CN106389065A - 一种卧、坐、立三姿态下肢康健训练设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种卧、坐、立三姿态下肢康健训练设备，包括座椅和下肢康健训练器；所述座椅包括支撑架、坐垫结构以及连接在支撑架和坐垫结构之间的用于带动坐垫结构升降的伸缩杆；所述下肢康健训练器设置在坐垫结构上。本发明可以令使用者坐在座椅上，下肢通过各支撑与固定部件和下肢康健训练器绑定，然后即可舒适地由下肢康健训练器带着开展下肢锻炼。本发明应用范围广，可实现坐姿、卧姿、站姿等多种姿态下的肢康复训练与锻炼。

Description

一种卧、坐、立三姿态下肢康健训练设备
技术领域
本发明涉及康复医疗和运动健身器械领域，具体地说涉及一种卧、坐、立三姿态下肢康健训练设备。
背景技术
社会老龄化程度日益加深、脑卒中、脊髓损伤等原因导致肢体功能运动降低，甚至全部丧失，严重影响了生活质量。康复治疗是恢复运动功能的有效途径，传统物理治疗师与病人一对一的康复治疗方式存在劳动强度大、治疗费用高等不足，因此，康复训练设备解决这一矛盾的有效途径。
从上世纪中叶以来在康复训练设备上取得了诸多成果，如单自由度式、外骨骼、悬吊式等。但是这些康复训练设备一般是固定在支撑架上，不能活动的，因此只能实现一种姿态的锻炼，运动形式单一，不能适应多种姿态的锻炼需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单紧凑，适应多种姿态，应用范围广泛，能应用在下肢的康复和健身训练的下肢康健训练设备。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种卧、坐、立三姿态下肢康健训练设备，包括座椅和下肢康健训练器；
所述座椅包括支撑架、坐垫结构以及连接在支撑架和坐垫结构之间的用于带动坐垫结构升降的伸缩杆；
所述下肢康健训练器设置在坐垫结构上。
进一步地，所述坐垫结构包括坐垫本体，所述坐垫本体呈“Ш”字形。
进一步地，所述坐垫结构的前侧设有两个间隔布置的扶杆支架，一扶手杆架设在两个扶杆支架上。
进一步地，所述座椅包括靠背，所述靠背铰接在坐垫结构的后侧。
进一步地，所述坐垫结构的底部设有连接件，所述连接件上设有第二转轴，所述下肢康健训练器固定在第二转轴上。
进一步地，所述下肢康健训练器包括大腿运动机构和小腿运动机构，所述大腿运动机构为两自由度空间运动机构；所述大腿运动机构上设有大腿支撑与固定部件，所述小腿运动机构上设有小腿支撑与固定部件。
进一步地，还包括脚部运动机构，所述脚部运动机构也为两自由度空间运动机构，所述脚部运动机构上设有脚部支撑与固定部件。
进一步地，所述两自由度空间运动机构包括支撑板、主连接杆、副伸缩杆和转轴，所述转轴转动安装在支撑板上，所述主连接杆和副伸缩杆的一端分别铰接在转轴上，所述副伸缩杆的另一端铰接在主连接杆的中部。
进一步地，所述两自由度空间运动机构还包括第一驱动结构，所述第一驱动结构包括第一驱动轴以及用于带动第一驱动轴转动的第一电机，所述第一驱动轴上设有第一主动齿轮，所述转轴上设有第一从动齿轮，所述第一主动齿轮与第一从动齿轮相互啮合。
进一步地，所述小腿运动机构包括连接块、支撑杆和推动伸缩杆，所述支撑杆和推动伸缩杆的一端分别铰接在连接块上，所述推动伸缩杆的另一端铰接在支撑杆的中部。
进一步地，所述大腿支撑与固定部件包括大腿托盘，所述连接块通过连接轴铰接在大腿托盘上。
进一步地，所述大腿托盘上还设有用于带动连接块转动的第二驱动结构，所述第二驱动结构包括第二驱动轴以及用于带动第二驱动轴转动的第二电机，所述第二驱动轴上设有第二主动齿轮，所述连接块与连接轴转动配合，所述连接块上设有齿牙，所述第二主动齿轮与齿牙相互啮合。
本发明的有益效果体现在：
本发明可以令使用者坐在座椅上，下肢和下肢康健训练器绑定，然后即可舒适地由下肢康健训练器带着开展下肢锻炼。
本发明应用范围广，可实现坐姿、卧姿、站姿等多种姿态下的肢康复训练与锻炼。
本发明康复训练模式多样，可以实现同步/异步训练。
本发明结构紧凑灵活，可以自由收放，不使用时可以折叠收缩，占用空间小。
本发明具有可调节性，大腿、小腿和脚部三部分可实现串联组合也可以拆开进行分别对骻、膝、踝关节的康复训练。
本发明实现不同轨迹、不同幅度的运动训练，使其既能适应同一位训练者在不同的康复期和训练状态的锻炼的情况，又能满足不同身高的训练者进行康复和健身锻炼的需求。
主动训练时，通过调节电机自身的控制电流可阻力环节，能够实现主动训练，不仅可以作为康复锻炼器使用来康复肢体，而且能够作为健身器械使用来增强体质。
附图说明
图1是本发明一实施例的结构示意图。
图2是本发明一实施例中下肢康健训练器的连接方式结构示意图。
图3是本发明一实施例中下肢康健训练器的立体结构示意图。
图4是本发明一实施例中下肢康健训练器的左视图。
图5是图4的右视图。
图6是图4的俯视图。
图7是本发明一实施例的俯视图。
附图中各部件的标记为：001支撑板、002主连接杆、003副伸缩杆、004第一转轴、005第一电机、006第一主动齿轮、007第一从动齿轮、10大腿运动机构、20小腿运动机构、201连接块、2011齿牙、202支撑杆、203推动伸缩杆、204连接轴、205第二电机、206第二主动齿轮、207固定块、208连接杆、30脚部运动机构、40大腿支撑与固定部件、401大腿托盘、402大腿绑带、50小腿支撑与固定部件、501小腿托盘、502小腿绑带、60脚部支撑与固定部件、601脚踏、602脚部绑带、70座椅、701支撑架、702伸缩杆、703坐垫本体、704扶手、705靠背、706扶杆支架、707扶手杆、80连接件、801平板、802第二转轴、901第三主动齿轮、902第三从动齿轮。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述：
参见图1、图3和图7。
本发明一实施例的卧、坐、立三姿态下肢康健训练设备，包括座椅70和下肢康健训练器；
所述座椅70包括支撑架701、坐垫结构以及连接在支撑架701和坐垫结构之间的用于带动坐垫结构升降的伸缩杆702；
所述下肢康健训练器设置在坐垫结构上。
使用时，使用者可坐在坐垫结构上进行锻炼，下肢和下肢康健训练器绑定，然后即可舒适地由下肢康健训练器带着开展下肢锻炼。通过伸缩杆702将坐垫结构调整到合适的高度，以满足不同人群的需要，更重要的是，通过升降坐垫结构，可以实现在坐姿和站姿下锻炼的模式；具体实施时，伸缩杆702可以是电动直线推杆、液压推杆甚至是涡轮蜗杆副等，只要能伸缩、长度可调即可。
本实施例中，所述座椅70包括靠背705，所述靠背705铰接在坐垫本体703的后侧，所述靠背705翻转至适于人体倚靠，也可以翻转至适于人体平躺。这样设计，可实现在坐姿和卧姿等各姿态下进行锻炼，有多种训练姿态供使用者选择，模式多样，应用范围广，增加舒适度。具体实施时，可采用现有翻转靠背的结构实现状态的切换，比如，由设置在坐垫本体703上的电机驱动铰接轴转动，自动化程度高。
本实施例中，所述坐垫结构包括坐垫本体703和两个分别固定在坐垫本体703的左右两侧的扶手704。每个扶手704的前侧和支撑架701之间均连接有所述伸缩杆702，所述坐垫本体703的后侧和支撑架701之间连接有两根伸缩杆702。这样，一共四根伸缩杆702，结构简单，而且能够保证装置的使用稳定性和安全性。
本实施例中，参见图2，所述坐垫本体703的底部设有连接件80，所述连接件80上设有第二转轴802，所述下肢康健训练器固定在第二转轴802上。采用这种结构，可通过转动第二转轴802调整下肢康健训练器的角度，以配合使用者在坐姿、卧姿、站姿下进行锻炼，第二转轴802一般水平左右布置，符合人体下肢运动规律。
当然，本发明不仅仅可以在坐姿、卧姿、站姿下进行锻炼，在这些姿态之间的过渡姿态下也可以进行锻炼，适用范围广。
本实施例中，还包括用于控制第二转轴802转动的第三驱动结构，所述第三驱动结构包括第三主动齿轮901，用于带动第三主动齿轮901转动的第三电机，以及固定在第二转轴802上的第三从动齿轮902，所述第三主动齿轮901与第三从动齿轮902相互啮合，第三电机和第三主动齿轮901可设置在坐垫本体的底部。这种驱动方式，结构简单，方便控制，容易实施。
当然，本发明也可以不使用上述第三驱动结构，直接手动转动第二转轴802，待转至合适的角度后，通过销轴等限位方式进行锁紧。
具体实施中，本装置中配置一对下肢康健训练器，来满足一双下肢的锻炼，为了便于制作、安装，连接件80设置两个，第二转轴802的两端分别转动安装在两个连接件80上，且第二转轴802在中间断开，第二转轴802的断开处通过联轴器连接，第三从动齿轮902设置在联轴器的外部。
具体实施中，每个连接件均由两块平板801组成，第二转轴802通过轴承转动安装在设于平板801底部的凸块上，大腿运动机构10中的支撑板001固定在第二转轴802的位于两块平板801之间的部分。
本实施例中，所述坐垫本体703呈“Ш”字形。采用这种结构，人体大腿部位可以透过坐垫本体703的空缺处与大腿运动机构结合，设计合理，能够大大简化装置结构，这里的所述的“Ш”字形并不是严格按照字形来理解的，只要有两条与大腿相应的缺口均视为是上述形状，属于本发明的保护范围。
另外，上述坐垫本体703也能方便使用者在站姿下进行训练，需要在站姿下训练时，通过伸缩杆702将坐垫结构升高，大腿部位穿过坐垫本体703的空缺处站立，并通过驱动结构调整下肢康健训练器的角度，以符合站姿需要，然后即可进行下一步的锻炼。
本实施例中，所述两个扶手704的前端分别设有扶杆支架706，一扶手杆707架设在两个扶手704的前端的扶杆支架706上。扶手杆707用于防止使用者向前倾而产生安全隐患，进一步保护使用者。
本实施例中，其中一个扶杆支架706转动安装在相应扶手704的前端，扶手杆707的一端铰接在该其中一个扶杆支架706上，扶手杆707的另一端通过销可拆卸固定在另一个扶杆支架706上，这样设计，扶杆支架706不容易丢失，而且可以很快捷地打开和闭合，方便使用者进入而坐在坐垫本体上，大大提高了装置的实用性。
以下请参见图3、图4、图5和图6。
本实施例中，所述下肢康健训练器包括依次串联的大腿运动机构10、小腿运动机构20和脚部运动机构30，所述大腿运动机构10以及脚部运动机构30均为两自由度空间运动机构；所述大腿运动机构10上设有大腿支撑与固定部件40，所述小腿运动机构20上设有小腿支撑与固定部件50，脚部运动机构30上设有脚部支撑与固定部件60。
使用时，使用者坐在座椅70上，下肢通过各支撑与固定部件和下肢康健训练器绑定，然后即可舒适地由下肢康健训练器带着开展下肢锻炼。
本实施例中，所述两自由度空间运动机构包括支撑板001、主连接杆002、副伸缩杆003和第一转轴004，所述第一转轴004的两端分别通过轴承转动安装在支撑板001上，所述主连接杆002和副伸缩杆003的后端分别铰接在第一转轴004上，所述副伸缩杆003的前端铰接在主连接杆002的中部；具体实施中，为方便使用者在坐姿下进行训练，第一转轴004竖直布置，主连接杆002水平布置，副伸缩杆003位于主连接杆002的下方。
所述下肢康健训练器以大腿运动机构10中的支撑板001固定在第二转轴802上。
本实施例中，所述大腿支撑与固定部件40包括大腿托盘401以及设于所述大腿托盘401上的大腿绑带402，所述大腿托盘401固定在大腿运动机构10中的主连接杆002的前端；所述脚部支撑与固定部件60包括脚踏601以及设于脚踏601上的脚部绑带602，所述脚踏601固定在脚部运动机构30中的主连接杆的前端。
为简洁描述起见，附图中只在大腿运动机构10部分的两自由度空间运动机构进行标注，脚部运动机构30部分的两自由度空间运动机构在整体上比大腿运动机构10部分的两自由度空间运动机构的尺寸要小，这样设计符合人体下肢结构。
进行训练时，将大腿和脚部分别搭放在大腿运动机构10和脚部运动机构30上，并分别通过大腿支撑与固定部件40和脚部支撑与固定部件60固定，来回转动第一转轴004，主连接杆002和副伸缩杆003左右往复转动，即可带动大腿和脚部左右摆动，主连接杆002也采用伸缩杆结构，伸缩主连接杆002，可带动大腿和脚部前后伸展，伸缩副伸缩杆003，可带动主连接杆002上下往复转动，从而带动大腿和脚部抬起和落下，可以看出，采用两自由度空间运动机构的大腿运动机构10和脚部运动机构30能够实现大腿和脚部的全方位运动，具有非常好的锻炼效果。
本实施例中，所述两自由度空间运动机构还包括第一驱动结构，所述第一驱动结构包括第一驱动轴以及用于带动第一驱动轴转动的第一电机005，第一驱动轴和第一电机005也安装在支撑板001上，所述第一驱动轴上设有第一主动齿轮006，所述第一转轴004上设有第一从动齿轮007，所述第一主动齿轮006与第一从动齿轮007相互啮合。设置第一驱动结构，可提高装置的自动控制性，这种驱动方式，简单易行，通过第一主动齿轮006与第一从动齿轮007的传动作用，第一电机005即可带动第一转轴004在水平面内转动。为进一步简化结构，第一电机005的输出轴用作第一驱动轴，第一主动齿轮006直接一体成型在第一驱动轴上。
本实施例中，所述小腿运动机构20包括连接块201、支撑杆202和推动伸缩杆203，所述支撑杆202和推动伸缩杆203的上端分别铰接在连接块201上，所述推动伸缩杆203的下端铰接在支撑杆202的中部；所述小腿支撑与固定部件50包括小腿托盘501以及设于所述小腿托盘501上的小腿绑带502。
进行训练时，将小腿搭放在小腿运动机构20上，并通过小腿支撑与固定部件50固定，伸缩推动伸缩杆203，可带动支撑杆202上下往复转动，从而带动小腿抬起和落下，得到锻炼。
为方便成型和安装，小腿支撑与固定部件50通过固定块207固定在支撑杆202上，推动伸缩杆203的下端铰接在该固定块207上。
本实施例中，大腿托盘401和小腿托盘501大体上呈U形块状，分别通过相应的绑带围合形成限定空间，从而束缚住大腿或小腿。
本实施例中，所述连接块201的顶部通过连接轴204铰接在大腿托盘401上，连接轴204平行于主连接杆002，较为符合下肢运动规律，所述大腿托盘401上还设有用于带动连接块201转动的第二驱动结构。小腿运动机构20通过上述结构与大腿运动机构10连接，可以进步增强小腿的锻炼，在进行锻炼时，通过第二驱动结构带动连接块201转动，即可带动支撑杆202和推动伸缩杆203左右往复晃动，从而带动小腿左右摆动，得到锻炼。
本实施例中，所述第二驱动结构包括第二驱动轴以及用于带动第二驱动轴转动的第二电机205，所述第二驱动轴上设有第二主动齿轮206，所述连接块201通过轴承与连接轴204转动配合，所述连接块201上设有齿牙2011，所述第二主动齿轮206与齿牙2011相互啮合。这种驱动方式，简单易行，可提高装置的自动控制性。
本实施例中，所述脚部运动机构30通过连接杆208滑动套接在支撑杆202的另一端。这样设计，方便拆装，而且可以调节小腿长度适用不同人群。上面所述的各伸缩杆可以是电动直线推杆、液压推杆甚至是涡轮蜗杆副等，只要能伸缩、长度可调即可。
本实施例的各级运动机构是相互连动的，上级机构的动作会带动下级机构的动作，比如，大腿运动机构10的动作，会带动小腿运动机构20、脚部运动机构30的动作，以此类推。当然，上述各级运动机构也可以是相互独立，同样能够实现有效锻炼的目的。
应当理解本文所述的例子和实施方式仅为了说明，本领域技术人员可根据它做出各种修改或变化，在不脱离本发明精神实质的情况下，都属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种卧、坐、立三姿态下肢康健训练设备，其特征在于：包括座椅(70)和下肢康健训练器；
所述座椅(70)包括支撑架(701)、坐垫结构以及连接在支撑架(701)和坐垫结构之间的用于带动坐垫结构升降的伸缩杆(702)；
所述下肢康健训练器设置在坐垫结构上。
2.如权利要求1所述的卧、坐、立三姿态下肢康健训练设备，其特征在于：所述坐垫结构包括坐垫本体(703)，所述坐垫本体(703)呈字形。
3.如权利要求1或2所述的卧、坐、立三姿态下肢康健训练设备，其特征在于：所述座椅(70)包括靠背(705)，所述靠背(705)铰接在坐垫结构的后侧。
4.如权利要求1或2所述的卧、坐、立三姿态下肢康健训练设备，其特征在于：所述坐垫结构的前侧设有两个间隔布置的扶杆支架(706)，一扶手杆(707)架设在两个扶杆支架(706)上。
5.如权利要求1或2所述的卧、坐、立三姿态下肢康健训练设备，其特征在于：所述坐垫结构的底部设有连接件(80)，所述连接件(80)上设有第二转轴(804)，所述下肢康健训练器固定在第二转轴(804)上。
6.如权利要求1所述的卧、坐、立三姿态下肢康健训练设备，其特征在于：所述下肢康健训练器包括大腿运动机构(10)和小腿运动机构(20)，所述大腿运动机构(10)为两自由度空间运动机构；所述大腿运动机构(10)上设有大腿支撑与固定部件(40)，所述小腿运动机构(20)上设有小腿支撑与固定部件(50)。
7.如权利要求6所述的卧、坐、立三姿态下肢康健训练设备，其特征在于：还包括脚部运动机构(30)，所述脚部运动机构(30)也为两自由度空间运动机构，所述脚部运动机构(30)上设有脚部支撑与固定部件(60)。
8.如权利要求6或7所述的卧、坐、立三姿态下肢康健训练设备，其特征在于：所述两自由度空间运动机构包括支撑板(001)、主连接杆(002)、副伸缩杆(003)和第一转轴(004)，所述第一转轴(004)转动安装在支撑板(001)上，所述主连接杆(002)和副伸缩杆(003)的一端分别铰接在第一转轴(004)上，所述副伸缩杆(003)的另一端铰接在主连接杆(002)的中部。
9.如权利要求8所述的卧、坐、立三姿态下肢康健训练设备，其特征在于：所述两自由度空间运动机构还包括第一驱动结构，所述第一驱动结构包括第一驱动轴以及用于带动第一驱动轴转动的第一电机(005)，所述第一驱动轴上设有第一主动齿轮(006)，所述第一转轴(004)上设有第一从动齿轮(007)，所述第一主动齿轮(006)与第一从动齿轮(007)相互啮合。
10.如权利要求6或7所述的卧、坐、立三姿态下肢康健训练设备，其特征在于：所述小腿运动机构(20)包括连接块(201)、支撑杆(202)和推动伸缩杆(203)，所述支撑杆(202)和推动伸缩杆(203)的一端分别铰接在连接块(201)上，所述推动伸缩杆(203)的另一端铰接在支撑杆(202)的中部。
11.如权利要求10所述的卧、坐、立三姿态下肢康健训练设备，其特征在于：所述大腿支撑与固定部件(40)包括大腿托盘(401)，所述连接块(201)通过连接轴(204)铰接在大腿托盘(401)上。
12.如权利要求11所述的卧、坐、立三姿态下肢康健训练设备，其特征在于：所述大腿托盘(401)上还设有用于带动连接块(201)转动的第二驱动结构，所述第二驱动结构包括第二驱动轴以及用于带动第二驱动轴转动的第二电机(205)，所述第二驱动轴上设有第二主动齿轮(206)，所述连接块(201)与连接轴(204)转动配合，所述连接块(201)上设有齿牙(2011)，所述第二主动齿轮(206)与齿牙(2011)相互啮合。
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