CN108031079B - 多自由度绳索牵引装置及平衡康复训练仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多自由度绳索牵引装置及平衡康复训练仪。该多自由度绳索牵引装置包括底座、平移板、旋转板、支架、中部铰接于支架顶部的摆动架、绳索牵引平移机构、绳索牵引旋转机构和两套摆动牵引机构。本发明在底座上设置平移板，在平移板上设置旋转板，而在旋转板上安装支架，在支架的顶部铰接摆动架，并设置绳索牵引平移机构以拉动平移板在底座上平移，设置绳索牵引旋转机构牵引旋转板在平移板上旋转，而设置两套摆动牵引机构分别驱动摆动架在相互垂直的两个方向摆动，进而提供双向的摆动自由度移动、旋转移动和平移移动，以更方便的对人员平衡康复训练，占用空间小，并降低成本。

Description

多自由度绳索牵引装置及平衡康复训练仪

技术领域

本发明属于医疗设备领域，更具体地说，是涉及一种多自由度绳索牵引装置及使用该多自由度绳索牵引装置的平衡康复训练仪。

背景技术

在平衡康复训练中，需要测试人员在不同移动状态下的身体状况，这就需要使用能够提供多个自由度移动的移动装置。而当前的康复训练中使用的移动装置一般仅能提供前后、左右摆动动力；而无法进行旋转、平移等状态下的康复训练，若要进行旋转、平移等康复训练，则需要单独的设备，成本高，占用空间大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多自由度绳索牵引装置，以解决现有技术中存在的康复训练中移动装置提供移动自由度少，无法实现旋转、平移运动功能的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种多自由度绳索牵引装置，包括底座、滑动安装于所述底座上的平移板、可转动安装于所述平移板上的旋转板、安装于所述旋转板上的支架、中部铰接于所述支架顶部的摆动架、驱动所述平移板在所述底座上平移的绳索牵引平移机构、驱动所述旋转板在所述平移板上旋转的绳索牵引旋转机构和分别驱动所述摆动架于相互垂直的两个方向摆动的两套摆动牵引机构。

进一步地，所述绳索牵引旋转机构包括第一绳索、带动所述第一绳索移动的第一转轴、驱动所述第一转轴转动的第一电机、枢接于所述支架上的两个第一定滑轮、分别与两个所述第一定滑轮对应的两个变向轮和固定于所述平移板上的旋转盘，所述旋转板的中部开设有配合供所述旋转盘固定连接所述平移板的开口，所述第一电机安装于所述旋转板上，各所述变向轮枢接于所述旋转板上且各所述变向轮的径向平行于所述旋转板，两个所述变向轮分别设于所述旋转盘靠近对应所述第一定滑轮的一侧，所述第一转轴安装于所述支架上，所述第一绳索的中段缠绕于所述第一转轴上，所述第一绳索的两端分别绕过两个所述第一定滑轮、再分别经与各所述第一定滑轮相应的所述变向轮变向后、分别经所述旋转盘的两侧与所述旋转盘远离相应所述变向轮的一端固定相连。

进一步地，所述绳索牵引平移机构包括用于带动所述平移板平移的第二绳索、带动所述第二绳索移动的第二转轴、驱动所述第二转轴转动的第二电机，所述第二绳索的两端分别与所述底座的两端固定相连。

进一步地，所述底座上沿所述平移板平移方向开设有滑槽，所述绳索牵引平移机构还包括枢接于所述支架上的两个第二定滑轮和枢接于所述平移板上的两个动滑轮，所述第二电机安装于所述旋转板上，各所述动滑轮的下侧伸入所述滑槽中，各所述动滑轮的轴向垂直于所述滑槽的长度方向，所述平移板上对应于各所述动滑轮的位置开设有供所述动滑轮下侧穿过的开孔，所述旋转盘上对应所述开孔的位置开设有通孔，所述第二转轴安装于所述支架上，所述第二绳索的中段缠绕于所述第二转轴上，所述第二绳索的两端分别绕过两个所述第二定滑轮再经两个所述动滑轮与所述滑槽的两端固定相连。

进一步地，所述滑槽的两侧分别设有滑轨，各所述滑轨上滑动设有至少一个引导轮，各所述引导轮枢接于所述平移板的底面。

进一步地，所述绳索牵引旋转机构还包括用于调整所述第一绳索松紧度的两个第一预紧器，两个所述第一预紧器分别安装于所述旋转盘上，且两个所述第一预紧器分别与所述第一绳索的两端相连，所述旋转盘中开设有配合容置各所述第一预紧器的容置腔。

进一步地，各所述摆动牵引机构包括用于拉动所述摆动架摆动的第三绳索、带动所述第三绳索移动的第三转轴、驱动所述第三转轴转动的第三电机、分别安装于所述摆动架相对两侧的两个拉动轮和安装于所述旋转板上分别与两个所述拉动轮位置对应的两个第三定滑轮，所述第三转轴安装于所述支架上，所述第三电机安装于所述旋转板上，所述第三绳索的中段缠绕于所述第三转轴上，所述第三绳索的两端分别绕过两个所述第三定滑轮、再分别绕过与各所述第三定滑轮相应的所述拉动轮与所述旋转板的两侧固定相连；一套所述摆动牵引机构的两个第三定滑轮中心之间的连线垂直于另一套所述摆动牵引机构的两个第三定滑轮中心之间的连线。

进一步地，所述摆动架上还安装有踏板。

进一步地，所述摆动架的四周及中部分别安装有压力探测仪，所述踏板支撑于若干所述压力探测仪上。

本发明提供的多自由度绳索牵引装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明在底座上设置平移板，在平移板上设置旋转板，而在旋转板上安装支架，在支架的顶部铰接摆动架，并设置绳索牵引平移机构以拉动平移板在底座上平移，设置绳索牵引旋转机构牵引旋转板在平移板上旋转，而设置两套摆动牵引机构分别驱动摆动架在相互垂直的两个方向摆动，进而提供双向的摆动自由度移动、旋转移动和平移移动，以更方便的对人员平衡康复训练，占用空间小，并降低成本。

本发明的另一目的在于提供一种平衡康复训练仪，包括如上所述的多自由度绳索牵引装置。

本发明的平衡康复训练仪使用了上述多自由度绳索牵引装置，可以提供更多自由度的移动，进而在人员进行平衡康复训练中，可以提供更多移动状态下的测试与训练，降低设备成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的多自由度绳索牵引装置的结构示意图；

图2为图1的多自由度绳索牵引装置的分解结构示意图；

图3为图2的多自由度绳索牵引装置中部分结构的结构示意图；图中未示出支架、摆动架和踏板；

图4为图2中两套摆动牵引机构安装于旋转板上时的结构示意图一；

图5为图4中两套摆动牵引机构安装于旋转板上时的部分结构示意图二；

图6为图5中一套牵引摆动机构安装于旋转板上时的正视结构示意图；

图7为图2中绳索牵引平移机构安装于底座上的结构示意图；

图8为图2中绳索牵引平移机构安装于底座上的俯视结构示意图，图中未示出底板；

图9为图2中绳索牵引平移机构安装于底座上的立体结构示意图，图中未示出支架；

图10为图2的多自由度绳索牵引装置中绳索牵引旋转机构安装于底座上的结构示意图一；

图11为图10中绳索牵引旋转机构安装于底座上的立体结构示意图，图中未示出一个圆盘；

图12为图10中旋转盘的分解结构示意图；

图13为图10中预紧器的放大结构示意图；

图14为图10中转轴的放大结构示意图；

图15为图2中支架及摆动架的结构示意。

其中，图中各附图主要标记：

10-底座；101-滑槽；11-底板；12-盖板；121-滑道口；122-限位块；13-肋条；14-滑轨；15-引导轮；

20-支架；21-架体；211-架板；2111-支撑台阶；22-限位板；25-万向节；

31-平移板；311-第二滚轮；312-开孔；32-旋转板；321-第一滚轮；322-轴承；323-定位轮；324-开口；325-容置室；

40-摆动架；41-摆动板；411-环形板；42-支撑条；43-支撑板；

50-绳索牵引平移机构；51-第二绳索；52-第二转轴；525-第二传感片；526-第二探测器；53-第二定滑轮；54-动滑轮；55-第二电机；56-第二传动机构；561-第二主动轮；562-第二从动轮；563-第二皮带；57-第二预紧器；

60-绳索牵引旋转机构；61-第一绳索；62-第一转轴；621-第一段；622-第一段；625-第一传感片；626-第一探测器；63-第一定滑轮；64-变向轮；65-第一电机；66-第一传动机构；661-第一主动轮；662-第一从动轮；663-第一皮带；67-第一预紧器；671-滑动轴；672-挡板；673-压缩弹簧；674-挡块；675-连接环；68-旋转盘；680-容置腔；681-导向盘；682-圆盘；6821-开腔；6822-孔道；683-导向轴；684-轴套；686-支撑轮；687-通孔；688-凹槽；

70-摆动牵引机构；71-第三绳索；72-第三转轴；725-第三传感片；726-第三探测器；73-第三定滑轮；74-拉动轮；75-第三电机；76-第三传动机构；761-第三主动轮；762-第三从动轮；763-第三皮带；77-第三预紧器；78-变向轴。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请一并参阅图1至图3，现对本发明提供的多自由度绳索牵引装置进行说明。所述多自由度绳索牵引装置，包括底座10、平移板31、旋转板32、支架21、摆动架40、两套摆动牵引机构70、绳索牵引平移机构50和绳索牵引旋转机构60；旋转板32可转动安装于平移板31上，平移板31滑动安装于底座10上，支架20安装于旋转板32上，摆动架40中部铰接于支架20顶部，从而通过支架20来支撑住摆动架40，同时便于摆动架40在支架20上摆动。另外，将摆动架40与支架20的顶部铰接，可以使摆动中心更为靠近摆动架40，进而在摆动架40摆动时，其中心位置不会发生移动，以便在进行平衡训练与测试时，可以更为准确地测试人体在摆动时的身体状况，准确反映下肢肌肉损伤者的肢体康复情况。绳索牵引旋转机构60驱动旋转板32在平移板31上旋转。绳索牵引平移机构50驱动平移板31在底座10上平移。两套摆动牵引机构70分别驱动摆动架40在相互垂直的两个方向摆动。

本发明提供的多自由度绳索牵引装置，与现有技术相比，本发明在底座10上设置平移板31，在平移板31上设置旋转板32，而在旋转板32上安装支架20，在支架20的顶部铰接摆动架40，并设置绳索牵引平移机构50以拉动平移板31在底座10上平移，设置绳索牵引旋转机构60牵引旋转板32在平移板31上旋转，而设置两套摆动牵引机构70分别驱动摆动架40在相互垂直的两个方向摆动，进而提供双向的摆动自由度移动、旋转移动和平移移动，以更方便的对人员平衡康复训练，占用空间小，并降低成本。

进一步地，请一并参阅图3、图10至图12，作为本发明提供的多自由度绳索牵引装置的一种具体实施方式，绳索牵引旋转机构60包括第一绳索61、第一转轴62、第一电机65、两个第一定滑轮63、两个变向轮64和旋转盘68，两个变向轮64与两个第一定滑轮63相对应，第一绳索61用于带动旋转板32在平移板31上旋转；第一转轴62用于拉动第一绳索61，第一电机65驱动第一转轴62转动，以拉动第一绳索61；两个第一定滑轮63枢接于支架20上，以通过支架20来支撑两个第一定滑轮63；两个变向轮64枢接于旋转板32上，并且各变向轮64的径向平行于旋转板32，两个变向轮64分别设于旋转盘68靠近对应第一定滑轮63的一侧；第一电机65安装于旋转板32上；旋转板32的中部开设有配合供旋转盘68与平移板31固定相连的开口324，旋转盘68固定于平移板31上。具体地，如使用螺栓穿过开口324将旋转盘68与平移板31固定相连；或者将旋转盘68的中部经开口324与平移板31固定相连。当然在其它实施例中，也可以将旋转盘68安装于开口324中。从而旋转板32可以绕旋转盘68转动；各变向轮64可以对第一绳索61进行变向，以引导第一绳索61；第一绳索61的中段缠绕于第一转轴62上；第一绳索61的两端分别绕过两个第一定滑轮63、再分别经与各第一定滑轮63相应的变向轮64变向后、分别经旋转盘68的两侧与旋转盘68远离相应变向轮64的一端固定相连，即第一绳索61的一端绕过一个第一定滑轮63、再经与该第一定滑轮63对应的变向轮64变向后、再经旋转盘68的一侧边与该旋转盘68远离该变向轮64的一端固定相连；第一绳索61的另一端绕过另一个第一定滑轮63、再经与该第一定滑轮63对应的变向轮64变向后、再经旋转盘68的另一侧边与该旋转盘68远离该变向轮64的一端固定相连；从而在转动第一转轴62时，拉紧第一绳索61的一端，而放松第一绳索61的另一端，使旋转板32相对旋转盘68转动，而旋转盘68与平移板31固定，以使旋转板32在平移板31上转动。

旋转盘68经过旋转板32中部的开口与平移板31固定相连，而将第一绳索61的中段缠绕于第一转轴62上；第一绳索61的一端绕过一个第一定滑轮63、再经与该第一定滑轮63对应的变向轮64变向后、再经旋转盘68的一侧边与该旋转盘68远离该变向轮64的一端固定相连；第一绳索61的另一端绕过另一个第一定滑轮63、再经与该第一定滑轮63对应的变向轮64变向后、再经旋转盘68的另一侧边与该旋转盘68远离该变向轮64的一端固定相连；从而在转动第一转轴62时，拉紧第一绳索61的一端，而放松第一绳索61的另一端，使旋转板32相对旋转盘68转动，而旋转盘68与平移板31固定，以使旋转板32在平移板31上转动；该结构可以将平移板31设置较薄，减少占用空间，另外使用第一绳索61拉动，并可以通过变向轮64和第一定滑轮63对第一绳索61进行变向，进而可以方便布局第一电机65、第一转轴62的位置，安装方便。

在其它一些实施例中，绳索牵引旋转机构60也可以为其它结构，如将第一电机65安装在平移板31上，再旋转板32的中部安装齿环，在第一电机65上安装与齿环啮合的齿轮，通过第一电机驱动齿轮转动，带动齿环转动，进而驱动旋转板32在平移板31上转动。

进一步地，请一并参阅图10至图12，作为本发明提供的多自由度绳索牵引装置的一种具体实施方式，旋转盘68的侧面设有配合容置第一绳索61的凹槽688，凹槽688凸出旋转板32。在旋转盘68的侧面(特指旋转盘68厚度方向的侧面)开设凹槽688，以便第一绳索61置于该凹槽688中，可以更好的防止第一绳索61脱离旋转盘68。而将旋转盘68上的凹槽688凸出旋转板32，可以方便第一绳索61绕于旋转盘68上。

进一步地，各变向轮64与凹槽688持平，各第一定滑轮63径向的下侧与相应变向轮64持平。将各变向轮64与凹槽688持平，各第一定滑轮63径向的下侧与相应变向轮64持平，可以减少对第一绳索61的摩擦力，同时使第一绳索61更好的绕于变向轮64上，防止第一绳索61从变向轮64上脱离。本实施例中，变向轮64与凹槽688持平特指变向轮64厚度方向的中部到旋转板32的距离与凹槽688中部到旋转板32的距离相等或相近(此处相近，指变向轮64厚度方向的中部到旋转板32的距离略大于或略小于凹槽688中部到旋转板32的距离)。第一定滑轮63径向的下侧与相应变向轮64持平指变向轮64厚度方向的中部到旋转板32的距离与第一定滑轮63径向的下侧到旋转板32的距离相等或相近(此处相近，指变向轮64厚度方向的中部到旋转板32的距离略大于或略小于第一定滑轮63径向的下侧到旋转板32的距离)。

进一步地，旋转盘68包括导向盘681和两个圆盘682，导向盘681用于抵持第一绳索61，即在安装第一绳索61时，第一绳索61的两端绕于导向盘681的侧面(即导向盘681径向的圆周侧面)。两个圆盘682夹持导向盘681两面，以将两个圆盘682及导向盘681固定相连，形成旋转盘68。导向盘681的直径小于圆盘682的直径，两个圆盘682周边与导向盘681的侧面配合形成凹槽688。该结构的旋转盘68，加工制作方便。在其它一些实施例中，旋转盘68也可以为一体成型结构。

进一步地，本实施例中，两个第一定滑轮63同轴设置，两个变向轮64位于旋转盘68的同一侧。该结构方便安装与布局。在其它一些实施例中，两个第一定滑轮63也可以分别设于旋转盘68的两侧，而两个变向轮64同样设于旋转盘68的两侧。

进一步地，导向盘681呈C型，第一绳索61的两端由导向盘681的两端伸至导向盘681的中部与该导向盘681固定相连。将导向盘681设置呈C型，以方便第一绳索61的两端延伸至导向盘681的中部，进而方便将第一绳索61的两端固定，同时该结构可以良好的防止第一绳索61打滑。当然，还有一些实施例中，可以在旋转盘68的一侧设置固定柱，而将第一绳索61的两端与固定柱固定相连。

进一步地，两个圆盘682之间于导向盘681两端对应的位置分别安装有用于引导第一绳索61的两端变向的导向轴683。设置导向轴683，以便在第一绳索61延伸到导向盘681中时，可以更好的对第一绳索61进行导向，减少对第一绳索61的摩擦力，提高第一绳索61的使用寿命。进一步地，导向轴683可以为螺钉，以方便与圆盘682相连。进一步地，旋转盘68还包括连接两个圆盘682与导向盘681的螺栓685，以方便将两个圆盘682与导向盘681固定相连。进一步地，各导向轴683上套设有轴套684，从而轴套684可以在导向轴683上转动，以进一步减少摩擦力。

进一步地，旋转盘68的周缘上还枢接有若干支撑轮686，各支撑轮686支撑于旋转板32上，以将旋转盘68支撑于旋转板32上，从而减少旋转盘68与旋转板32之间的摩擦力，便于旋转板32更灵活转动。

进一步地，绳索牵引旋转机构60还包括两个第一预紧器67，两个第一预紧器67用于调整第一绳索61松紧度，两个第一预紧器67分别安装于旋转盘68上，且两个第一预紧器67分别与第一绳索61的两端相连。设置第一预紧器67，以调节第一绳索61的松紧度，可以更好的拉紧第一绳索61，并将第一绳索61与旋转盘68固定相连。

进一步地，旋转盘68中配合开设有容置第一预紧器67的容置腔680。在旋转盘68中开设容置腔680，以安装第一预紧器67，可以方便安装固定第一预紧器67，同时也便于第一绳索61的两端与第一预紧器67相连。进一步地，可以分别在两个圆盘682开设开腔6821，而导向盘681呈C型，以配合形成上述容置腔680，该结构方便加工制作，同时便于第一绳索61经导向盘681的两端伸入容置腔680中与对应第一预紧器67相连。进一步地，可以分别在两个圆盘上682开设孔道6822，而导向盘681呈C型，以配合形成上述孔道6822，该结构方便加工制作。

进一步地，各第一预紧器67包括滑动轴671、滑动套于滑动轴671上的挡板672、套于滑动轴671上的压缩弹簧673和安装于滑动轴671一端的挡块674，压缩弹簧673的两端分别抵持挡板672与挡块674，挡板672固定于旋转盘68上，滑动轴671的另一端与第一绳索61的对应端相连。通过压缩弹簧673弹性抵持挡块674，而挡块674与滑动轴671固定相连，则压缩弹簧673弹性推动滑动轴671在挡板672中移动，而当固定住挡板672，则滑动轴671可以拉紧或放松第一绳索61，以实现将调节第一绳索61松紧度，进而补偿可能出现的第一绳索61两端拉紧量和防松量的差值(因为上述差值会引起第一绳索61一端过于紧绷而另一端过于松弛，从而对第一绳索61的使用寿命和移动距离的精度造成影响)。当然，在其它一些实施例中，第一预紧器67也可以使用弹射伸缩杆等伸缩装置代替。

进一步地，滑动轴671的另一端设有用于连接第一绳索61的连接环675，在滑动轴671上设置连接环675，以方便连接第一绳索61。进一步地，连接环675与滑动轴671可以是一体成型。当然，在另一些实施例中，连接环675也可以焊接或螺纹边接于滑动轴671上。进一步地，挡块674为防松螺母，以方便加工制作，降低成本。

进一步地，该绳索牵引旋转机构60还包括连接第一转轴62与第一电机65的第一传动机构66，第一传动机构66包括与第一电机65相连的第一主动轮661、与第一转轴62相连的第一从动轮662和连接第一主动轮661与第一从动轮662的第一皮带663。设置第一传动机构66，可以调整传动比，以增加扭力，同时该结构也方便安装布局第一电机65。使用皮带传动，结构简单，成本低，制作方便。当然，在其它一些实施例中，第一传动机构66也可以使用链条第一传动机构66、齿轮箱等等。

进一步地，旋转板32上还轴接有用于抵持旋转盘68周边的若干轴承322，若干轴承322分布于旋转盘68的四周。在旋转板32上安装若干轴承322，并将这些轴承322分别在旋转盘68的四周，可以通轴承322来限定旋转板32的位置，减少旋转板32与旋转盘68之间的摩擦力，以便旋转板32可以更灵活地绕旋转盘68转动。

进一步地，旋转板32上还轴接有抵持旋转盘68周边的若干定位轮323，若干定位轮323分布于旋转盘68的四周。设置定位轮323，以更好的限定旋转板32与旋转盘68之间的位置。进一步地，通过若干定位轮323将旋转板32进行限位，而若干支撑轮686将旋转盘68支撑在旋转板32上，以便旋转板32可以更灵活绕旋转盘68转动。

进一步地，该绳索牵引旋转机构60还包括若干支撑旋转板32的第一滚轮321，若干第一滚轮321枢接于旋转板32上。设置第一滚轮321，以便旋转板32可以降低旋转板32与平移板31之间的摩擦力，以便旋转板32可以更灵活地转动。当然，在其它实施例中，也可以在旋转板32的底部设置若干滚珠，以便旋转板32可以灵活地在平移板31上转动。

进一步地，请一并参阅图10、图11和图14，作为本发明提供的多自由度绳索牵引装置的一种具体实施方式，第一转轴62具有第一段621和由第一段621延伸出的第一段622，第一绳索61缠绕于第一段621上。将第一转轴62设置为第一段621和第一段622，以方便加工，同时也方便缠绕第一绳索61。

进一步地，第一段621上开设有供第一绳索61穿过的斜孔(图中未示出)，斜孔的轴向倾斜于第一转轴62的轴向，且斜孔的两端分别位于第一段621的两端。在第一转轴62的第一段621设置斜孔，可以将第一绳索61穿过斜孔，从而更好的防止第一绳索61打滑，以便第一转轴62更好的拉动第一绳索61。

进一步地，第一转轴62的第一段621的端部安装有具呈环形格栅的第一传感片625，支架20上安装有用于探测第一传感片625旋转角度的第一探测器626。在第一段621的端部安装第一传感片625，可以通过第一探测器626来探测第一转轴62的旋转角度，以便更好的控制第一转轴62转动，进而控制旋转板32的移动。

进一步地，第一转轴62呈阶梯状，第一段621的直径大于第一段622的直径。将第一段621的直径设置大于第一段622的直径，可以方便缠绕第一绳索61，也方便加工制作，同时也方便将第一转轴62安装在支架20上。

进一步地，第一绳索61可以使用钢丝绳。当然在其它一些实施例中，第一绳索61也可以使用其它材料制作。进一步地，各第一定滑轮63的周边设有用于容置第一绳索61的定位槽，以防第一绳索61脱离。同理，各变向轮64的周边设有用于容置第一绳索61的定位槽，以防第一绳索61脱离。

进一步地，请一并参阅图3、图7至图9，作为本发明提供的多自由度绳索牵引装置的一种具体实施方式，绳索牵引平移机构50包括第二绳索51、第二转轴52和第二电机55，第二绳索51用于带动平移板31在底座10上平移；第二转轴52用于拉动第二绳索51，第二电机55驱动第二转轴52转动，以拉动第二绳索51。第二绳索51两端与底座10的两端固定相连，从而当转动第二转轴52时，第二转轴52会朝向第二绳索51的一端移动，进而带动平移板1在底座10上移动。该结构可以将第二转轴52枢接在平移板31上。进一步地，第二转轴52可以使用与第一转轴62相同的结构，以方便加工制作，降低成本。

进一步地，底座10上沿平移板31平移方向开设有滑槽101，绳索牵引平移机构50还包括两个第二定滑轮53和两个动滑轮54，两个第二定滑轮53枢接于支架20上，以通过支架20来支撑两个第二定滑轮53；两个动滑轮54枢接于平移板31上，以便可以随平移板31移动；第二电机55安装于旋转板32上；各动滑轮54的下侧伸入滑槽101中，从而两个动滑轮54可以沿滑槽101移动；各动滑轮54的轴向垂直于滑槽101的长度方向，平移板31上对应于各动滑轮54的位置开设有供动滑轮54下侧穿过的开孔312，则各动滑轮54可以对第二绳索51进行引导，以引导第二绳索51；第二转轴52安装于支架20上，第二绳索51的中段缠绕于第二转轴52上，第二绳索51的两端分别绕过两个第二定滑轮53再经两个动滑轮54与滑槽101的两端固定相连，从而当转动第二转轴52时，第二转轴52会拉紧第二绳索51的一端，而放松第二绳索51的另一端，通过两个第二定滑轮53引导，再经两个动滑轮54，使第二绳索51的一端拉动滑槽101的一端，而动滑轮54、支架20、第二电机55、第二转轴52和第二定滑轮53均与平移板31相对静止，进而可以拉动底座10相对平移板31平移，而若底座10固定，则平移板31会在底座10上沿滑槽101移动。

进一步地，绳索牵引平移机构50还包括两个第二预紧器57，两个第二预紧器57用于调整第二绳索51松紧度，两个第二预紧器57分别安装于滑槽101的两端，且两个第二预紧器57分别与第二绳索51的两端相连。设置第二预紧器57，以调节第二绳索51的松紧度，可以更好的拉紧第二绳索51，并将第二绳索51与滑槽101的两端固定相连。更进一步地，第二预紧器57可以使用与第一预紧器67相同的结构，以降低成本。

进一步地，请一并参阅图7至图9，作为本发明提供的多自由度绳索牵引装置的一种具体实施方式，该绳索牵引平移机构50还包括连接第二转轴52与第二电机55的第二传动机构56，第二传动机构56包括与第二电机55相连的第二主动轮561、与第二转轴52相连的第二从动轮562和连接第二主动轮561与第二从动轮562的第二皮带563。设置第二传动机构56，可以调整传动比，以增加扭力，同时该结构也方便安装布局第二电机55。使用第二皮带，结构简单，成本低，制作方便。当然，在其它一些实施例中，第二传动机构56也可以使用链条第二传动机构、齿轮箱等等。

进一步地，底座10上于滑槽101的两端对应的位置分别安装有用于止挡平移板31以限定平移板31行程的限位块122。在底座10上安装限位块122，以便限定平移板31的行程，防止平移板31滑出底座10，可拉断第二绳索51。

进一步地，第二转轴52的端部安装有具呈环形格栅的第二传感片525，支架20上安装有用于探测第二传感片525旋转角度的第二探测器526。可以通过第二探测器526来探测第二转轴52的旋转角度，以便更好的控制第二转轴52转动，进而控制平移板31的移动。

进一步地，请一并参阅图7至图9，作为本发明提供的多自由度绳索牵引装置的一种具体实施方式，滑槽101的两侧分别设有滑轨14，各滑轨14上滑动设有至少一个引导轮15，各引导轮15枢接于平移板31的底面。在滑槽101的两侧分别设置滑轨14，在滑轨14上设置引导轮15，以更好的引导平移板31沿滑轨14移动。

进一步地，各引导轮15的周边设有配合容置滑轨14的U形槽，从而当引导轮15沿滑轨14滚动时，可以防止滑轨14与引导轮15脱离，进而防止平移板31在竖直方向上脱离底座10。

进一步地，两个第二定滑轮53同轴设置，两个动滑轮54设置于两个第二定滑轮53的下方。将两个第二定滑轮53同轴设置，以方便安装，而将两个动滑轮54设置在第二定滑轮53的下方，以方便第二绳索51经第二定滑轮53，再绕过相应的动滑轮54，方便动滑轮54与第二定滑轮53配合对第二绳索51进行变向。

进一步地，底座10包括底板11、安装于底板11上的若干肋条13和安装于肋条13上的盖板12，盖板12上开设有滑道口121，盖板12的底面于滑道口121的两侧对应的肋条13与滑道口121及底板11配合成上述滑槽101。该结构的底座10加工制作方便，重量轻。

进一步地，平移板31上还安装有若干第二滚轮311，若干第二滚轮311置于底座10上，以通第二滚轮311支撑住平移板31，同时便于平移板31在底座10上移动。

进一步地，第二绳索51可以使用钢丝绳。当然在其它一些实施例中，第二绳索51也可以使用其它材料制作。进一步地，各第二定滑轮53的周边设有用于容置第二绳索51的定位槽，以防第二绳索51脱离。同理，各动滑轮54的周边设有用于容置第二绳索51的定位槽，以防第二绳索51脱离。

进一步地，请一并参阅图3至图6，作为本发明提供的绳索牵引平移机构的一种具体实施方式，各摆动牵引机构70用于驱动摆动架40于一个方向上摆动，而两套摆动牵引机构70驱动摆动架40于相互垂直的两个方向上摆动，以实现双向摆动。各摆动牵引机构70包括第三绳索71、第三转轴72、第三电机75、两个拉动轮74和两个第三定滑轮73；第三绳索71用于带动摆动架40在支架20上摆动；第三转轴72用于拉动第三绳索71，第三电机75驱动第三转轴72转动，以拉动第三绳索71；两个拉动轮74分别安装于摆动架40相对两侧，两个第三定滑轮73枢接于旋转板32上，两个第三定滑轮73的位置与两个拉动轮74的位置相对应；第三绳索71的中段缠绕于第三转轴72上，第三绳索71的两端分别绕过两个第三定滑轮73、再分别绕过与各第三定滑轮73相应的拉动轮74与旋转板32的两侧固定相连，从而在第三转轴72转动时，拉紧相应第三绳索71的一端，以使该端包绕的第三定滑轮73与拉动轮74相互靠近，而放松该第三绳索71的另一端，以使该端包绕的第三定滑轮73与拉动轮74相互远离，进而实现拉动摆动架40在支架20上摆动。

两套摆动牵引机构70中：一套摆动牵引机构70的两个第三定滑轮73中心之间的连线垂直于另一套摆动牵引机构70的两个第三定滑轮73中心之间的连线。从而两套牵引摆动机构来实现摆动架40沿相互垂直的两个方向上摆动。

进一步地，请一并参阅图1、图7和图8，作为本发明提供的多自由度绳索牵引装置的一种具体实施方式，支架20的顶部安装有万向节25，万向节25与摆动架40的中部相连。在支架20的顶部设置万向节25，以方便将摆动架40的中部通过万向节25与支架20的顶部铰接。进而方便摆动架40在支架20上摆动。该结构同时方便支架20来支撑摆动架40。在其它一些实施例中，也可以使用珠铰将摆动架40与支架20的顶部铰接。

进一步地，请一并参阅图2、图4和图15，作为本发明提供的多自由度绳索牵引装置的一种具体实施方式，支架20包括相互垂直的两个架体21，各架体21呈拱型，两个架体21的拱型中部固定相连，两个第三转轴72分别安装于两个架体21上，第一转轴62和第二转轴52分别安装在两个架体21上，以方便安装布局。更进一步地，第二定滑轮53与第二转轴52安装于同一个架体21上；第一定滑轮63与第一转轴62安装于同一个架体21上，以方便缠绕绳索。使用两个相互垂直的架体21相连形成支架20，加工制作简单，占用空间小，同时也方便安装与支撑各第三转轴72。而将各架体21设置呈拱型，便于支撑摆动架40，方便摆动架40在支架20上摆动，并且该结构可以使支架20的底部及两个架体21之间对应的位置具有较多的空间，以方便容置第三电机75等部件，可以减小各摆动牵引机构70占用空间，进而可以减小该多自由度绳索牵引装置的体积。

进一步地，各架体21包括平行设置的两块架板211，各第三转轴72的两端分别枢接于相应两个架板211上。各架体21使用两个平行设置的架板211制作形成，加工制作方便，结构简单，成本低，同时也方便将第一转轴52、第二转轴62及第三转轴72安装在架体21上。具体地，各架板211呈拱型结构，进而使相应的架体21成拱型结构。

进一步地，各架体21的长度方向与该架体21所支撑的第三转轴72对应的两个第三定滑轮73中心之间的连线方向一致。由于两个第三转轴72分别安装于两个架体21上，而将两个架体21的长度方向分别与两套牵引摆动机构的两个第三定滑轮73连线方向一致，可以使各第三绳索71经相应第三转轴72之后，更好的包绕相应的第三定滑轮73与拉动轮74，减小对第三绳索71的摩擦力。

进一步地，各第三定滑轮73分别枢接于相应架体21的端部，从而方便支撑各第三定滑轮73。另外，由于各架体21使用两个平行设置的架板211制作，则方便将各第三定滑轮73枢接在架板211上，安装更为方便，也方便布局。

进一步地，支架20上还安装有用于限定摆动架40倾斜角度的限位板22。在支架20上设置限位板22，以便限定摆动架40摆动的角度，更好的保护第三绳索71。

进一步地，请一并参阅图4至图6，各套牵引摆动机构的第三转轴72在转动的过程中，第三绳索71放松一端的长度增加，收紧一端的长度减小，而往往第三绳索71放松一端增加量和第三绳索71收紧一端减小量是不一样的，当两者差值大于第三绳索71的允许形变量时，第三绳索71则会断裂，因而需要寻找相关零件的恰当的空间位置，把差值减小，因而通过限位板22的设置，可以起到保护第三绳索71的作用。

进一步地，为了方便进行人体平衡训练，该多自由度绳索牵引装置的高度范围一般设为200-300mm，以方便人站在多自由度绳索牵引装置上进行测试。即支架20的高度为200-300mm。第三绳索71总长差值等于第三绳索71起始总长度减去转动后第三绳索71的总长度。其中如图6中，摆动架40两侧位于同一高度时，为第三绳索71起始位置。经分析计算后，得到较为理想的起始位置，以万向节25中心对应于旋转板32上的位置为原点，则万向节25的坐标为(0，122)，各拉动轮74中心的坐标为(285，122)，各第三定滑轮73中心的坐标为(250，14)，单位为mm。即万向节25中心到原点的高度为122mm，万向节25中心到原点的横向距离为0；各拉动轮74中心到原点的高度为122mm，各拉动轮74中心到原点的横向距离为285mm；各第三定滑轮73中心到原点的高度为14mm，各第三定滑轮73中心到原点的横向距离为250mm。在此位置状态下，当摆动架40转动14.6度时，最大差值出现，最大差值为0.25mm(差值等于增加量减去减小量，保留两位小数)。则摆动架40摆动的角度小于或等于14.6度。

进一步地，请一并参阅图4至图6，作为本发明提供的多自由度绳索牵引装置的一种具体实施方式，各摆动牵引机构70还包括用于调整第三绳索71松紧度的两个第三预紧器77，两个第三预紧器77分别安装于旋转板32，且两个第三预紧器77分别与第三绳索71的两端相连。设置第三预紧器77，以调节第三绳索71的松紧度，可以更好的拉紧第三绳索71，并将第三绳索71与旋转板32固定相连。更进一步地，第三预紧器77可以使用与第一预紧器67相同的结构，以降低成本。

进一步地，旋转板32中配合开设有容置第三预紧器77的容置室325。在旋转板32中开设容置室325，以安装第三预紧器77，可以方便安装固定第三预紧器77，同时也便于第三绳索71的两端与第三预紧器77相连。

进一步地，各第三预紧器77的长度方向垂直旋转板32的厚度方向，旋转板32上还安装有分别用于对各第三绳索71的端部进行变向的变向轴78，各第三绳索71的端部绕过相应的变向轴78与对应的第三预紧器77相连。该结构可以使第三预紧器77占用空间较小，同时将旋转板32设置较薄，占用较小的空间。进一步地，设置变向轴78，以便第三绳索71的端部与第三预紧器77相连，同时更好的保护第三绳索71。

进一步地，请一并参阅图3至图6，作为本发明提供的多自由度绳索牵引装置的一种具体实施方式，各牵引摆动机构还包括连接第三转轴72与第三电机75的第三传动机构76，第三传动机构76包括与第三电机75相连的第三主动轮761、与第三转轴72相连的第三从动轮762和连接第三主动轮761与第三从动轮762的第三皮带763。设置第三传动机构76，可以调整传动比，以增加扭力，同时该结构也方便安装布局第三电机75。使用皮带传动，结构简单，成本低，制作方便。当然，在其它一些实施例中，第三传动机构76也可以使用链条第三传动机构76、齿轮箱等等。

进一步地，第三绳索71可以使用钢丝绳。当然在其它一些实施例中，第三绳索71也可以使用其它材料制作。进一步地，第三转轴72可以使用与第一转轴62相同的结构，以方便加工制作，降低成本。

进一步地，第三转轴72的端部安装有具呈环形格栅的第三传感片725，支架20上安装有用于探测第三传感片725旋转角度的第三探测器726。可以通过第三探测器726来探测第三转轴72的旋转角度，以便更好的控制第三转轴72转动，进而控制摆动架40的移动。

进一步地，各第三定滑轮73的周边设有用于容置第三绳索71的定位槽，以防第三绳索71脱离。同理，各拉动轮74的周边设有用于容置第三绳索71的定位槽，以防第三绳索71脱离。

进一步地，请一并参阅图1和图2，作为本发明提供的多自由度绳索牵引装置的一种具体实施方式，摆动架40上安装有踏板80，以便支撑人员站立。进一步地，摆动架40的四周及中部分别安装有压力探测仪81，踏板80支撑在压力探测仪81上，以便通过压力探测仪81测试人员在不同移动状态下的，两肢的压力，进而分析人员的身体状况与康复状况。

进一步地，请一并参阅图1、图2和图15，作为本发明提供的多自由度绳索牵引装置的一种具体实施方式，摆动架40呈“十”字型。将摆动架40设置呈“十”字型，以减轻重量，同时方便将各拉动轮74安装在摆动架40的各端部。

进一步地，摆动架40包括摆动板41和安装于摆动板41上的支撑条42，通过在摆动板41上设置支撑条42以方便与万向节25铰接，同时也方便支撑踏板等结构。进一步地，摆动板41呈“十”字型，以将摆动架40制作呈“十”字型。

更进一步地，摆动架40还包括配合盖于支撑条42上的支撑板43。设置支撑板43，以连接各支撑条42，从而可以增加摆动架40的强度，同时可以更好的支撑踏板80。

进一步地，摆动板41的中部设有环形板411。在摆动板41的中部设置环形板411，以方便支架20上的限位板22来止挡环形板411，进而更好的起到限位作用。进一步地，支架20上的限位板22呈环形，以方便安装于支架20上，同时方便限定摆动架40摆动的角度。

更进一步地，请一并参阅图5、图6和图15，各架板211的上部的两侧分别设有支撑台阶2111，各支撑台阶2111底持限位板22的内侧并支撑限位板22，进而通过各架体21的架板211上的支撑台阶2111，方便定位与支撑限位板22。

请参阅图1，本发明实施例还公开了一种平衡康复训练仪，包括如上所述的多自由度绳索牵引装置。本发明的平衡康复训练仪使用了上述多自由度绳索牵引装置，可以提供更多自由度的移动，进而在人员进行平衡康复训练中，可以提供更多移动状态下的测试与训练，降低设备成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.多自由度绳索牵引装置，其特征在于：包括底座、滑动安装于所述底座上的平移板、可转动安装于所述平移板上的旋转板、安装于所述旋转板上的支架、中部铰接于所述支架顶部的摆动架、驱动所述平移板在所述底座上平移的绳索牵引平移机构、驱动所述旋转板在所述平移板上旋转的绳索牵引旋转机构和分别驱动所述摆动架于相互垂直的两个方向摆动的两套摆动牵引机构；

所述绳索牵引旋转机构包括第一绳索、带动所述第一绳索移动的第一转轴、驱动所述第一转轴转动的第一电机、枢接于所述支架上的两个第一定滑轮、分别与两个所述第一定滑轮对应的两个变向轮和固定于所述平移板上的旋转盘，所述旋转板的中部开设有配合供所述旋转盘固定连接所述平移板的开口，所述第一电机安装于所述旋转板上，各所述变向轮枢接于所述旋转板上且各所述变向轮的径向平行于所述旋转板，两个所述变向轮分别设于所述旋转盘靠近对应所述第一定滑轮的一侧，所述第一转轴安装于所述支架上，所述第一绳索的中段缠绕于所述第一转轴上，所述第一绳索的两端分别绕过两个所述第一定滑轮、再分别经与各所述第一定滑轮相应的所述变向轮变向后、分别经所述旋转盘的两侧与所述旋转盘远离相应所述变向轮的一端固定相连；

所述绳索牵引平移机构包括第二绳索、第二转轴和第二电机，所述第二绳索用于带动所述平移板于所述底座上平移；所述第二转轴用于拉动所述第二绳索，所述第二电机驱动所述第二转轴转动，以拉动所述第二绳索；所述第二绳索两端与所述底座的两端固定相连，所述第二转轴枢接于所述平移板上；

各所述摆动牵引机构包括用于拉动所述摆动架摆动的第三绳索、带动所述第三绳索移动的第三转轴、驱动所述第三转轴转动的第三电机、分别安装于所述摆动架相对两侧的两个拉动轮和安装于所述旋转板上分别与两个所述拉动轮位置对应的两个第三定滑轮，所述第三转轴安装于所述支架上，所述第三电机安装于所述旋转板上，所述第三绳索的中段缠绕于所述第三转轴上，所述第三绳索的两端分别绕过两个所述第三定滑轮、再分别绕过与各所述第三定滑轮相应的所述拉动轮与所述旋转板的两侧固定相连；一套所述摆动牵引机构的两个第三定滑轮中心之间的连线垂直于另一套所述摆动牵引机构的两个第三定滑轮中心之间的连线。

2.如权利要求1所述的多自由度绳索牵引装置，其特征在于：所述底座上沿所述平移板平移方向开设有滑槽，所述绳索牵引平移机构还包括枢接于所述支架上的两个第二定滑轮和枢接于所述平移板上的两个动滑轮，所述第二电机安装于所述旋转板上，各所述动滑轮的下侧伸入所述滑槽中，各所述动滑轮的轴向垂直于所述滑槽的长度方向，所述平移板上对应于各所述动滑轮的位置开设有供所述动滑轮下侧穿过的开孔，所述旋转盘上对应所述开孔的位置开设有通孔，所述第二转轴安装于所述支架上，所述第二绳索的中段缠绕于所述第二转轴上，所述第二绳索的两端分别绕过两个所述第二定滑轮再经两个所述动滑轮与所述滑槽的两端固定相连。

3.如权利要求2所述的多自由度绳索牵引装置，其特征在于：所述滑槽的两侧分别设有滑轨，各所述滑轨上滑动设有至少一个引导轮，各所述引导轮枢接于所述平移板的底面。

4.如权利要求1所述的多自由度绳索牵引装置，其特征在于：所述绳索牵引旋转机构还包括用于调整所述第一绳索松紧度的两个第一预紧器，两个所述第一预紧器分别安装于所述旋转盘上，且两个所述第一预紧器分别与所述第一绳索的两端相连，所述旋转盘中开设有配合容置各所述第一预紧器的容置腔。

5.如权利要求1所述的多自由度绳索牵引装置，其特征在于：所述摆动架上还安装有踏板。

6.如权利要求5所述的多自由度绳索牵引装置，其特征在于：所述摆动架的四周及中部分别安装有压力探测仪，所述踏板支撑于若干所述压力探测仪上。

7.平衡康复训练仪，其特征在于：包括如权利要求1-6任一项所述的多自由度绳索牵引装置。