CN106618968A - 踝关节训练装置 - Google Patents
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Abstract
踝关节训练装置，包括底座、设置在底座上的驱动装置、传动装置、脚托、转盘，转盘径向上设置有滑轨，滑轨上配合设置有可在滑轨上滑动的滑块，滑块与脚托前端通过球头万向节连接，脚托包括一个矩形框架主体和置脚板，矩形框架位于一个叉形支架两个叉臂之间，叉形支架两臂间还固定有铜套支撑杆，铜套支撑杆上滑动设置有铜套件，所述铜套件包括一个U形钢架与工字轮铜套，工字轮铜套内轴嵌设在U形钢架的U形槽内，U形钢架下方穿设在铜套支撑杆上，可沿铜套支撑杆左右滑动，在脚托的置脚板前后两端与矩形框架连接的竖直连杆之间还连接设置有导向杆，所述导向杆穿设在工字轮铜套中，导向杆与工字轮铜套轴向之间滑动连接。本装置可以协助患者进行踝关节屈伸运动、踝关节侧向运动、踝关节旋转运动等全套踝部康复运动。
Description
技术领域
本发明涉及一种关节训练装置，特别是一种踝关节训练装置，属于医疗器械技术领域。
背景技术
踝关节是人体的主要承载结构及运动关节，在日常生活及运动中，踝关节损伤是常见的骨关节损伤，其它一些疾病，如也是人体最易受损、受伤的关节之一。在其它一些疾病中，如脑外伤、脑卒中、神经受伤等造成踝关节长期不运动，会形成关节粘连，长期疼痛，行走不便等症状。在下肢其他运动功能水平相似的情况下，踝关节的运动功能评分越高,患者的步行能力越好。因此, 患者踝关节运动功能情况可以作为评价脑卒中、脑外伤、骨伤、周围神经损伤等患者的康复疗效的一个主要指标。踝关节的康复训练中，除了自主锻炼，目前在临床上已开始广泛使用器械辅助康复，器械辅助治疗可以模仿人体的自然运动方式对踝关节进行运动康复，在正确、科学的外力辅助下，可以防止关节粘连，维持关节灵活度，加快受损踝关节康复，其运动幅度和治疗效果都强于患者自行锻炼的方式。现有的踝关节康复装置，通常只有1至2个自由度，康复训练模式单一，难以拟合人在运动过程中踝关节的运动，而且运动幅度固定单一，无法针对患者的具体病情进行调整。
发明内容
本发明的目的在于，提供可以训练踝关节背屈、跖屈、内翻、外翻，而且训练中可以自主运动，也可以机械辅助运动，两种模式下运动幅度均可调节的踝关节训练装置。
为实现以上目的，本发明采取的技术方案为：包括底座、设置在底座上的驱动装置、传动装置、脚托、转盘，所述转盘直接或间接连接在驱动装置的输出上，转盘径向上设置有滑轨，滑轨上配合设置有可在滑轨上滑动的滑块，滑轨与滑块之间设置有定位锁紧装置，所述滑块与球头万向节活动端连接，球头万向节固定端连接在调节板上，调节板上设置有调节导杆，调节导杆与脚托前后方向滑动连接，所述脚托包括一个矩形框架主体和置脚板，调节导杆滑动连接在矩形框架主体上，置脚板位于框架主体下方，置脚板前后两端分别由竖直连杆与矩形框架连接，所述竖直连杆与矩形框架为转动连接，所述矩形框架位于一个叉形支架两个叉臂之间，所述叉形支架两个叉臂朝上，矩形框架左右两侧与叉形支架的两个叉臂在竖直方向上分别转动连接，叉形支架根部与底座水平方向转动连接，叉形支架两臂间还固定有铜套支撑杆，铜套支撑杆上滑动设置有铜套件，所述铜套件包括一个U形钢架与工字轮铜套，所述U形钢架开口向上，工字轮铜套内轴嵌设在U形钢架的U形槽内，工字轮铜套的两个外圆盘与U形钢架之间为间隙配合，工字轮铜套的内轴与U形钢架左右两臂为间隙配合，工字轮铜套的轴向为前后方向，工字轮铜套可以沿U形钢架上下滑动，U形钢架下方穿设在铜套支撑杆上，可沿铜套支撑杆左右滑动，在脚托的置脚板下方设置有支架，所述支架与矩形框架后方连接的竖直连杆之间固定有导向杆，所述导向杆穿设在工字轮铜套中，导向杆与工字轮铜套轴向之间滑动连接；进一步的，所述铜套支撑杆上设置有间隔均匀的定位孔，所述U形钢架上与定位孔配合设置有铜套件定位销孔，铜套件定位销孔上设置有铜套件定位销，铜套件定位销为与铜套件定位销孔配合的圆柱体，在铜套件定位销孔与铜套件定位孔对齐后铜套件定位销可以插入铜套件定位孔完成铜套件与铜套支撑杆的锁定；进一步的，所述传动装置与转盘之间通过摩擦式离合器连接，所述摩擦式离合器设置有手动控制装置，可以控制离合器的分离及结合状态；进一步的，述驱动装置为电动驱动系统，所述电动驱动系统包括电机与电机控制系统，所述电机控制系统包括电机电源控制及电机转速控制系统；进一步的，所述驱动装置为步进电机，所述步进电机与步进电机控制系统连接，所述步进电机控制系统包括单片机、液晶显示模块、键盘输入模块及电机驱动模块；进一步的，所述转盘周边设置有刻度指示盘；进一步的，所述底座后部还设置有独立的置腿架，所述置腿架底部固定在底座上，置腿架顶端设置有半杯状的腿托；进一步的，所述腿托与置脚板之间的水平距离在10厘米至50厘米之间；进一步的，所述置腿架为一固定在底座上的空心管，空心管的一壁开有通往空心管内部的螺孔，螺孔上设置有带手轮的紧固螺栓，腿托下部设置有连杆，连杆插入空心管内，通过调整连杆插入空心管的长度调节腿托的高度，通过拧紧空心管上的紧固螺栓固定腿托的位置。
本发明的积极有益技术效果在于：本装置通过转盘带动脚托前端进行圆周运动，对于需要设备辅助的患者，可以采用驱动电机带动转盘的被动训练模式，也可以通过离合器断开驱动电机，由患者进行主动运动锻炼，本设备脚托中部转动固定在叉形臂上，可以自由上下转动，而且叉形臂转动连接在底座上，这种结构可以使脚托完成上下运动的同时完成左右摆动的动作，在患者进行康复训练时，可以做出足尖划圆的动作，这个动作包括了踝关节屈伸运动、踝关节侧向运动、踝关节旋转运动等全套踝部康复运动，而且圆盘上的滑轨上设置了位置调节装置，可以对脚托与水平方向的角度进行调节，角度改变后，脚尖圆周运动的幅度也随之变化，做到对不同的患者进行针对性治疗，置脚板下方的铜套件还可以在铜套支撑杆上水平滑动，随之改变置脚板左右方向的倾斜度，可以针对不同的患者调节重点训练的部位。在实际使用中，某些患者的康复治疗需要循序渐近的进行，因此在转盘周边还设置了刻度指示，可以精确的对转盘的转动角度进行定位；转盘的驱动装置也可以采用进电机对转盘的转动角度进行精确控制，本设备还可以设置置腿架，防止康复训练中患者的腿关节随动，进一步限定了康复训练中对踝关节的针对治疗，置腿架上的腿托高度可以调整以适应不同身高的患者。
附图说明
图1为本发明一个实施例的结构示意图。
图2为本发明一个实施例的俯视图。
图3为本发明一个实施例铜套件与叉形支架的配合图。
具体实施方式
为了更充分的解释本发明的实施，以下提供本发明的实施实例，这些实施实例仅仅是对本发明的阐述，不限制本发明的范围。
结合附图对本发明进一步详细的解释，附图中标记为：1. 底座；2. 转盘；3. 驱动装置；4. 滑轨；5. 滑块；6. 矩形框架；7. 置脚板；8. 叉形支架；9. 导向杆；10. 铜套件；11. 置腿架；12. 紧固螺栓；13. 腿托；14. 离合器手动控制装置；15. 摩擦式离合器；16.滑块定位销；17. 球头万向节；18. U形钢架；19. 工字轮铜套；20. 铜套支撑杆；21. 叉形支架根部；22. 支架；23. 后竖直连杆；24. 前竖直连杆；25. 调节导杆；26. 调节板。如图所示： 踝关节训练装置，包括底座1、设置在底座1上的驱动装置3、传动装置、脚托、转盘2，所述转盘2直接或间接连接在驱动装置3的输出上，转盘2径向上设置有滑轨4，滑轨4上配合设置有可在滑轨4上滑动的滑块5，滑轨4与滑块5之间设置有定位锁紧装置，所述滑块5与球头万向节17活动端连接，球头万向节17固定端连接在调节板26上，调节板26上设置有调节导杆25，调节导杆25与脚托前后方向滑动连接，所述脚托包括一个矩形框架6和置脚板7，调节导杆25滑动连接在矩形框架6上，置脚板7位于框架主体6下方，置脚板7前方通过前竖直连杆24与矩形框架6连接，置脚板后端通过后竖直连杆23与矩形框架6连接，所述前竖直连杆24及后竖直连杆23与矩形框架6均为转动连接，所述矩形框架6位于一个叉形支架8两个叉臂之间，所述叉形支架8两个叉臂朝上，矩形框架6左右两侧与叉形支架8的两个叉臂在竖直方向上分别转动连接，叉形支架根部21与底座1水平方向转动连接，叉形支架8两臂间还固定有铜套支撑杆20，铜套支撑杆20上滑动设置有铜套件10，所述铜套件10包括一个U形钢架18与工字轮铜套19，所述U形钢架18开口向上，工字轮铜套19内轴嵌设在U形钢架18的U形槽内，工字轮铜套19的两个外圆盘与U形钢架18之间为间隙配合，工字轮铜套19的内轴与U形钢架18左右两臂为间隙配合，工字轮铜套19的轴向为前后方向，工字轮铜套19可以沿U形钢架18上下滑动，U形钢架18下方穿设在铜套支撑杆20上，可沿铜套支撑杆20左右滑动，在脚托的置脚板下方设置有支架22，所述支架22与矩形框架6后方连接的竖直连杆23之间固定有导向杆9，所述导向杆9穿设在工字轮铜套19中，导向杆9与工字轮铜套19轴向之间滑动连接。在本实施例中，患者治疗时脚放置在置脚板上，脚尖对着圆盘方向，以脚尖的方向为前方，脚跟的方向为后方，当驱动装置带动转盘转动，转盘上设置的滑轨随之转动，脚托前端由球头万向节带动随之做圆周运动，该圆周运动可以分解为脚托前端的上下运动和左右运动的结合运动，由于脚托与叉形支架之间为转动连接，可以使脚托前端上下运动不受限制，叉形支架的根部与底座之间为转动连接，可以使脚托前端的左右运动不受限制。由于置脚板两端的竖直连杆与矩形框架前后梁为转动连接，铜套件起的作用是通过调整铜套件在铜套支撑杆上的位置，可以很方便的调节置脚板的倾斜角度，针对不同的患者作出针对性治疗。铜套件的U形钢架可以在铜套支撑杆上转动，工字轮铜套内轴嵌设在U形钢架的U形槽内，工字轮铜套的两个外圆盘与U形钢架之间为间隙配合，工字轮铜套的内轴与U形钢架左右两臂为间隙配合，使工字轮铜套可以在U形钢架上上下滑动，这两个结构保证了导向杆前后运动顺滑，避免了导向杆在运动中被卡住。
作为本发明的一个优选的技术方案，所述滑轨4与滑块5之间设置的定位锁紧装置为：所述滑轨上沿纵轴方向设置有间隔均匀的滑块定位孔，所述滑块5上与滑块定位孔配合设置有滑块定位销孔，滑块定位销孔上设置有滑块定位销16，滑块定位销16为与滑块定位销孔相配合的柱状体，在定位销孔与定位孔对齐后滑块定位销16可以插入滑块定位孔完成滑轨与滑块的定位锁紧。通过改变滑块在滑轨上的位置，可以对脚托与水平方向的角度进行调节，角度改变后，脚尖圆周运动的幅度也随之变化，做到对不同的患者进行针对性治疗。
作为本发明的一个优选的技术方案，所述铜套支撑杆20上设置有间隔均匀的铜套件定位孔，所述U形钢架18上与铜套件定位孔配合设置有铜套件定位销孔，铜套件定位销孔上设置有铜套件定位销，铜套件定位销为与铜套件定位销孔配合的圆柱体，在铜套件定位销孔与铜套件定位孔对齐后铜套件定位销可以插入铜套件定位孔完成铜套件与铜套支撑杆的锁定。
作为本发明的一个优选的技术方案，所述传动装置与转盘2之间通过摩擦式离合器15连接，所述摩擦式离合器15设置有手动控制装置14，可以控制摩擦式离合器15的分离及结合状态。本技术方案可以使即可以由患者主动运动，也可以由驱动装置带动患者脚部进行被动康复训练。
作为本发明的一个优选的技术方案，所述驱动装置为电动驱动系统，所述电动驱动系统包括电机与电机控制系统，所述电机控制系统包括电机电源控制及电机转速控制系统。电机的电源及转速控制系统为本领域的成熟技术，普通技术人员即可实现。本装置可以根据不同的应用场合，使用气动或油动装置进行驱动。
作为本发明的一个优选的技术方案，所述驱动装置3为步进电机，所述步进电机与步进电机控制系统连接，所述步进电机控制系统包括单片机、液晶显示模块、键盘输入模块及电机驱动模块，通过步进电机及步进电机控制系统可以精确设定转盘2的转动角度及速度，可以对不同的患者进行针对治疗，单片机中也可以储存训练方案。
作为本发明的一个优选的技术方案，所述转盘2周边设置有刻度指示盘，所述滑轨4在踝关节训练时的起始位置指向刻度盘的零度方向，通过滑轨4指示的刻度，可以直观的观察到训练的运动幅度。
作为本发明的一个优选的技术方案，所述底座1后部还设置有独立的置腿架11，所述置腿架11底部固定在底座1上，置腿架11顶端设置有半杯状的腿托13，通过设置置腿架，可以防止康复训练中患者的腿关节随动，进一步限定了康复训练中对踝关节的针对治疗。
作为本发明的一个优选的技术方案，所述腿托与置脚板之间的水平距离在10厘米至50厘米之间。
作为本发明的一个优选的技术方案，所述置腿架11为一固定在底座上的空心管，空心管的一壁开有通往空心管内部的螺孔，螺孔上设置有带手轮的紧固螺栓12，腿托13下部设置有连杆，连杆插入空心管内，通过调整连杆插入空心管的长度调节腿托13的高度，通过拧紧空心管上的紧固螺栓12固定腿托13的位置，通过调整置腿架的高度，可以适应不同身高的患者。
在详细说明本发明的实施方式之后，熟悉该项技术的人士可清楚地了解，在不脱离上述申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改，凡依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围，且本发明亦不受限于说明书中所举实例的实施方式。
Claims (10)
1.踝关节训练装置，包括底座、设置在底座上的驱动装置、传动装置、脚托、转盘，其特征在于：所述转盘直接或间接连接在驱动装置的输出上，转盘径向上设置有滑轨，滑轨上配合设置有可在滑轨上滑动的滑块，滑轨与滑块之间设置有定位锁紧装置，所述滑块与球头万向节活动端连接，球头万向节固定端连接在调节板上，调节板上设置有调节导杆，调节导杆与脚托前后方向滑动连接，所述脚托包括一个矩形框架主体和置脚板，调节导杆滑动连接在矩形框架主体上，置脚板位于框架主体下方，置脚板前后两端分别由竖直连杆与矩形框架连接，所述竖直连杆与矩形框架为转动连接，所述矩形框架位于一个叉形支架两个叉臂之间，所述叉形支架两个叉臂朝上，矩形框架左右两侧与叉形支架的两个叉臂在竖直方向上分别转动连接，叉形支架根部与底座水平方向转动连接，叉形支架两臂间还固定有铜套支撑杆，铜套支撑杆上滑动设置有铜套件，所述铜套件包括一个U形钢架与工字轮铜套，所述U形钢架开口向上，工字轮铜套内轴嵌设在U形钢架的U形槽内，工字轮铜套的两个外圆盘与U形钢架之间为间隙配合，工字轮铜套的内轴与U形钢架左右两臂为间隙配合，工字轮铜套的轴向为前后方向，工字轮铜套可以沿U形钢架上下滑动，U形钢架下方穿设在铜套支撑杆上，可沿铜套支撑杆左右滑动，在脚托的置脚板下方设置有支架，所述支架与矩形框架后方连接的竖直连杆之间固定有导向杆，所述导向杆穿设在工字轮铜套中，导向杆与工字轮铜套轴向之间滑动连接。
2.根据权利要求1所述的踝关节训练装置，其特征在于：所述滑轨上沿纵轴方向设置有间隔均匀的滑块定位孔，所述滑块上与滑块定位孔配合设置有滑块定位销孔，滑块定位销孔上设置有滑块定位销，滑块定位销为与滑块定位销孔相配合的柱状体，在滑块定位销孔与滑块定位孔对齐后滑块定位销可以插入定位孔完成滑轨与滑块的定位锁紧。
3.根据权利要求1所述的踝关节训练装置，其特征在于：所述铜套支撑杆上设置有间隔均匀的铜套件定位孔，所述U形钢架上与铜套件定位孔配合设置有铜套件定位销孔，铜套件定位销孔上设置有铜套件定位销，铜套件定位销为与铜套件定位销孔配合的圆柱体，在铜套件定位销孔与铜套件定位孔对齐后铜套件定位销可以插入铜套件定位孔完成铜套件与铜套支撑杆的锁定。
4.根据权利要求1所述的踝关节训练装置，其特征在于：所述传动装置与转盘之间通过摩擦式离合器连接，所述摩擦式离合器设置有手动控制装置，可以控制摩擦式离合器的分离及结合状态。
5.根据权利要求1所述的踝关节训练装置，其特征在于：所述驱动装置为电动驱动系统，所述电动驱动系统包括电机与电机控制系统，所述电机控制系统包括电机电源控制及电机转速控制系统。
6.根据权利要求1所述的踝关节训练装置，其特征在于：所述驱动装置为步进电机，所述步进电机与步进电机控制系统连接，所述步进电机控制系统包括单片机、液晶显示模块、键盘输入模块及电机驱动模块。
7.根据权利要求1所述的踝关节训练装置，其特征在于：所述转盘周边设置有刻度指示盘。
8.根据权利要求1所述的踝关节训练装置，其特征在于：所述底座后部还设置有独立的置腿架，所述置腿架底部固定在底座上，置腿架顶端设置有半杯状的腿托。
9.根据权利要求7所述的踝关节训练装置，其特征在于：所述腿托与置脚板之间的水平距离在10厘米至50厘米之间。
10.根据权利要求8所述的踝关节训练装置，其特征在于：所述置腿架为一固定在底座上的空心管，空心管的一壁开有通往空心管内部的螺孔，螺孔上设置有带手轮的紧固螺栓，腿托下部设置有连杆，连杆插入空心管内，通过调整连杆插入空心管的长度调节腿托的高度，通过拧紧空心管上的紧固螺栓固定腿托的位置。
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