CN107982035A - 一种气囊式人体肘/膝部运动训练系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气囊式人体肘/膝部运动训练系统，包括用于穿戴在肘/膝部上的柔性筒体、设置在所述柔性筒体上的气囊，用于对所述气囊进行充气的充气机构以及用于对所述气囊进行排气的放气机构；所述气囊在充气膨胀状态下能够使所述柔性筒体伸直而令位于所述柔性筒体内的肘/膝部关节打开。本发明由气囊提供肘/膝部关节打开的驱动力，由于使用柔性材料，大大减少了由于操作不当产生的二次伤害，而且它结构简单，造价低，外形美观，容易调整，操作方便，适用性好，整体质量轻巧，移动方便自由，可以让患者在多数场合都能进行康复训练，不仅克服了传统机械式训练器械的缺点，而且还有一定的按摩作用，能够满足了不同使用者的使用需求。
Description
技术领域
本发明涉及训练设备，具体地说涉及一种气囊式人体肘/膝部运动训练系统。
背景技术
目前在我国，因为各类事故、偏瘫、脑瘫、小儿麻痹等原因造成肘/膝部残疾的患者大概有1800万人，肘/膝部分残疾表现为：抽搐痉挛、无法正常伸展或回缩等。通过手术治疗矫正往往达不到理想的效果，再则于手术花费较大、术后康复不明显，很多患者不进行手术治疗，进入到相关康复中心进行康复矫正治疗。
但是，现有的肘/膝部运动康复训练器大多是通过机械结构和电机的运动实现肘/膝部的运动，由于机械机构多为刚性部件，在实现肘/膝部运动的同时可能会发生肘/膝部关节与机械结构运动的不同步，而且对于不同尺寸的肘/膝部可调节性较差，严重的情况下可能会对患者造成二次伤害。在操作性方面现有的肘/膝部康复训练器在实际使用过程中穿戴方面多不方便，功能单一，只能进行肘/膝部的往复运动，满足不了不同使用者的使用需求。
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，造价低，使用柔性材料，能够减少二次伤害并兼具按摩作用的气囊式人体肘/膝部运动训练系统。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种气囊式人体肘/膝部运动训练系统，包括用于穿戴在肘/膝部上的柔性筒体、设置在所述柔性筒体上的气囊，用于对所述气囊进行充气的充气机构以及用于对所述气囊进行排气的放气机构；所述气囊在充气膨胀状态下能够使所述柔性筒体伸直而令位于所述柔性筒体内的肘/膝部关节打开。
进一步地，所述柔性筒体由一块相对两侧可拆卸相连的柔性片体卷成。
进一步地，所述柔性片体的相对两侧采用以下结构实现可拆卸相连：所述柔性片体的相对两侧中的一侧上设有两个以上的第一挂环，另一侧上相应各所述第一挂环的位置处分别设有绑带，所述绑带的自由端穿过相应所述第一挂环后进行可拆卸固定。
进一步地，所述气囊由一个或两个以上相互连通的平行于所述柔性筒体的轴线方向的条形气囊体组成。
进一步地，所述柔性筒体的沿其轴向方向的两端之间连接有弹性件。
进一步地，所述弹性件为弹簧或弹性绑带。
进一步地，所述弹性绑带为长度可调结构。
进一步地，所述弹性绑带采用以下两种结构中的任意一种实现长度可调：一是，所述弹性绑带的一端连接在所述柔性筒体的沿其轴向方向的一端，所述弹性绑带的另一端与所述柔性筒体的沿其轴向方向的另一端的连接点位置可调；二是，所述弹性绑带断成两节，所述弹性绑带的两节之间的连接点位置可调。
进一步地，所述充气机构为手动充气装置，所述手动充气装置通过导气管与所述气囊连通，所述放气机构为安装在所述导气管上的放气阀。
进一步地，采用电动充放气装置兼作所述充气机构和所述放气机构，所述电动充放气装置通过导气管与所述气囊连通，所述电动充放气装置的充放气速度可调。
本发明的有益效果体现在：
本发明由气囊提供肘/膝部关节打开的驱动力，由于使用柔性材料，大大减少了由于操作不当产生的二次伤害，而且它结构简单，造价低，外形美观，容易调整，操作方便，适用性好，整体质量轻巧，移动方便自由，可以让患者在多数场合都能进行康复训练，不仅克服了传统机械式训练器械的缺点，而且还有一定的按摩作用，能够满足了不同使用者的使用需求。
附图说明
图1是本发明一实施例的结构示意图。
图2是本发明一实施例的结构示意图。
图3是本发明一实施例中柔性片体的结构示意图。
图4是本发明一实施例的结构示意图。
图5是本发明一实施例的结构示意图。
图6是本发明一实施例的结构示意图。
图7是本发明一实施例的结构示意图。
附图中各部件的标记为：10柔性筒体、101收紧绑带、20气囊、201条形气囊体、30柔性片体、301第一挂环、302绑带、3021公粘扣、3022母粘扣、40弹簧、50弹性绑带、501第二挂环、60手动充气装置、70放气阀、80电动充放气装置、90导气管。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
参见图1。
本发明气囊式人体肘/膝部运动训练系统，包括用于穿戴在肘/膝部上的柔性筒体10、设置在所述柔性筒体10上的气囊20，用于对所述气囊20进行充气的充气机构以及用于对所述气囊20进行排气的放气机构；所述气囊20在充气膨胀状态下能够使所述柔性筒体10伸直而令位于所述柔性筒体10内的肘/膝部关节打开。
肘/膝部的运动训练需要反复弯曲和打开肘/膝部关节，本发明由气囊提供肘/膝部关节打开的驱动力，气囊在未充气状态下，刚度很小，没有支撑力，肘/膝部关节可以弯曲，而当气囊充满气时，气囊膨胀，刚度增加，从而使柔性筒体伸直而令位于柔性筒体内的肘/膝部关节打开，如此反复，可对患者进行肘/膝部进行康复矫正，得到一定程度上的恢复。
本发明由于使用柔性材料，大大减少了由于操作不当产生的二次伤害，而且它结构简单，造价低，外形美观，容易调整，操作方便，适用性好，整体质量轻巧，移动方便自由，可以让患者在多数场合都能进行康复训练，不仅克服了传统机械式训练器械的缺点，而且由于气囊是柔性材料，在使用的过程中气囊的充气与泄气对肘/膝部运动肌肉的按压有利于人体的血液循环，起到一定的按摩作用，能够满足不同使用者的使用需求。
本发明的柔性筒体10可以是常见整体式的，如图1所示，也可以是由一块相对两侧可拆卸相连的柔性片体30卷成，如图2和图3所示。整体式的柔性筒体结构简单，容易制作，由柔性片体卷成的柔性筒体可非常方便快捷地穿戴在人体肘/膝部。
对于整体式的柔性筒体，在一实施例中，参见图1，所述柔性筒体10的两端外分别套设有收紧机构，用于在穿戴好柔性筒体后对柔性筒体进行收紧；优选地，所述收紧机构为收紧绑带101，所述收紧绑带101的两端通过粘扣、或两组以上的按扣或其它公母型连接件、或类似手表、皮带上的连接件实现连接以及调节松紧。
对于由柔性片体卷成的柔性筒体，在一实施例中，参见图2和图3，所述柔性片体30的相对两侧采用以下结构实现可拆卸相连：所述柔性片体30的相对两侧中的一侧上设有两个以上的第一挂环301，另一侧上相应各所述第一挂环301的位置处分别设有绑带302，所述绑带302的自由端穿过相应所述第一挂环301后进行可拆卸固定。这样设计，柔性片体的相对两侧连接地更紧密而不会松懈，保证驱动关节打开效果，而且通过调整绑带的自由端的穿出距离，可以调整柔性筒体的直径大小，从而适应不同粗细的肘/膝部，使用范围得到增大。
具体实施中，参见图2和图3，所述绑带302的外表面前后两部分别设有公粘扣3021和母粘扣3022(位置可互换)。这样设计，绑带的自由端穿过相应第一挂环后可反向弯曲粘接在自身上，更加牢固，而且连接点位置可调，便于调整柔性筒体的直径大小。当然这只是较优的一种设计，本发明还可以通过两组以上的按扣或其它公母型连接件、或类似手表、皮带上的连接件进行连接，而且绑带的自由端也可以连接在柔性片体或其它绑带上，可根据具体情况进行选择。
在一实施例中，参见图2和图3，所述气囊20由两个以上的分别平行于所述柔性筒体10的轴线方向且相互连通的条形气囊体201组成。这样设计，气囊在充气膨胀状态下时，刚性更大，作用力更强，能够有效驱动肘/膝部关节打开；具体实施中，只要在任意一个条形气囊体上设置进气孔，进气孔通过导气管与充、放气机构连通；当然也可以是由一条平行于所述柔性筒体10的轴线方向的条形气囊体组成。
在一实施例中，所述柔性筒体10的沿其轴向方向的两端之间连接有弹性件。弹性件用于提供肘/膝部关节恢复弯曲的作用力；使用时，给气囊充气，气囊克服弹性件的弹力而驱动肘/膝部关节打开，给气囊排空，气囊提供的支撑力消失，在弹性件的弹力作用下，肘/膝部关节恢复弯曲状态，这样反复对气囊充放气，肘/膝部关节可反复打开弯曲，不需要任何其他外力，就可以实现自动训练肘/膝部的目的。
在一实施例中，参见图2、图5和图6，所述弹性件为弹簧40或弹性绑带50。这两种构件方便连接使用，而且作用力可靠。
在一实施例中，所述弹性绑带50为长度可调结构。这样设计，可以针对不同患者的不同需要，调整肘/膝部关节弯曲的最大角度，满足做回臂动作时不同角度的调整，实用性进一步得到提升。
在一实施例中，所述弹性绑带50采用以下两种结构中的任意一种实现长度可调：
一是，参见图2，所述弹性绑带50的一端连接在所述柔性筒体10的沿其轴向方向的一端，所述弹性绑带50的另一端与所述柔性筒体10的沿其轴向方向的另一端的连接点位置可调。连接点位置可调的实现形式具有多种，下面仅描述图中例示的一种，即在柔性筒体10的沿其轴向方向的另一端设置第二挂环501，弹性绑带50的另一端穿过第二挂环501后反向弯曲通过粘扣、或两组以上的按扣或其它公母型连接件、或类似手表、皮带上的连接件连接在自身上。
二是，参见图6，所述弹性绑带50断成两节，所述弹性绑带50的两节之间的连接点位置可调，同样地，这里也可以通过粘扣、或两组以上的按扣或其它公母型连接件、或类似手表、皮带上的连接件进行连接，实现连接点位置可调。这种结构中，更优选地一种设计是，弹性绑带50的两节分别连接在柔性片体30上位于两端最外侧的绑带302上，结构更加简洁、合理。
在一实施例中，参见图4，所述充气机构为手动充气装置60，所述手动充气装置60通过导气管90与所述气囊20连通，所述放气机构为安装在所述导气管90上的放气阀70。采用手动充气装置可以对用来操作手动充气装置的手部或脚部等进行训练，具体实施中，可选用橡胶充气泵或脚踩打气筒。
在一实施例中，参见图2，采用电动充放气装置80兼作所述充气机构和所述放气机构，所述电动充放气装置80通过导气管90与所述气囊20连通。采用电动充放气装置可以方便控制，实现自动化的目的；电动充气放气装置内部含有反馈压力信息和流量反馈信息以控制传感器以控制气囊的压力和导管内气体流量。
具体实施中，所述电动充放气装置80中设有用于检测导气管内的压力信息的压力传感器，且能够通过压力信息控制气泵的排放气；所述电动充放气装置80中设有用于检测导气管内的气体流量信息的流量传感器，且能够通过气体流量信息控制气泵充放气速率的启停；所述电动充放气装置80的充放气速度可调，提高实用性。
本发明的电动充放气装置80可以采用现有市面上的电动充放气装置，也可以使用本发明自行设计的结构形式，如图7所示，电动充放气装置包括电源801、气泵802、控制器803以及电磁阀804，其中，电源801分别与气泵802、控制器803以及电磁阀804连接用于分别给这三者进行供电，气泵802与电磁阀804由导管相连，控制器803可根据需求控制电磁阀804的闭和，实现气囊的充放气功能。
本发明设计上，采用充气装置双向换气的设计思想，目的就是在训练气囊在实现伸臂/膝与回臂/膝的动作时通过调节气泵的进排气速率实现不同速率的运动；在气囊冲足量的气时关闭气泵时可以实现对肘/膝部的固定。
通过每天完成1个小时以上的康复训练，能够促进肘/膝部运动相关的肌肉组织的功能恢复，逐步恢复相关肌肉的恢复，使手肘/膝部的伸张屈伸逐渐正常，缓解抽搐痉挛，难以伸屈的症状。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种气囊式人体肘/膝部运动训练系统，其特征在于：包括用于穿戴在肘/膝部上的柔性筒体(10)、设置在所述柔性筒体(10)上的气囊(20)，用于对所述气囊(20)进行充气的充气机构以及用于对所述气囊(20)进行排气的放气机构；所述气囊(20)在充气膨胀状态下能够使所述柔性筒体(10)伸直而令位于所述柔性筒体(10)内的肘/膝部关节打开。
2.如权利要求1所述的气囊式人体肘/膝部运动训练系统，其特征在于：所述柔性筒体(10)由一块相对两侧可拆卸相连的柔性片体(30)卷成。
3.如权利要求2所述的气囊式人体肘/膝部运动训练系统，其特征在于：所述柔性片体(30)的相对两侧采用以下结构实现可拆卸相连：所述柔性片体(30)的相对两侧中的一侧上设有两个以上的第一挂环(301)，另一侧上相应各所述第一挂环(301)的位置处分别设有绑带(302)，所述绑带(302)的自由端穿过相应所述第一挂环(301)后进行可拆卸固定。
4.如权利要求1或2或3所述的气囊式人体肘/膝部运动训练系统，其特征在于：所述气囊(20)由一个或两个以上相互连通的平行于所述柔性筒体(10)的轴线方向的条形气囊体(201)组成。
5.如权利要求1或2或3所述的气囊式人体肘/膝部运动训练系统，其特征在于：所述柔性筒体(10)的沿其轴向方向的两端之间连接有弹性件。
6.如权利要求5所述的气囊式人体肘/膝部运动训练系统，其特征在于：所述弹性件为弹簧(40)或弹性绑带(50)。
7.如权利要求6所述的气囊式人体肘/膝部运动训练系统，其特征在于：所述弹性绑带(50)为长度可调结构。
8.如权利要求7所述的气囊式人体肘/膝部运动训练系统，其特征在于：所述弹性绑带(50)采用以下两种结构中的任意一种实现长度可调：一是，所述弹性绑带(50)的一端连接在所述柔性筒体(10)的沿其轴向方向的一端，所述弹性绑带(50)的另一端与所述柔性筒体(10)的沿其轴向方向的另一端的连接点位置可调；二是，所述弹性绑带(50)断成两节，所述弹性绑带(50)的两节之间的连接点位置可调。
9.如权利要求1或2或3所述的气囊式人体肘/膝部运动训练系统，其特征在于：所述充气机构为手动充气装置(60)，所述手动充气装置(60)通过导气管与所述气囊(20)连通，所述放气机构为安装在所述导气管上的放气阀(70)。
10.如权利要求1或2或3所述的气囊式人体肘/膝部运动训练系统，其特征在于：采用电动充放气装置(80)兼作所述充气机构和所述放气机构，所述电动充放气装置(80)通过导气管与所述气囊(20)连通，所述电动充放气装置(80)的充放气速度可调。
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