.如权利要求1所述的一种髋关节训练装置，其特征在于：所述动力单元包括摆动电机、电控离合器和电控阻尼器，电控离合器包括主动片和从动片，从动片上设有输出轴，电控离合器与摆动电机相配合设置，电控阻尼器设置在电控离合器的输出轴上用来为输出轴提供阻尼，电控离合器的输出轴与主动转轴传动连接。
3.如权利要求2所述的一种髋关节训练装置，其特征在于：还包括控制单元，控制单元包括手动操作机构和中央处理器，手动操作机构与中央处理器相连接，中央处理器的控制信号输出端分别与摆动电机的控制信号输入端、电控离合器的控制信号输入端和电控阻尼器的控制信号输入端相连接。
4.如权利要求3所述的一种髋关节训练装置，其特征在于：所述主动转轴或从动转轴上设置有一个角度传感器，角度传感器的输出端与中央处理器的输入端相连接。
5.如权利要求4所述的一种髋关节训练装置，其特征在于：所述底台的侧面设置有一个支撑杆，手动操作机构设置在支撑杆上端。
6.如权利要求5所述的一种髋关节训练装置，其特征在于：所述底台上水平设置有电动推杆，座椅固定设置在电动推杆上。
7.如权利要求5所述的一种髋关节训练装置，其特征在于：所述腿部托架为倒V型结构，腿部托架上从腿部托架的前端端部到腿部托架的顶端依次设置有小腿托、挡托和大腿托。
8.如权利要求7所述的一种髋关节训练装置，其特征在于：所述腿部托架的前端为具有内杆和外套筒的伸缩套筒结构，外套筒上设有限制内杆移动的限位机构。
9.如权利要求8所述的一种髋关节训练装置，其特征在于：所述滑槽与轴承相配合限制腿部托架向两侧的最大摆动幅度为90度。
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Inventor after: Niu Liushuan

Inventor after: Wang Huadong

Inventor after: Wang Weifeng

Inventor after: Bai Jiefang

Inventor after: Wang Hongliang

Inventor after: Xue Wenjun

Inventor after: Hu Daipin

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Inventor after: Zhao Xiaolei

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