CN108186285B - 摆杆式凸轮与多级轮系组合的康复器及其工作流程 - Google Patents

摆杆式凸轮与多级轮系组合的康复器及其工作流程 Download PDF

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Abstract

本发明公开了摆杆式凸轮与多级轮系组合的康复器及其工作流程。现有下肢康复机械结构复杂，功率消耗较大。本发明采用齿轮机构与带传动相结合的形式，通过非圆齿轮的不均匀传动比，实现拟合复杂的人体腿部运动特征这一功能。电动机驱动，使凸轮带动连杆做往复运动，连杆带动与之相连的大腿外壳运动，使一级非圆齿轮啮合，将运动通过一级带轮传动到二级非圆齿轮，再通过二级带轮将运动传到圆齿轮上，从而完成整个踏脚部分的运动。本发明用于腿部骨折患者进行腿部康复训练，采用一个小功率电机即可完成复杂的运动康复轨迹，且结构简单。

Description

摆杆式凸轮与多级轮系组合的康复器及其工作流程
技术领域
本发明属于医疗康复机械领域，具体涉及摆杆式凸轮与多级轮系组合的康复器及其工作流程。
背景技术
近年来，我国也像世界上许多发达国家一样，正在进入老龄化，并且由于中国人口数量的问题，老龄化进程正在加快。随着老龄化人口的逐渐增多，患病的比例也越来越大。同时，由于交通工具种类的多样化以及数量的增加，因交通事故而造成的肢体损伤人数也越来越多。骨折后的下肢康复机械日益重要。
公开号为N204798293U的专利公开了一种双偏心轮式下肢康复机，该机构主要由机架、控制机构和双偏轮机构组成，该机构需用两个电机，结构复杂且功率消耗较大。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种摆杆式凸轮与多级轮系组合的康复器及其工作流程。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明摆杆式凸轮与多级轮系组合的康复器，包括座椅、总支撑板、电动机、主传动轴、连杆、凸轮、大腿单元、小腿单元和脚掌支撑板；所述的大腿单元包括大腿外壳、一级主动非圆齿轮、一级从动非圆齿轮、一级主动带轮和一级从动带轮；所述的小腿单元包括小腿外壳、二级主动非圆齿轮、二级从动非圆齿轮、主动圆齿轮、从动圆齿轮、二级主动带轮和二级从动带轮。所述的总支撑板固定在座椅底部；电动机的底座固定在总支撑板上，电动机的输出轴与主传动轴通过联轴器连接；主传动轴通过轴承支承在总支撑板上；所述的凸轮固定在主传动轴上；连杆的一端铰接有滚子，滚子与凸轮的偏心圆槽道构成凸轮副；第一副传动轴与总支撑板固定；一级主动非圆齿轮固定在第一副传动轴上；连杆的另一端通过轴承支承在第一副传动轴上，并与大腿外壳固定；第二副传动轴和第三副传动轴通过轴承支承在大腿外壳两端，且第三副传动轴伸出大腿外壳外的一端与小腿外壳固定；一级从动非圆齿轮和一级主动带轮均固定在第二副传动轴上，一级从动带轮和二级主动非圆齿轮均固定在第三副传动轴上；第四副传动轴通过轴承支承在小腿外壳一端，第五副传动轴和第六副传动轴通过轴承支承在小腿外壳另一端；二级从动非圆齿轮和二级主动带轮均固定在第四副传动轴上，二级从动带轮和主动圆齿轮均固定在第五副传动轴上，从动圆齿轮固定在第六副传动轴上；一级主动非圆齿轮与一级从动非圆齿轮啮合，二级主动非圆齿轮与二级从动非圆齿轮啮合，主动圆齿轮与从动圆齿轮啮合；一级主动带轮和一级从动带轮通过一根传送带连接，二级主动带轮和二级从动带轮通过另一根传送带连接；脚掌支撑板与从动圆齿轮固定。
该摆杆式凸轮与多级轮系组合的康复器的工作流程，具体如下：
将人体大腿放置在大腿外壳上，人体小腿放置在小腿外壳上，人体脚掌放置在脚掌支撑板上；然后启动电动机带动主传动轴转动；固定在主传动轴上的凸轮跟随主传动轴转动，连杆在凸轮带动下绕第一副传动轴往复摆动，与连杆固定的大腿外壳随连杆做往复摆动。在一级主动非圆齿轮与一级从动非圆齿轮的啮合传动下，一级主动带轮经传送带将动力进一步传给一级从动带轮、二级主动非圆齿轮和小腿外壳。在小腿外壳的摆动作用下，二级从动非圆齿轮与二级主动非圆齿轮啮合，将动力传给二级主动带轮，二级主动带轮经传送带将动力进一步传给二级从动带轮和主动圆齿轮；主动圆齿轮与从动圆齿轮啮合传动，带动固定在从动圆齿轮上的脚掌支撑板摆动。大腿外壳与小腿外壳的转角关系、小腿外壳与脚掌支撑板的转角关系由各齿轮副的传动比和两个带轮机构的传动比确定，大腿外壳的运动带动了人体大腿的辅助康复运动，小腿外壳的运动带动了人体小腿的辅助康复运动，脚掌支撑板的运动带动了人体脚掌的辅助康复运动。
本发明用于腿部骨折患者进行腿部康复训练，采用一个小功率电机即可完成复杂的运动康复轨迹，且结构简单。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2是本发明的结构原理示意图。
图3是本发明中大腿单元的局部结构示意图。
图4是本发明中小腿单元的局部结构图。
图5是本发明中脚掌支撑板的装配示意图。
图中：1、大腿外壳，2、一级主动非圆齿轮，3、一级从动非圆齿轮，4、一级主动带轮，5、一级从动带轮，6、小腿外壳，7、二级主动非圆齿轮，8、二级从动非圆齿轮，9、主动圆齿轮，10、从动圆齿轮，11、二级主动带轮，12、二级主动带轮。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1～5所示，摆杆式凸轮与多级轮系组合的康复器，包括座椅、总支撑板、电动机、主传动轴、连杆、凸轮、大腿单元、小腿单元和脚掌支撑板；大腿单元包括大腿外壳1、一级主动非圆齿轮2、一级从动非圆齿轮3、一级主动带轮4和一级从动带轮5；小腿单元包括小腿外壳6、二级主动非圆齿轮7、二级从动非圆齿轮8、主动圆齿轮9、从动圆齿轮10、二级主动带轮11和二级从动带轮12。总支撑板固定在座椅底部；电动机的底座固定在总支撑板上，电动机的输出轴与主传动轴通过联轴器连接；主传动轴通过轴承支承在总支撑板上；凸轮固定在主传动轴上；连杆的一端铰接有滚子，滚子与凸轮的偏心圆槽道构成凸轮副；第一副传动轴与总支撑板固定；一级主动非圆齿轮2固定在第一副传动轴上；连杆的另一端通过轴承支承在第一副传动轴上，并与大腿外壳1固定；第二副传动轴和第三副传动轴通过轴承支承在大腿外壳1两端，且第三副传动轴伸出大腿外壳1外的一端与小腿外壳6固定；一级从动非圆齿轮3和一级主动带轮4均固定在第二副传动轴上，一级从动带轮5和二级主动非圆齿轮7均固定在第三副传动轴上；第四副传动轴通过轴承支承在小腿外壳6一端，第五副传动轴和第六副传动轴通过轴承支承在小腿外壳6另一端；二级从动非圆齿轮8和二级主动带轮11均固定在第四副传动轴上，二级从动带轮12和主动圆齿轮9均固定在第五副传动轴上，从动圆齿轮10固定在第六副传动轴上；一级主动非圆齿轮与一级从动非圆齿轮啮合，二级主动非圆齿轮与二级从动非圆齿轮啮合，主动圆齿轮与从动圆齿轮啮合；一级主动带轮和一级从动带轮通过一根传送带连接，二级主动带轮和二级从动带轮通过另一根传送带连接；脚掌支撑板与从动圆齿轮固定。
该摆杆式凸轮与多级轮系组合的康复器的工作流程，具体如下：
将人体大腿放置在大腿外壳上，人体小腿放置在小腿外壳上，人体脚掌放置在脚掌支撑板上；然后启动电动机带动主传动轴转动；固定在主传动轴上的凸轮跟随主传动轴转动，连杆在凸轮带动下绕第一副传动轴往复摆动，与连杆固定的大腿外壳1随连杆做往复摆动。在一级主动非圆齿轮2与一级从动非圆齿轮3的啮合传动下，一级主动带轮4经传送带将动力进一步传给一级从动带轮5、二级主动非圆齿轮7和小腿外壳。在小腿外壳的摆动作用下，二级从动非圆齿轮8与二级主动非圆齿轮7啮合，将动力传给二级主动带轮11，二级主动带轮11经传送带将动力进一步传给二级从动带轮和主动圆齿轮9；主动圆齿轮9与从动圆齿轮啮合传动，带动固定在从动圆齿轮上的脚掌支撑板摆动。大腿外壳与小腿外壳的转角关系、小腿外壳与脚掌支撑板的转角关系由各齿轮副的传动比和两个带轮机构的传动比确定，大腿外壳的运动带动了人体大腿的辅助康复运动，小腿外壳的运动带动了人体小腿的辅助康复运动，脚掌支撑板的运动带动了人体脚掌的辅助康复运动。

Claims (1)

1.摆杆式凸轮与多级轮系组合的康复器，包括座椅、总支撑板、电动机、主传动轴、连杆、凸轮、大腿单元、小腿单元和脚掌支撑板，其特征在于：所述的大腿单元包括大腿外壳、一级主动非圆齿轮、一级从动非圆齿轮、一级主动带轮和一级从动带轮；所述的小腿单元包括小腿外壳、二级主动非圆齿轮、二级从动非圆齿轮、主动圆齿轮、从动圆齿轮、二级主动带轮和二级从动带轮；所述的总支撑板固定在座椅底部；电动机的底座固定在总支撑板上，电动机的输出轴与主传动轴通过联轴器连接；主传动轴通过轴承支承在总支撑板上；所述的凸轮固定在主传动轴上；连杆的一端铰接有滚子，滚子与凸轮的偏心圆槽道构成凸轮副；第一副传动轴与总支撑板固定；一级主动非圆齿轮固定在第一副传动轴上；连杆的另一端通过轴承支承在第一副传动轴上，并与大腿外壳固定；第二副传动轴和第三副传动轴通过轴承支承在大腿外壳两端，且第三副传动轴伸出大腿外壳外的一端与小腿外壳固定；一级从动非圆齿轮和一级主动带轮均固定在第二副传动轴上，一级从动带轮和二级主动非圆齿轮均固定在第三副传动轴上；第四副传动轴通过轴承支承在小腿外壳一端，第五副传动轴和第六副传动轴通过轴承支承在小腿外壳另一端；二级从动非圆齿轮和二级主动带轮均固定在第四副传动轴上，二级从动带轮和主动圆齿轮均固定在第五副传动轴上，从动圆齿轮固定在第六副传动轴上；一级主动非圆齿轮与一级从动非圆齿轮啮合，二级主动非圆齿轮与二级从动非圆齿轮啮合，主动圆齿轮与从动圆齿轮啮合；一级主动带轮和一级从动带轮通过一根传送带连接，二级主动带轮和二级从动带轮通过另一根传送带连接；脚掌支撑板与从动圆齿轮固定。
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