CN106667724B - 一种屈膝运动辅助训练器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种屈膝运动辅助训练器，包括：屈膝工具和控制器。屈膝工具包括：屈膝板、滑道和滑动部件；控制器包括：存储模块，存储模块中存储有包括电机控制信号的模板；无线发送器，向滑动部件发送电机控制信号；滑动部件包括：滑轮；驱动滑轮的步进电机；接收电机控制信号的无线接收器和向步进电机发送带有正负性脉冲的控制部件。本发明的屈膝运动辅助训练器能够循序渐进地帮助下肢受伤患者进行恢复性训练，治疗效果佳。

Description

一种屈膝运动辅助训练器
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，特别涉及一种屈膝运动辅助训练器。
背景技术
目前医院给下肢受伤患者进行下肢恢复性治疗，有的采用人为治疗，需要医护人员帮助患者进行下肢活动，但是常常把握不好角度和速度，使得治疗效果欠佳；有的采用器械治疗，比如牵引，但长期抬腿让患者感到不舒服，有的器械体积较大，占地方。
发明内容
本发明的目的在于提供一种屈膝运动辅助训练器，以解决目前下肢受伤患者恢复不佳的问题。
在本发明中，提供了一种屈膝运动辅助训练器，包括：屈膝工具和控制器；
所述屈膝工具包括：屈膝板、设置在所述屈膝板上的滑道和在所述滑道上进行滑动的滑动部件；
所述滑道为两条平行的滑轨，所述滑轨之间设有若干条不同的刻度标线；
所述控制器包括：
存储模块，所述存储模块中存储有至少一个模板，每个模板中包括电机控制信号；
无线发送器，将所述模板中电机控制信号依次向所述滑动部件发送，每两个电机控制信号的发送间隔是一个时间周期；
所述滑动部件包括：
多个滑轮，用于使所述滑动部件在所述滑道上滑动；
步进电机，用于驱动所述滑轮；
无线接收器，用于接收来自所述无线发送器的电机控制信号；
控制部件，用于根据所述无线接收器接收的电机控制信号所代表的一个时间周期内的脉冲数N和脉冲正负性，在一个时间周期内均匀地向所述步进电机发送N个带有正负性的脉冲。
本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：
通过在存储模块中的模板设置电机控制信号可以控制滑轮进行滑动，通过修改模板中的电机控制信号便可以实现滑轮多种方式地滑动，无需人为监控，操作简便，受用性强；
本发明的屈膝装置可以实现下肢受伤患者小腿和大腿之间的夹角呈多角度自行变化，再结合滑轮滑动的速度能够循序渐进地帮助下肢受伤患者进行恢复性训练，治疗效果佳；
本发明的屈膝装置体积适中，可以放在病床上使用。
进一步地，对步数进行了定义，提高了步进电机运行效率。
进一步地，滑动板上在靠近脚背前部设有搭扣，可以固定脚部。
进一步地，滑动板上在脚跟处设有卡位带，可以防止脚部晃动而从滑动板上滑落。
应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一赘述。
附图说明
图1(a)是本发明第一实施方式中的屈膝工具的结构示意图，图1(b)是本发明第一实施方式中的控制器的结构示意图。
图2是本发明第一实施方式中的滑动部件的结构示意图。
具体实施方式
在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
本发明第一实施方式涉及一种屈膝运动辅助训练器，图1(a)是屈膝工具的结构示意图，图1(b)是控制器的结构示意图，图2是滑动部件的结构示意图。
如图1和图2所示，一种屈膝运动辅助训练器，包括：屈膝工具1和控制器2。
屈膝工具1包括：屈膝板3、设置在屈膝板3上的滑道4和在滑道4上进行滑动的滑动部件5；滑道4为两条平行的滑轨，滑轨之间设有若干条不同的刻度标线6。
控制器2包括：
存储模块7，存储模块7中存储有至少一个模板8，每个模板8中包括电机控制信号9；
无线发送器10，将模板8中电机控制信号9依次向滑动部件5发送，每两个电机控制信号9的发送间隔是一个时间周期。
滑动部件5包括：
多个滑轮11，用于使滑动部件5在滑道4上滑动；
步进电机12，用于驱动滑轮11；
无线接收器13，用于接收来自无线发送器10的电机控制信号9；
控制部件14，用于根据无线接收器13接收的电机控制信号9所代表的一个时间周期内的脉冲数N和脉冲正负性，在一个时间周期内均匀地向步进电机12发送N个带有正负性的脉冲。
本实施方式中，下肢受伤患者的脚置于滑动部件5上，通过在存储模块7中的模板8设置电机控制信号9，该电机控制信号9包括一个时间周期内的脉冲数N和脉冲正负性，设置完毕后无线发送器10以一个时间周期为发送间隔向滑动部件5依次发送模板8中的电机控制信号9，滑动部件5的无线接收器13接收到电机控制信号9时在发送给控制部件14，控制部件14根据接收到的电机控制信号9所代表的一个时间周期内的脉冲数N和脉冲正负性，在一个时间周期内均匀地向步进电机12发送N个带有正负性的脉冲，步进电机12接收到N个带有正负性的脉冲便驱动多个滑轮11向前或向后滑动N步(根据刻度标线6的范围可定义步数)，当无线发送器10将模板8中的最后一个电机控制信号9发送完毕后，步进电机12驱动多个滑轮11滑至起始处，无线发送器10从该模板8的第一个电机控制信号9开始重新发送该模板8中的电机控制信号9。
比如，存储模块7中有多个模板8，模板8中的电机控制信号9依次为-2、-3、-2、-3、-3、+3、+2、+3、+3、+2，无线发送器10以1s的时间间隔向无线接收器13依次发送上述电机控制信号9，控制部件14在第一个1s内向步进电机12发送2个带有负性的脉冲，步进电机12驱动多个滑轮11从起始处向后滑动2步，控制部件14在第二个1s内向步进电机12发送3个带有负性的脉冲，步进电机12驱动滑轮11向后继续滑动3步，以此类推，控制部件14在第十个1s内向步进电机12发送2个带有正性的脉冲，步进电机12驱动滑轮11向前滑动2步回到起始处，下一次重复上述步骤。
当然，本领域技术人员也可以修改模板8中的电机控制信号9使得滑轮11实现多样性地滑动，比如均匀地滑动、先快后慢地滑动、先慢后快地滑动等，对此并不做出严格限制。
本实施方式中，控制器2可以但不限于是手机、PAD、遥控器等终端，无线发送器10和无线接收器13之间通过无线方式进行连接，可以是无线蓝牙、wifi等方式。
本实施方式中，只要通过修改模板8中的电机控制信号9便可以实现滑轮11多种方式地滑动，无需人为监控，操作简便，受用性强；
本实施方式的屈膝装置可以实现患者小腿和大腿之间的夹角呈多角度自行变化，再结合滑轮11滑动的速度能够循序渐进地帮助下肢受伤患者进行恢复性训练，治疗效果佳。
本发明第二实施方式涉及一种屈膝运动辅助训练器。
第二实施方式在第一实施方式的基础上进行了改进，主要改进之处在于：
对步数进行了定义，提高了步进电机运行效率；滑动板上在靠近脚背前部设有搭扣，可以固定脚部；滑动板上在脚跟处设有卡位带，可以防止脚部晃动而从滑动板上滑落。
具体地说：
脉冲数N的范围为1－8，刻度标线的范围为0-150cm，每间隔5cm设为一步，也可以根据实际需求进行修改。
无线接收器、控制部件和步进电机集成在一块滑动板内，并且，滑轮分别设置在滑动板下表面的两侧，滑轮的位置与滑轨的位置相对应。
滑动板上在靠近脚背前部设有搭扣，用于固定脚部；滑动板上在脚跟处设有卡位带，防止脚部晃动而从滑动板上滑落。
屈膝板形状为椭圆形、圆形、多边形中的一种；滑轨的两端与屈膝板的外侧边缘相交；刻度标线设置在屈膝板的外表面上。
需要说明的是，在本申请中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种屈膝运动辅助训练器，其特征在于，包括：屈膝工具和控制器；
所述屈膝工具包括：屈膝板、设置在所述屈膝板上的滑道和在所述滑道上进行滑动的滑动部件；
所述滑道为两条平行的滑轨，所述滑轨之间设有若干条不同的刻度标线；
所述控制器包括：
存储模块，所述存储模块中存储有至少一个模板，每个模板中包括电机控制信号；
无线发送器，将所述模板中电机控制信号依次向所述滑动部件发送，每两个电机控制信号的发送间隔是一个时间周期；
所述滑动部件包括：
多个滑轮，用于使所述滑动部件在所述滑道上滑动；
步进电机，用于驱动所述滑轮；
无线接收器，用于接收来自所述无线发送器的电机控制信号；
控制部件，用于根据所述无线接收器接收的电机控制信号所代表的一个时间周期内的脉冲数N和脉冲正负性，在一个时间周期内均匀地向所述步进电机发送N个带有正负性的脉冲，其中，
所述存储模块中存储有多个模板，每个所述模板中的电机控制信号包括一个时间周期内的脉冲数N和脉冲正负性，其中，至少两个电机控制信号中的脉冲数N和脉冲正负性是不同的，使所述多个滑轮实现多样性的滑动，所述多样性的滑动是指先快后慢的滑动、或先慢后快的滑动，且每个脉冲驱动滑轮滑动的步数不同；同时，所述屈膝板、滑道和滑动部件使患者小腿与大腿之间的夹角呈多角度自行变化。
2.根据权利要求1所述的训练器，其特征在于，所述无线接收器、控制部件和步进电机集成在一块滑动板内；
并且，所述滑轮分别设置在所述滑动板下表面的两侧，所述滑轮的位置与所述滑轨的位置相对应。
3.根据权利要求2所述的训练器，其特征在于，所述滑动板上在靠近脚背前部设有搭扣，用于固定脚部。
4.根据权利要求3所述的训练器，其特征在于，所述滑动板上在脚跟处设有卡位带，防止脚部晃动而从所述滑动板上滑落。
5.根据权利要求1所述的训练器，其特征在于，所述刻度标线的范围为0-150cm。
6.根据权利要求1所述的训练器，其特征在于，所述无线发送器还用于在所述模板中的最后一个电机控制信号发送完毕后，从该模板的第一个电机控制信号开始重新发送该模板中的电机控制信号。
7.根据权利要求1所述的训练器，其特征在于，所述脉冲数N的范围为1－8。
8.根据权利要求1所述的训练器，其特征在于，所述屈膝板形状为椭圆形、圆形、多边形中的一种。
9.根据权利要求1所述的训练器，其特征在于，所述滑轨的两端与所述屈膝板的外侧边缘相交。
10.根据权利要求1所述的训练器，其特征在于，所述刻度标线设置在所述屈膝板的外表面上。
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