CN107440882B - 一种下肢康复训练机 - Google Patents

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Abstract

一种下肢康复训练机，包括外部框架、两套踝关节运动机构、两套平行布置的腿部伸缩机构、两套膝关节运动机构、两套髋关节运动机构、可调椅背机构和控制器，踝关节运动机构、腿部伸缩机构、膝关节运动机构、髋关节运动机构一一对应；踝关节运动机构与对应的所述腿部伸缩机构的下部相连，腿部伸缩机构的上部与可调椅背机构的座板前沿铰接；膝关节运动机构安装在外部框架上，并且膝关节运动机构的动力输出端与对应的所述腿部伸缩机构相接；两套所述髋关节运动机构安装在所述外部框架上；踝关节运动机构、膝关节运动机构、髋关节运动机构分别与控制器相应的引脚电连。本发明的有益效果在于：减少劳动力投入，能够实现家中被动安全地锻炼腿部三个关节。

Description

一种下肢康复训练机
技术领域
本发明涉及一种下肢康复训练机。
背景技术
由于中枢神经系统具有代偿和功能重组的能力，通过对其进行再训练可以促进大脑皮层功能的可塑性发展，使丧失的神经功能得以重新改善或恢复。因此，对脑卒中后偏瘫病人早期进行持续被动运动(CONTINUES PASSIVE MOTION，简称CPM)锻炼，对减轻病人的致残率，恢复病人重新站起来的信心，提高患者的生存质量起到了积极的作用。如果仅凭借治疗师的经验对患者进行手动康复训练不但效率不高，而且治疗效果也不理想。利用下肢康复训练装置辅助康复训练可以将治疗师从繁重的训练任务中解放出来，并具有训练过程稳定、数据自动反馈、个性化设定训练内容的特点。但是市面上流行的下肢康复训练机功能单一、同时存在拉扯不当而造成训练伤害的情况。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种适用于脑卒中、脊髓损伤等多种原因造成的下肢瘫痪患者，用安全、有效的方式实现不同患者的针对性康复需求的下肢康复训练机。
本发明所述的一种下肢康复训练机，其特征在于：包括外部框架、两套踝关节运动机构、两套平行布置的腿部伸缩机构、两套膝关节运动机构、两套髋关节运动机构、可调椅背机构和控制器，所述踝关节运动机构、腿部伸缩机构、膝关节运动机构、髋关节运动机构一一对应；所述踝关节运动机构与对应的所述腿部伸缩机构的下部相连，所述腿部伸缩机构的上部与所述可调椅背机构的座板前沿铰接；所述膝关节运动机构安装在所述外部框架上，并且所述膝关节运动机构的动力输出端与对应的所述腿部伸缩机构相接；两套所述髋关节运动机构安装在所述外部框架上；所述踝关节运动机构、膝关节运动机构、髋关节运动机构分别与所述控制器相应的引脚电连；
所述外部框架包括底架以及支撑座架，所述支撑座架安装在所述底架的后部，所述支撑座架上安装可调椅背机构；
所述踝关节运动机构包括直线推杆和踏脚板，所述直线推杆的底部固接在所述外部框架的底架前部，所述直线推杆的推杆端面与所述踏脚板的前端底面接触连接，所述踏脚板的后端通过合页与所述腿部伸缩机构的抽拉板铰接，并且所述踏脚板的后部搁置在所述髋关节运动机构相应的部件上；
所述腿部伸缩机构包括用于搁置腿部的腿部挡板、用于调整腿部挡板长度的抽屉轨道以及用于支撑腿部的侧挡板，所述腿部挡板包括铰接板和抽拉板，所述铰接板的上沿与所述可调椅背机构的座板前沿铰接，所述铰接板沿其长度方向与所述抽屉轨道的固定导轨固接；所述抽拉板的底边通过合页铰接踏脚板，所述抽拉板与所述抽屉轨道的滑动导轨固接，实现所述铰接板与所述抽拉板的滑动连接；所述铰接板以及抽拉板的侧面分别安装交错排布的侧挡板，围成用于搁置小腿的凹槽；
所述膝关节运动机构包括用于提供驱动力的减速电机、用于传递驱动力的不完全齿轮机构、曲柄摇杆机构、支撑杆、滚轮以及滚轮导轨，所述减速电机的输出轴通过不完全齿轮机构与所述曲柄摇杆机构的偏心轮相连，所述曲柄摇杆机构的动力输出端与所述支撑杆铰接；所述支撑杆的一端与所述外部框架的底架铰接，另一端安装用于与滚动导轨滚动配合的滚轮；所述滚轮导轨安装在所述腿部伸缩机构的腿部挡板上，并且二者轴向平行；所述不完全齿轮机构包括第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一连接杆、第二连接杆、不完全齿轮以及传动齿轮，所述第一锥齿轮与所述减速电机的输出轴键连接，所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮啮合；所述第二锥齿轮与所述不完全齿轮同轴固装在所述第一连接杆上，所述传动齿轮与所述偏心轮固装在所是第二连接杆上，并且所述不完全齿轮与所述传动齿轮啮合；所述不完全齿轮面向传动齿轮的部分周向弧形边沿带有用于与传动齿轮啮合的啮合齿，且啮合齿对应的圆心角即为膝关节调整的安全角度；
所述髋关节运动机构包括步进电机、直线导轨、滑块以及短角钢，所述直线导轨的上端与所述支撑座架的前端顶部固接，所述直线导轨的下端与所述底架的前端固接，所述直线导轨的端部配有用于防止滑块滑出导轨的阻挡件；所述短角钢的一端与所述滑块固接，所述短角钢水平布置，并且所述短角钢设有用于搁置踏脚板的凹槽；所述步进电机安装在所述支撑座架上，并且所述步进电机的输出轴与供绳子卷绕其上的转轴键连接，所述绳子的一端系在卷绕转轴上，另一端绕过装在支撑座架上的定滑轮后系在滑块上；
所述可调椅背机构包括座板、扶手以及背板，所述座板底部安装在所述支撑座架的顶部，并且所述座板的两侧各装有一个扶手；所述背板的两侧分别与对应的扶手后端铰接；
所述控制器包括数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块以及人机交互模块，所述人机交互模块的信号输出端与所述数据采集模块的信号输入端电连，所述数据采集模块的信号输出端与所述数据传输模块的信号输入端电连，所述数据处理模块的信号输出端分别与所述减速电机的控制端、步进电机的控制端以及直线电机的控制端电连。
所述曲柄连杆机构包括偏心轮和传动杆，所述偏心轮固装在所是第二连接杆上，所述传动杆的一端与所述偏心轮铰接，另一端通过连接件与支撑杆铰接。
两步进电机的转向始终反向，即两套腿部伸缩机构的运动方向始终相反。
所述铰接板通过合页与所述座板的前沿铰接。
所述直线导轨与所述底架的夹角为45°。
第一锥齿轮的中心轴与第二锥齿轮的中心轴垂直，第一连接杆、第二连接杆水平布置。
所述不完全齿轮上只有半周设有齿轮。
本装置的工作过程：
1)踝关节训练：通过人机交互界面将训练机调到踝关节训练模式，此时直线推杆进行往复直线运动，当直线推杆伸出时，推动推动踏脚板以铰接的合页为轴摆动，而直线推杆收缩时，直线推杆与踏脚板脱离，但是踏脚板随着使用者的踩踏，恢复原位，当碰到直线推杆后停止运动，从而实现对踝关节的训练；
2)腿部伸缩机构：腿部伸缩机构实现了三个主要功能的集成，第一个功能是实现髋关节活动和大腿肌群的拉伸，第二个功能是实现踝关节的活动和小腿肌肉的拉伸，第三个功能是实现膝关节的活动，膝关节作为康复锻炼的关键，对下肢肌群作用巨大；抽屉滑轨的伸缩带动伸缩板的伸缩；
3)膝关节的训练：通过人机交互界面将训练机调到膝关节训练模式，减速电机开始转动，带动第一锥齿轮旋转，进而带动第二锥齿轮的旋转，而地俄日锥齿轮的旋转带动第一连接杆同步转动，此时同装在第一连接杆上的不完全齿轮转动，使得与之啮合的传动齿轮旋转，进一步带动曲柄摇杆机构的偏心轮旋转，传动杆也同时作相应的周期运动，而传动杆的运动带动滚轮沿滚轮导轨滑动，从而使得腿部伸缩机构抬起或落下通过控制两套膝关节训练模式的对应的减速电机的运动方向以及运动时机，控制使用者膝关节的运动；，值得注意的是，两套膝关节训练模块对应的减速电机错时开启，保证两条腿交替康复运动，实现膝关节活动机构的上下摆动，滚轮质轻且滚动平缓，防止出现卡死和震荡的情况，保证了患者的良性康复；
4)髋关节的训练：通过人机交互界面将训练机调到髋关节训练模式，该模式由两个转向始终相反的步进电机控制，以其中一个步进电机正传卷绳为例，当步进电机正转卷绳时，绕在定滑轮上的绳子拉动滑块沿直线导轨向上滑动，带动短角钢同时沿直线导轨运动方向向上运动，而搁置在短角钢上的踏脚板受到一个向上的推力，抽屉滑轨压缩的同时带动抽拉板收缩，而同时，另一套髋关节运动机构反向运动，即步进电机反传放绳为例，当步进电机反传放绳时，绕在定滑轮上的绳子放松，滑块沿直线导轨向下滑动，带动短角钢同时沿直线导轨运动方向向下运动，而搁置在短角钢上的踏脚板在重力作用下向下运动，直至重新搁置到短角钢的凹槽处为止，两个过程在两套髋关节运动机构同时进行，过程相反，从而实现抬腿运动，对髋关节进行训练。
本发明的有益效果是：
1、提出了一种以人行走时三个关键活动环节为依据设计，拥有三个独立动力模块的能对下肢偏瘫患者进行针对性的下肢康复训练装置，对患者有着良好的康复效果；
2、三个主要动作的最好部分依靠滑块或者滚轮实现，保证了传动的稳定性和平滑性，保证患者使用时没有安全隐患；
3、三个独立运动模具的控制集成了一个控制器，并通过一块人机交互界面，自主设定不同运动模块的训练时间，人机关系良好。
附图说明
图1为本发明的结构图之一；
图2是本发明的结构图之二(省略绳子)；
图3是本发明的结构图之三；
图4为本发明的整体侧视部分的示意图；图5为本发明的直线推杆传动踝关节运动模块结构示意图；
图6为本发明的腿部伸缩机构示意图；
图7为本发明的膝关节运动模块的等轴测部分的结构示意图(省略框架)；
图8为本发明的膝关节运动模块的前视部分的结构示意图(省略框架)；
图9为本发明的髋关节运动机构的部分示意图；
图10为本发明的可调椅背模块的正视部分示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明
参照附图：
实施例1本发明所述的一种下肢康复训练机，包括外部框架1、两套踝关节运动机构2、两套平行布置的腿部伸缩机构3、两套膝关节运动机构4、两套髋关节运动机构5、可调椅背机构6和控制器，所述踝关节运动机构2、腿部伸缩机构3、膝关节运动机构4、髋关节运动机构5一一对应；所述踝关节运动机构2与对应的所述腿部伸缩机构3的下部相连，所述腿部伸缩机构3的上部与所述可调椅背机构6的座板前沿铰接；所述膝关节运动机构4安装在所述外部框架1上，并且所述膝关节运动机构4的动力输出端与对应的所述腿部伸缩机构3相接；两套所述髋关节运动机构5安装在所述外部框架1上；所述踝关节运动机构2、膝关节运动机构4、髋关节运动机构5分别与所述控制器相应的引脚电连；
所述外部框架1包括底架11以及支撑座架12，所述支撑座架12安装在所述底架11的后部，所述支撑座架12上安装可调椅背机构6；
所述踝关节运动机构2包括直线推杆21和踏脚板22，所述直线推杆21的底部固接在所述外部框架1的底架11前部，所述直线推杆21的推杆端面与所述踏脚板22的前端底面接触连接，所述踏脚板22的后端通过合页与所述腿部伸缩机构3的抽拉板铰接，并且所述踏脚板22的后部搁置在所述髋关节运动机构5相应的部件上；
所述腿部伸缩机构3包括用于搁置腿部的腿部挡板31、用于调整腿部挡板长度的抽屉轨道32以及用于支撑腿部的侧挡板33，所述腿部挡板31包括铰接板311和抽拉板312，所述铰接板312的上沿与所述可调椅背机构6的座板前沿铰接，所述铰接板312沿其长度方向与所述抽屉轨道32的固定导轨固接；所述抽拉板312的底边通过合页铰接踏脚板22，所述抽拉板312与所述抽屉轨道32的滑动导轨固接，实现所述铰接板311与所述抽拉板312的滑动连接；所述铰接板以及抽拉板312的侧面分别安装交错排布的侧挡板，围成用于搁置小腿的凹槽；
所述膝关节运动机构4包括用于提供驱动力的减速电机41、用于传递驱动力的不完全齿轮机构42、曲柄摇杆机构43、支撑杆44、滚轮45以及滚轮导轨46，所述减速电机41的输出轴通过不完全齿轮机构42与所述曲柄摇杆机构43的偏心轮相连，所述曲柄摇杆机构43的动力输出端与所述支撑杆44铰接；所述支撑杆44的一端与所述外部框架1的底架11铰接，另一端安装用于与滚动导轨46滚动配合的滚轮45；所述滚轮导轨46安装在所述腿部伸缩机构3的腿部挡板31上，并且二者轴向平行；所述不完全齿轮机构42包括第一锥齿轮421、第二锥齿轮422、第一连接杆423、第二连接杆424、不完全齿轮425以及传动齿轮426，所述第一锥齿轮421与所述减速电机41的输出轴键连接，所述第二锥齿轮422与所述第一锥齿轮421啮合；所述第二锥齿轮422与所述不完全齿轮425同轴固装在所述第一连接杆423上，所述传动齿轮426与所述偏心轮固装在所是第二连接杆424上，并且所述不完全齿轮425与所述传动齿轮426啮合；所述不完全齿轮425面向传动齿轮的部分周向弧形边沿带有用于与传动齿轮啮合的啮合齿，且啮合齿对应的圆心角即为膝关节调整的安全角度；
所述髋关节运动机构5包括步进电机、直线导轨51、滑块52以及短角钢53，所述直线导轨51的上端与所述支撑座架12的前端顶部固接，所述直线导轨51的下端与所述底架11的前端固接，所述直线导轨51的端部配有用于防止滑块52滑出导轨的阻挡件；所述短角钢53的一端与所述滑块52固接，所述短角钢53水平布置，并且所述短角钢53设有用于搁置踏脚板22的凹槽；所述步进电机安装在所述支撑座架12上，并且所述步进电机的输出轴与供绳子卷绕其上的转轴键连接，所述绳子的一端系在卷绕转轴上，另一端绕过装在支撑座架12上的定滑轮后系在滑块52上；
所述可调椅背机构6包括座板61、扶手62以及背板63，所述座板61底部安装在所述支撑座架12的顶部，并且所述座板61的两侧各装有一个扶手62；所述背板63的两侧分别与对应的扶手后端铰接；
所述控制器包括数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块以及人机交互模块，所述人机交互模块的信号输出端与所述数据采集模块的信号输入端电连，所述数据采集模块的信号输出端与所述数据传输模块的信号输入端电连，所述数据处理模块的信号输出端分别与所述减速电机的控制端、步进电机的控制端以及直线电机的控制端电连。
所述曲柄连杆机构43包括偏心轮431和传动杆432，所述偏心轮431固装在所是第二连接杆424上，所述传动杆432的一端与所述偏心轮431铰接，另一端通过连接件与支撑杆44铰接。
两步进电机的转向始终反向，即两套腿部伸缩机构的运动方向始终相反。
所述铰接板通过合页与所述座板的前沿铰接。
所述直线导轨与所述底架的夹角为45°。
第一锥齿轮的中心轴与第二锥齿轮的中心轴垂直，第一连接杆、第二连接杆水平布置。
所述不完全齿轮上只有半周设有齿轮。
本装置的工作过程：
1)踝关节训练：通过人机交互界面将训练机调到踝关节训练模式，此时直线推杆进行往复直线运动，当直线推杆伸出时，推动推动踏脚板以铰接的合页为轴摆动，而直线推杆收缩时，直线推杆与踏脚板脱离，但是踏脚板随着使用者的踩踏，恢复原位，当碰到直线推杆后停止运动，从而实现对踝关节的训练；
2)腿部伸缩机构：腿部伸缩机构实现了三个主要功能的集成，第一个功能是实现髋关节活动和大腿肌群的拉伸，第二个功能是实现踝关节的活动和小腿肌肉的拉伸，第三个功能是实现膝关节的活动，膝关节作为康复锻炼的关键，对下肢肌群作用巨大；抽屉滑轨的伸缩带动伸缩板的伸缩；
3)膝关节的训练：通过人机交互界面将训练机调到膝关节训练模式，减速电机开始转动，带动第一锥齿轮旋转，进而带动第二锥齿轮的旋转，而地俄日锥齿轮的旋转带动第一连接杆同步转动，此时同装在第一连接杆上的不完全齿轮转动，使得与之啮合的传动齿轮旋转，进一步带动曲柄摇杆机构的偏心轮旋转，传动杆也同时作相应的周期运动，而传动杆的运动带动滚轮沿滚轮导轨滑动，从而使得腿部伸缩机构抬起或落下通过控制两套膝关节训练模式的对应的减速电机的运动方向以及运动时机，控制使用者膝关节的运动；，值得注意的是，两套膝关节训练模块对应的减速电机错时开启，保证两条腿交替康复运动，实现膝关节活动机构的上下摆动，滚轮质轻且滚动平缓，防止出现卡死和震荡的情况，保证了患者的良性康复；
4)髋关节的训练：通过人机交互界面将训练机调到髋关节训练模式，该模式由两个转向始终相反的步进电机控制，以其中一个步进电机正传卷绳为例，当步进电机正转卷绳时，绕在定滑轮上的绳子拉动滑块沿直线导轨向上滑动，带动短角钢同时沿直线导轨运动方向向上运动，而搁置在短角钢上的踏脚板受到一个向上的推力，抽屉滑轨压缩的同时带动抽拉板收缩，而同时，另一套髋关节运动机构反向运动，即步进电机反传放绳为例，当步进电机反传放绳时，绕在定滑轮上的绳子放松，滑块沿直线导轨向下滑动，带动短角钢同时沿直线导轨运动方向向下运动，而搁置在短角钢上的踏脚板在重力作用下向下运动，直至重新搁置到短角钢的凹槽处为止，两个过程在两套髋关节运动机构同时进行，过程相反，从而实现抬腿运动，对髋关节进行训练。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (5)

1.一种下肢康复训练机，其特征在于：包括外部框架、两套踝关节运动机构、两套平行布置的腿部伸缩机构、两套膝关节运动机构、两套髋关节运动机构、可调椅背机构和控制器，所述踝关节运动机构、腿部伸缩机构、膝关节运动机构、髋关节运动机构一一对应；所述踝关节运动机构与对应的所述腿部伸缩机构的下部相连，所述腿部伸缩机构的上部与所述可调椅背机构的座板前沿铰接；所述膝关节运动机构安装在所述外部框架上，并且所述膝关节运动机构的动力输出端与对应的所述腿部伸缩机构相接；两套所述髋关节运动机构安装在所述外部框架上；所述踝关节运动机构、膝关节运动机构、髋关节运动机构分别与所述控制器相应的引脚电连；
所述外部框架包括底架以及支撑座架，所述支撑座架安装在所述底架的后部，所述支撑座架上安装可调椅背机构；
所述踝关节运动机构包括直线推杆和踏脚板，所述直线推杆的底部固接在所述外部框架的底架前部，所述直线推杆的推杆端面与所述踏脚板的前端底面接触连接，所述踏脚板的后端通过合页与所述腿部伸缩机构的抽拉板铰接，并且所述踏脚板的后部搁置在所述髋关节运动机构相应的部件上；
所述腿部伸缩机构包括用于搁置腿部的腿部挡板、用于调整腿部挡板长度的抽屉轨道以及用于支撑腿部的侧挡板，所述腿部挡板包括铰接板和抽拉板，所述铰接板的上沿与所述可调椅背机构的座板前沿铰接，所述铰接板沿其长度方向与所述抽屉轨道的固定导轨固接；所述抽拉板的底边通过合页铰接踏脚板，所述抽拉板与所述抽屉轨道的滑动导轨固接，实现所述铰接板与所述抽拉板的滑动连接；所述铰接板以及抽拉板的侧面分别安装交错排布的侧挡板，围成用于搁置小腿的凹槽；
所述膝关节运动机构包括用于提供驱动力的减速电机、用于传递驱动力的不完全齿轮机构、曲柄摇杆机构、支撑杆、滚轮以及滚轮导轨，所述减速电机的输出轴通过不完全齿轮机构与所述曲柄摇杆机构的偏心轮相连，所述曲柄摇杆机构的动力输出端与所述支撑杆铰接；所述曲柄摇杆机构包括偏心轮和传动杆，所述偏心轮固装在所是第二连接杆上，所述传动杆的一端与所述偏心轮铰接，另一端通过连接件与支撑杆铰接；所述支撑杆的一端与所述外部框架的底架铰接，另一端安装用于与滚动导轨滚动配合的滚轮；所述滚轮导轨安装在所述腿部伸缩机构的腿部挡板上，并且二者轴向平行；所述不完全齿轮机构包括第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一连接杆、第二连接杆、不完全齿轮以及传动齿轮，所述第一锥齿轮与所述减速电机的输出轴键连接，所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮啮合；所述第二锥齿轮与所述不完全齿轮同轴固装在所述第一连接杆上，所述传动齿轮与所述偏心轮固装在所是第二连接杆上，并且所述不完全齿轮与所述传动齿轮啮合；所述不完全齿轮面向传动齿轮的部分周向弧形边沿带有用于与传动齿轮啮合的啮合齿，且啮合齿对应的圆心角即为膝关节调整的安全角度；
所述髋关节运动机构包括步进电机、直线导轨、滑块以及短角钢，所述直线导轨的上端与所述支撑座架的前端顶部固接，所述直线导轨的下端与所述底架的前端固接，所述直线导轨的端部配有用于防止滑块滑出导轨的阻挡件；所述短角钢的一端与所述滑块固接，所述短角钢水平布置，并且所述短角钢设有用于搁置踏脚板的凹槽；所述步进电机安装在所述支撑座架上，并且所述步进电机的输出轴与供绳子卷绕其上的转轴键连接，所述绳子的一端系在卷绕转轴上，另一端绕过装在支撑座架上的定滑轮后系在滑块上；两步进电机的转向始终反向，即两套腿部伸缩机构的运动方向始终相反；
所述可调椅背机构包括座板、扶手以及背板，所述座板底部安装在所述支撑座架的顶部，并且所述座板的两侧各装有一个扶手；所述背板的两侧分别与对应的扶手后端铰接；
所述控制器包括数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块以及人机交互模块，所述人机交互模块的信号输出端与所述数据采集模块的信号输入端电连，所述数据采集模块的信号输出端与所述数据传输模块的信号输入端电连，所述数据处理模块的信号输出端分别与所述减速电机的控制端、步进电机的控制端以及直线电机的控制端电连。
2.如权利要求1所述的一种下肢康复训练机，其特征在于：所述铰接板通过合页与所述座板的前沿铰接。
3.如权利要求1所述的一种下肢康复训练机，其特征在于：所述直线导轨与所述底架的夹角为45°。
4.如权利要求1所述的一种下肢康复训练机，其特征在于：第一锥齿轮的中心轴与第二锥齿轮的中心轴垂直，第一连接杆、第二连接杆水平布置。
5.如权利要求1所述的一种下肢康复训练机，其特征在于：所述不完全齿轮上只有半周设有齿轮。
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107898602A (zh) * 2017-12-22 2018-04-13 南瑞佳 一种神经科用复健装置
CN107929043B (zh) * 2018-01-08 2020-04-17 刘娟 一种外科用坐式康复训练椅
CN108186282A (zh) * 2018-01-15 2018-06-22 成都菲斯普科技有限公司 用于骨科治疗的腿部康复理疗装置
CN108309731B (zh) * 2018-03-07 2020-09-04 西安交通大学医学院第一附属医院 一种治疗腿痛的按摩装置
CN108742527A (zh) * 2018-05-22 2018-11-06 杜改焕 一种具有看护服务功能的智慧养老用检测装置
CN108743221B (zh) * 2018-05-30 2020-09-01 雷磊 一种腿部骨骼受伤病人康复用锻炼设备
CN108888476B (zh) * 2018-06-02 2020-05-26 西安交通大学医学院第一附属医院 一种医疗用手摇式腿部康复器材
CN109009948A (zh) * 2018-07-17 2018-12-18 吕家环 一种腿部按摩仪
CN108836752B (zh) * 2018-07-17 2020-02-18 河南省中医院（河南中医药大学第二附属医院） 一种骨外科护理架
CN108836753B (zh) * 2018-07-17 2020-02-18 河南省中医院（河南中医药大学第二附属医院） 一种骨科康复护理装置
CN109259985A (zh) * 2018-11-20 2019-01-25 上海市第十人民医院 一种适用于踝关节与膝关节的康复椅
CN109846674A (zh) * 2019-03-15 2019-06-07 泰山医学院 一种用于下肢康复的自动康复器械
CN110063873A (zh) * 2019-05-16 2019-07-30 蝶和(无锡)智能设备制造有限公司 一种多功能的康复训练系统
CN111388163A (zh) * 2020-03-05 2020-07-10 王燕娣 一种骨科病人用的可调式牵引装置
CN112245227B (zh) * 2020-10-23 2022-10-14 新乡医学院第一附属医院 一种妇产科临盆前室内胯部锻炼设备
CN114247099B (zh) * 2021-12-24 2022-12-16 郑州人民医院(郑州人民医院医疗管理中心) 一种关节外科术后肢体锻炼装置
CN114504774B (zh) * 2022-03-03 2022-12-27 江西美达教育设备集团有限公司 一种保护膝盖的双位蹬力器
CN114681267A (zh) * 2022-04-02 2022-07-01 青岛滨海学院 基于手法治疗的膝关节康复装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102836048A (zh) * 2012-08-17 2012-12-26 清华大学 一种下肢康复训练机器人
CN105030485A (zh) * 2015-09-18 2015-11-11 中国科学院自动化研究所 一种可用于下肢康复训练的腿部机构
CN204798295U (zh) * 2015-04-27 2015-11-25 上海璟和技创机器人有限公司 一种下肢康复训练机器人
CN107041826A (zh) * 2017-05-26 2017-08-15 浙江工业大学 腰部及下肢复合式拉伸锻炼器
CN208710413U (zh) * 2017-08-28 2019-04-09 浙江工业大学 一种下肢康复训练机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102836048A (zh) * 2012-08-17 2012-12-26 清华大学 一种下肢康复训练机器人
CN204798295U (zh) * 2015-04-27 2015-11-25 上海璟和技创机器人有限公司 一种下肢康复训练机器人
CN105030485A (zh) * 2015-09-18 2015-11-11 中国科学院自动化研究所 一种可用于下肢康复训练的腿部机构
CN107041826A (zh) * 2017-05-26 2017-08-15 浙江工业大学 腰部及下肢复合式拉伸锻炼器
CN208710413U (zh) * 2017-08-28 2019-04-09 浙江工业大学 一种下肢康复训练机

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