CN108852755B - 髋关节训练装置、膝关节训练装置和下肢关节训练系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种髋关节训练装置、膝关节训练装置和下肢关节训练系统，涉及医疗器械技术领域，通过绑扎带将大腿下杆与人体的大腿相绑定，第一电机带动大腿下杆转动，使人体的大腿绕髋关节转动，完成对髋关节功能障碍的患者进行辅助行走训练。膝关节训练装置，通过绑扎带绑扎于人体的膝关节处，使小腿杆与大腿杆的连接处刚好位于膝关节外侧，通过第二电机的转动使小腿杆相对于大腿杆转动，从而使小腿绕膝关节转动，完成对膝关节功能障碍的患者进行辅助行走训练。下肢关节训练系统通过对髋关节训练装置和膝关节训练装置的配合，对患者进行行走训练。本发明中的装置结构简单，控制方便，抗干扰能力强，制造成本低，便于大规模的推广和使用。

Description

髋关节训练装置、膝关节训练装置和下肢关节训练系统

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种髋关节训练装置、膝关节训练装置和下肢关节训练系统。

背景技术

下肢中髋关节和膝关节的受伤是骨科常见的病症之一，在治疗中除了对受伤部位进行愈合治疗外，还需要对髋关节和膝关节进行相应的功能训练，目前针对髋关节和膝关节的康复训练设备功能比较单一，一般不能对髋关节和膝关节部位同时进行治疗，而且训练幅度、角度均无法调节，在使用后效果不明显，不能满足定点位置和多样化要求，目前能够同时对三个部位的关节实现训练的一般是康复训练机器人，如中国专利申请号201410411709.0、名称为“一种下肢关节康复训练机器人”，该装置虽然能够实现对下肢关节的训练，但从其公开的技术方案来看，其驱动、传动、检测及机械结构均较为复杂，制作难度大，操控复杂，成本高，不利于推广普及使用，而且机器人靠电信号驱动控制，在受到干扰的情况下容易产生信号失误，可能对训练者造成不可预料的伤害。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种结构简单、成本低的髋关节训练装置、膝关节训练装置和下肢关节训练系统，以降低推广普及难度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种髋关节训练装置，包括腰部组件、第一腿杆组件和第一动力组件；所述腰部组件左右两侧分别设置有一所述第一腿杆组件，每个所述第一腿杆组件分别与一所述第一动力组件动力连接；所述第一动力组件上部与所述腰部组件转动连接；所述腰部组件包括所述腰部主杆；所述第一腿杆组件包括大腿上杆和大腿下杆；所述大腿上杆的上部与所述腰部主杆相连接；所述大腿上杆的下部与所述大腿下杆的上部转动连接；所述大腿下杆上设置有第三连接部；所述第一动力组件包括动力壳体以及设置于所述动力壳体内的第一电机、丝杆和丝杆螺母，所述丝杆与所述第一电机的动力输出轴动力连接，所述丝杆螺母与所述丝杆动力连接；所述丝杆螺母与所述第三连接部转动连接；所述动力壳体一端与所述腰部主杆转动连接。

可选的，所述腰部主杆上设置有第一连接部，所述大腿上杆的上部设置有第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部用于连接所述腰部主杆与所述大腿上杆。

可选的，还包括第一连接件，所述第一连接件包括两个对称设置的“几”字形连接片，所述连接片两端端部均设置有多个第一通孔；所述连接片设置于所述第一连接部两侧，通过在所述第一通孔内设置第一螺栓将连接片固定于所述腰部主杆上。

可选的，所述大腿下杆底部设置有大腿下杆螺栓孔组；还包括大腿伸缩杆，所述大腿伸缩杆上部设置有第一螺栓孔组，所述大腿伸缩杆下部设置有第二螺栓孔组；所述第一螺栓孔组用于与所述大腿下杆螺栓孔组配合连接。

可选的，所述第一连接部为所述腰部主杆下底面上向上凹陷的矩形凹槽，所述连接片卡接于所述矩形凹槽内。

可选的，所述第二连接部为多个第二通孔，所述多个第二通孔与所述连接片下部的所述多个第一通孔相匹配后通过第二螺栓将所述大腿上杆与所述第一连接件固定连接。

可选的，所述腰部组件还包括连接杆，所述连接杆为一空心杆，所述连接杆的一侧侧壁上设置有两个第三通孔；所述腰部主杆包括第一主杆和第二主杆，所述第一主杆和所述第二主杆为左右对称的L型杆件，所述第一主杆和所述第二主杆通过所述连接杆固定连接，所述第一主杆和所述第二主杆上分别设置有一个第一长圆孔，所述第一主杆和所述第二主杆以对称方式分别插入所述连接杆的一端，所述第一长圆孔与一个所述第三通孔相匹配，通过将一第二螺栓插入所述第一长圆孔以及与之相匹配的所述第三通孔使所述第一主杆或所述第二主杆与所述连接杆固定连接。

可选的，所述腰部组件还包括扶手杆和靠背，所述靠背设置于所述连接杆上，所述扶手杆与所述第一主杆和所述第二主杆固定连接，所述扶手杆、所述第一主杆、所述第二主杆以及所述连接杆组成一个矩形框。

可选的，所述动力壳体一端侧壁上设置有第一连接孔，所述动力壳体另一端侧壁上设置有第二长圆孔，所述第一连接孔与所述腰部主杆转动连接，所述第三连接部贯穿所述第二长圆孔与所述丝杆螺母相连接。

可选的，所述第一动力组件还包括第一轴承和内螺母，所述内螺母与所述丝杆螺纹连接，所述第一轴承套设于所述内螺母上，所述丝杆螺母套设于所述第一轴承的外圈上。

可选的，还包括绑扎带，所述绑扎带设置于所述第一腿杆组件的内侧；

优选的，所述绑扎带设置于所述大腿下杆的下部或所述大腿伸缩杆的下部。

可选的，还包括第一控制系统，所述第一控制系统包括第一控制器、第一限位开关、第一警报器和第一触摸屏，所述第一控制器与所述第一限位开关、所述第一警报器和所述第一触摸屏均电连接，所述第一控制器与所述第一电机电连接，所述限位开关用于限定所述第一腿杆组件的运动范围；

可选的，所述第一控制器为意法半导体集团生产的STM32F103ZET6控制器。

本发明还公开一种膝关节训练装置，包括第二腿杆组件和第二动力组件；所述第二腿杆组件包括大腿杆、小腿杆和固定腿杆连接件；所述第二动力组件包括第二电机、第二主轴和第二轴承；所述第二电机与所述第二主轴动力连接，所述第二主轴设置于所述第二轴承的内圈上，所述大腿杆与所述第二轴承的外圈固定连接，所述小腿杆固定设置于所述第二主轴上；所述固定腿杆连接件用于将所述大腿杆和所述小腿杆固定于人体上。

可选的，所述大腿杆包括带状的第四连接部，所述第四连接部上设置有一第四长圆孔，所述第四长圆孔上均匀设置有多个第四圆孔；所述第四连接部底部连接有一第五连接部，所述第五连接部包括一第五固定通孔，所述第五固定通孔固定套设于所述第二轴承的外圈上。

可选的，所述小腿杆包括一第六连接部，所述第六连接部包括一第六固定通孔，所述第六固定通孔固定套设于所述主轴上；所述第六连接部底部连接有第七连接部，所述第七连接部上设置有第七长圆孔，所述第七长圆孔上均匀设置有多个第七圆孔。

可选的，所述固定腿杆连接件包括固定件、调节件和调节钮，所述固定件中部设置有一第一凹槽，所述固定件两侧均设置有固定件长圆孔；所述第一凹槽两侧均设置有第一限位槽，所述第一凹槽与所述第四连接部以及第七连接部相匹配；所述调节件中部设置有第二凹槽，所述调节件两侧均设置有调节件长圆孔，所述第二凹槽上设置有一限位孔；所述第二凹槽两侧均设置有第二限位槽，所述第二凹槽与所述第四连接部以及第七连接部相匹配；所述调节钮贯穿所述限位孔插入所述第七圆孔内。

可选的，所述第二动力组件还包括联轴器，所述联轴器设置于所述第二电机与所述第二主轴之间。

可选的，所述第二动力组件还包括轴承端盖，所述轴承端盖与所述小腿杆固定连接。

可选的，还包括第二控制系统，所述第二控制系统包括第二控制器、第二限位开关、第二警报器和第二触摸屏，所述第二控制器与所述第二限位开关、所述第二警报器和所述第二触摸屏均电连接，所述第二控制器与所述第二电机电连接，所述第二限位开关用于限定所述第二腿杆组件的运动范围；

可选的，所述第二控制器为意法半导体集团生产的STM32F103ZET6控制器。

本发明还公开一种包含上述髋关节训练装置以及上述膝关节训练装置的下肢关节训练系统，包括快速组合接口和第二固定件，所述快速组合接口和所述第二固定件用于连接所述髋关节训练装置和所述膝关节训练装置；

所述快速组合接口中部设置有一第三凹槽，所述第三凹槽下部两侧均设置有第四限位槽，所述第三凹槽上部设置有第一安装孔，所述第四限位槽内设置有第二安装孔，所述大腿下杆插入所述第三凹槽，通过所述第一安装孔与所述第二螺栓孔组配合连接将所述快速组合接口固定于所述大腿伸缩杆上；

所述第二固定件包括中部设置的中部凹槽，所述第二固定件两侧均设置有第二固定件长圆孔；所述中部凹槽两侧均设置有第一限位槽，所述中部凹槽与所述第四连接部以及第七连接部相匹配，所述中部凹槽两侧还设置有多个第二固定通孔；

所述第二固定件的顶部插入所述第四限位槽，通过所述第二安装孔与所述多个第二固定通孔配合连接将所述第二固定件与所述大腿杆固定连接。

可选的，还包括第三控制系统，所述第三控制系统包括第三控制器、第三限位开关、第三警报器和第三触摸屏，所述第三控制器与所述第三限位开关、所述第三警报器和所述第三触摸屏均电连接，所述第三控制器与所述第一控制器和所述第二控制器均电连接，所述第三限位开关用于限定所述髋关节训练装置相对于所述膝关节训练装置的运动范围；

可选的，所述第一警报器、所述第二警报器和所述第三警报器为同一报警器；所述第一触摸屏、所述第二触摸屏和所述第三触摸屏为同一触摸屏；所述第一控制器、所述第二控制器和所述第三控制器为同一控制器；

可选的，所述第三控制器为意法半导体集团生产的STM32F103ZET6控制器。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明中的髋关节训练装置，通过绑扎带将大腿下杆与人体的大腿相绑定，通过第一电机带动大腿下杆转动，从而使人体的大腿绕髋关节转动，从而完成对髋关节功能障碍的患者进行辅助行走训练。

本发明中的膝关节训练装置，通过绑扎带绑扎于人体的膝关节处，使小腿杆与大腿杆的连接处刚好位于膝关节外侧，通过第二电机的转动使小腿杆相对于大腿杆转动，从而使小腿绕膝关节转动，从而完成对膝关节功能障碍的患者进行辅助行走训练。

本发明中的髋关节训练装置和膝关节训练装置可通过快速组合接口组合成下肢关节训练系统，下肢关节训练系统能够通过对髋关节训练装置和膝关节训练装置的配合使用，对髋关节和膝关节均具有功能障碍的患者进行行走训练。

本发明中的髋关节训练装置、膝关节训练装置和下肢关节训练系统结构简单，控制方便，抗干扰能力强，制造成本低，便于大规模的推广和使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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为本发明中的下肢关节训练系统的结构示意图；

图2为本发明中的髋关节训练装置的结构示意图；

图3为本发明中的髋关节训练装置的主体结构示意图；

图4为本发明中的髋关节训练装置中腰部组件的结构分解示意图；

图5为本发明中的髋关节训练装置中腰部主杆的后视结构示意图；

图6为本发明中的髋关节训练装置中动力壳体的结构示意图；

图7为本发明中的髋关节训练装置中第一腿杆组件与腰部组件的连接结构分解的结构示意图；

图8为本发明中的膝关节训练装置的结构示意图；

图9为本发明中的膝关节训练装置的结构分解示意图；

图10为本发明中的固定腿杆连接件的结构分解示意图；

图11为本发明中的下肢关节训练系统的程序流程示意图。

附图标记说明：1、腰部组件；2、第一腿杆组件；3、第一动力组件；4、第二腿杆组件；5、第二动力组件；6、绑扎带；7、扶手杆；8、背带；9、靠背；11、腰部主杆；111、第一主杆；112、第二主杆；113、第一连接部； 114、第一长圆孔；12、连接杆；121、第三通孔；13、第一连接件；131、连接片；1312、第一通孔；311、第一连接孔；312、第二长圆孔；14、大腿上杆；141、第二连接部；15、大腿下杆；151、第三连接部；152、大腿下杆螺栓孔组；153、缓冲垫；16、大腿伸缩杆；161、第一螺栓孔组；162、第二螺栓孔组；41、调节件；411、第二凹槽；42、固定件；421、第一凹槽； 422、调节件长圆孔；423、第一限位槽；424、限位孔；43、调节钮；44、小腿杆；441、第六固定通孔；442、第七连接部；4421、第七长圆孔；4422、第七圆孔；45、轴承端盖；46、大腿杆；461、第四连接部；4611、第四长圆孔；4612、第四圆孔；462、第五连接部；47、第二固定件；471、第二固定通孔；90、快速组合接口；91、第三凹槽；92、第一安装孔；93、第四限位槽；94、第二安装孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图2-7所示，本实施例提供一种髋关节训练装置，包括腰部组件1、第一腿杆组件2和第一动力组件3；所述腰部组件1左右两侧分别设置有一所述第一腿杆组件2，每个所述第一腿杆组件2分别与一所述第一动力组件 3动力连接；所述第一动力组件3上部与所述腰部组件1转动连接；所述腰部组件1包括所述腰部主杆11；所述第一腿杆组件2包括大腿上杆14和大腿下杆15；所述大腿上杆14的上部与所述腰部主杆11相连接；所述大腿上杆14的下部与所述大腿下杆15的上部转动连接；所述大腿下杆15上设置有第三连接部151；所述第一动力组件3包括动力壳体以及设置于所述动力壳体内的第一电机、丝杆和丝杆螺母，所述丝杆与所述第一电机的动力输出轴动力连接，所述丝杆螺母与所述丝杆动力连接；所述丝杆螺母与所述第三连接部151转动连接；所述动力壳体一端与所述腰部主杆11转动连接。

所述腰部主杆11上设置有第一连接部113，所述大腿上杆14的上部设置有第二连接部141，所述第一连接部113和所述第二连接部141用于连接所述腰部主杆11与所述大腿上杆14。

还包括第一连接件13，所述第一连接件13包括两个对称设置的“几”字形连接片131，所述连接片131两端端部均设置有多个第一通孔1312；所述连接片131设置于所述第一连接部113两侧，通过在所述第一通孔1312 内设置第一螺栓将连接片131固定于所述腰部主杆11上。

所述大腿下杆15底部设置有大腿下杆螺栓孔组152；还包括大腿伸缩杆 16，所述大腿伸缩杆16上部设置有第一螺栓孔组161，所述大腿伸缩杆16 下部设置有第二螺栓孔组162；所述第一螺栓孔组161用于与所述大腿下杆螺栓孔组152配合连接。

所述第一连接部113为所述腰部主杆11下底面上向上凹陷的矩形凹槽，所述连接片131卡接于所述矩形凹槽内。

所述第二连接部141为多个第二通孔，所述多个第二通孔与所述连接片 131下部的所述多个第一通孔1312相匹配后通过第二螺栓将所述大腿上杆 14与所述第一连接件13固定连接。

所述腰部组件1还包括连接杆12，所述连接杆12为一空心杆，所述连接杆12的一侧侧壁上设置有两个第三通孔121；所述腰部主杆11包括第一主杆111和第二主杆112，所述第一主杆111和所述第二主杆112为左右对称的L型杆件，所述第一主杆111和所述第二主杆112通过所述连接杆12 固定连接，所述第一主杆111和所述第二主杆112上分别设置有一个第一长圆孔114，所述第一主杆111和所述第二主杆112以对称方式分别插入所述连接杆12的一端，所述第一长圆孔114与一个所述第三通孔121相匹配，通过将一第二螺栓插入所述第一长圆孔114以及与之相匹配的所述第三通孔 121使所述第一主杆111或所述第二主杆112与所述连接杆12固定连接。

所述腰部组件1还包括扶手杆7和靠背9，所述靠背9设置于所述连接杆12上，所述扶手杆7与所述第一主杆111和所述第二主杆112固定连接，所述扶手杆7、所述第一主杆111、所述第二主杆112以及所述连接杆12组成一个矩形框。

所述动力壳体一端侧壁上设置有第一连接孔311，所述动力壳体另一端侧壁上设置有第二长圆孔312，所述第一连接孔311与所述腰部主杆11转动连接，所述第三连接部151贯穿所述第二长圆孔312与所述丝杆螺母相连接。

所述第一动力组件3还包括第一轴承和内螺母，所述内螺母与所述丝杆螺纹连接，所述第一轴承套设于所述内螺母上，所述丝杆螺母套设于所述第一轴承的外圈上。

还包括绑扎带6，所述绑扎带6设置于所述第一腿杆组件2的内侧；所述绑扎带6设置于所述大腿下杆15的下部或所述大腿伸缩杆16的下部。

还包括第一控制系统，所述第一控制系统包括第一控制器、第一限位开关、第一警报器和第一触摸屏，所述第一控制器与所述第一限位开关、所述第一警报器和所述第一触摸屏均电连接，所述第一控制器与所述第一电机电连接，所述限位开关用于限定所述第一腿杆组件2的运动范围；

所述第一控制器为意法半导体集团生产的STM32F103ZET6控制器。

使用前，将扶手杆7拆下，使用者进入第一主杆111与第二主杆112之间的范围，重新安装好扶手杆7，将背带8顶部置于使用者的肩膀上，调整背带8的长度使大腿上杆14与大腿下杆15的连接处刚好与使用者的髋关节平齐，通过绑扎带6将大腿下杆15绑扎于使用者的大腿上，完成髋关节训练装置的穿戴。使用时，通过第一触摸屏启动和关闭髋关节训练装置，行走训练时，第一控制器控制第一电机的转动和停止，第一电机通过丝杆和丝杆螺母带动大腿下杆15绕大腿下杆15与大腿上杆14之间的连接点转动，使用者的大腿在大腿下杆15的带动下绕髋关节转动，从而完成对使用者的髋关节辅助训练。缓冲垫153能够在大腿上杆14与大腿下杆15之间起到缓冲作用，减少大腿上杆14与大腿下杆15之间的碰撞和磨损，延长装置的使用寿命，减少维护工作。第一限位开关可以设置于大腿上杆14与大腿下杆15 之间，当大腿下杆15转动到最大预设角度时，第一限位开关切断第一电机的电源，避免大腿下杆15转动角度过大对使用者以及髋关节训练装置造成损伤。

通过调整第一主杆111或所述第二主杆112插入连接杆12的长度，可以调节第一主杆111或所述第二主杆112之间的距离，从而适应不同体型的使用者。

实施例二：

如图8-10所示，本实施例公开一种膝关节训练装置，包括第二腿杆组件4和第二动力组件5；所述第二腿杆组件4包括大腿杆46、小腿杆44和固定腿杆连接件；所述第二动力组件5包括第二电机、第二主轴和第二轴承；所述第二电机与所述第二主轴动力连接，所述第二主轴设置于所述第二轴承的内圈上，所述大腿杆46与所述第二轴承的外圈固定连接，所述小腿杆44 固定设置于所述第二主轴上；所述固定腿杆连接件用于将所述大腿杆46和所述小腿杆44固定于人体上。

所述大腿杆46包括带状的第四连接部461，所述第四连接部461上设置有一第四长圆孔4611，所述第四长圆孔4611上均匀设置有多个第四圆孔 4612；所述第四连接部461底部连接有一第五连接部462，所述第五连接部 462包括一第五固定通孔，所述第五固定通孔固定套设于所述第二轴承的外圈上。

所述小腿杆44包括一第六连接部，所述第六连接部包括一第六固定通孔441，所述第六固定通孔441固定套设于所述主轴上；所述第六连接部底部连接有第七连接部442，所述第七连接部442上设置有第七长圆孔4421，所述第七长圆孔4421上均匀设置有多个第七圆孔4422。

所述固定腿杆连接件包括固定件42、调节件41和调节钮43，所述固定件42中部设置有一第一凹槽421，所述固定件42两侧均设置有固定件42 长圆孔；所述第一凹槽421两侧均设置有第一限位槽423，所述第一凹槽421 与所述第四连接部461以及第七连接部442相匹配；所述调节件41中部设置有第二凹槽411，所述调节件41两侧均设置有调节件长圆孔422，所述第二凹槽411上设置有一限位孔424；所述第二凹槽411两侧均设置有第二限位槽，所述第二凹槽411与所述第四连接部461以及第七连接部442相匹配；所述调节钮43贯穿所述限位孔424插入所述第七圆孔4422内。

所述第二动力组件5还包括联轴器，所述联轴器设置于所述第二电机与所述第二主轴之间。

所述第二动力组件5还包括轴承端盖45，所述轴承端盖45与所述小腿杆44固定连接。

还包括第二控制系统，所述第二控制系统包括第二控制器、第二限位开关、第二警报器和第二触摸屏，所述第二控制器与所述第二限位开关、所述第二警报器和所述第二触摸屏均电连接，所述第二控制器与所述第二电机电连接，所述第二限位开关用于限定所述第二腿杆组件4的运动范围；

所述第二控制器为意法半导体集团生产的STM32F103ZET6控制器。

使用时，将膝关节训练装置绑扎于使用者的腿上，使第二动力组件5与使用者的膝关节平齐，且膝关节训练装置位于使用者的膝盖外侧，通过将束带穿过调节件长圆孔422将膝关节训练装置绑扎于使用者的腿上。根据使用者的身高调节调节件41的位置时，向外拉调节钮43，使调节钮43脱离其目前所在的第七圆孔4422，调整调节件41至适当高度，松开调节钮43，使调节钮43重新插入一个第七圆孔4422。

通过第二触摸屏启动和关闭膝关节训练装置，行走训练时，第二控制器控制第二电机的转动和停止，第二电机通过第二主轴带动小腿杆44绕小腿杆44与大腿杆46之间的连接点转动，使用者的小腿在小腿杆44的带动下绕膝关节转动，从而完成对使用者的膝关节辅助训练。

实施例三：

如图1所示，本实施例还公开一种包含实施例一中的髋关节训练装置以及实施例二中的膝关节训练装置的下肢关节训练系统，包括快速组合接口90 和第二固定件47，所述快速组合接口90和所述第二固定件47用于连接所述髋关节训练装置和所述膝关节训练装置；

所述快速组合接口90中部设置有一第三凹槽91，所述第三凹槽91下部两侧均设置有第四限位槽93，所述第三凹槽91上部设置有第一安装孔92，所述第四限位槽93内设置有第二安装孔94，所述大腿下杆15插入所述第三凹槽91，通过所述第一安装孔92与所述第二螺栓孔组162配合连接将所述快速组合接口90固定于所述大腿伸缩杆16上；

所述第二固定件47包括中部设置的中部凹槽，所述第二固定件47两侧均设置有第二固定件47长圆孔；所述中部凹槽两侧均设置有第一限位槽423，所述中部凹槽与所述第四连接部461以及第七连接部442相匹配，所述中部凹槽两侧还设置有多个第二固定通孔471；

所述第二固定件47的顶部插入所述第四限位槽93，通过所述第二安装孔94与所述多个第二固定通孔471配合连接将所述第二固定件47与所述大腿杆46固定连接。

还包括第三控制系统，所述第三控制系统包括第三控制器、第三限位开关、第三警报器和第三触摸屏，所述第三控制器与所述第三限位开关、所述第三警报器和所述第三触摸屏均电连接，所述第三控制器与所述第一控制器和所述第二控制器均电连接，所述第三限位开关用于限定所述髋关节训练装置相对于所述膝关节训练装置的运动范围；

所述第一警报器、所述第二警报器和所述第三警报器为同一报警器；所述第一触摸屏、所述第二触摸屏和所述第三触摸屏为同一触摸屏；所述第一控制器、所述第二控制器和所述第三控制器为同一控制器；

所述第三控制器为意法半导体集团生产的STM32F103ZET6控制器。

本实施例中的下肢关节训练系统的程序流程图如图11 所示，第三控制器同时控制髋关节训练装置和膝关节训练装置，模拟正常人行走时髋关节和膝关节的运动规律，对使用者进行行走辅助训练。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (1)

1.一种下肢关节训练系统，其特征在于，包含髋关节训练装置和膝关节训练装置；所述髋关节训练装置包括腰部组件、第一腿杆组件和第一动力组件；所述腰部组件左右两侧分别设置有一所述第一腿杆组件，每个所述第一腿杆组件分别与一所述第一动力组件动力连接；所述第一动力组件上部与所述腰部组件转动连接；所述腰部组件包括腰部主杆；所述第一腿杆组件包括大腿上杆和大腿下杆；所述大腿上杆的上部与所述腰部主杆相连接；所述大腿上杆的下部与所述大腿下杆的上部转动连接；所述大腿下杆上设置有第三连接部；所述第一动力组件包括动力壳体以及设置于所述动力壳体内的第一电机、丝杆和丝杆螺母，所述丝杆与所述第一电机的动力输出轴动力连接，所述丝杆螺母与所述丝杆动力连接；所述丝杆螺母与所述第三连接部转动连接；所述动力壳体一端与所述腰部主杆转动连接；

所述大腿下杆底部设置有大腿下杆螺栓孔组；还包括大腿伸缩杆，所述大腿伸缩杆上部设置有第一螺栓孔组，所述大腿伸缩杆下部设置有第二螺栓孔组；所述第一螺栓孔组用于与所述大腿下杆螺栓孔组配合连接；

所述第一动力组件还包括第一轴承和内螺母，所述内螺母与所述丝杆螺纹连接，所述第一轴承套设于所述内螺母上，所述丝杆螺母套设于所述第一轴承的外圈上；

所述动力壳体一端侧壁上设置有第一连接孔，所述动力壳体另一端侧壁上设置有第二长圆孔，所述第一连接孔与所述腰部主杆转动连接，所述第三连接部贯穿所述第二长圆孔与所述丝杆螺母相连接；

所述腰部主杆上设置有第一连接部，所述大腿上杆的上部设置有第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部用于连接所述腰部主杆与所述大腿上杆；

还包括第一连接件，所述第一连接件包括两个对称设置的“几”字形连接片，所述连接片两端端部均设置有多个第一通孔；所述连接片设置于所述第一连接部两侧，通过在所述第一通孔内设置第一螺栓将连接片固定于所述腰部主杆上；

所述第一连接部为所述腰部主杆下底面上向上凹陷的矩形凹槽，所述连接片卡接于所述矩形凹槽内；

所述第二连接部为多个第二通孔，所述多个第二通孔与所述连接片下部的所述多个第一通孔相匹配后通过第二螺栓将所述大腿上杆与所述第一连接件固定连接；

所述腰部组件还包括连接杆，所述连接杆为一空心杆，所述连接杆的一侧侧壁上设置有两个第三通孔；所述腰部主杆包括第一主杆和第二主杆，所述第一主杆和所述第二主杆为左右对称的L型杆件，所述第一主杆和所述第二主杆通过所述连接杆固定连接，所述第一主杆和所述第二主杆上分别设置有一个第一长圆孔，所述第一主杆和所述第二主杆以对称方式分别插入所述连接杆的一端，所述第一长圆孔与一个所述第三通孔相匹配，通过将一第二螺栓插入所述第一长圆孔以及与之相匹配的所述第三通孔使所述第一主杆或所述第二主杆与所述连接杆固定连接；

所述腰部组件还包括扶手杆和靠背，所述靠背设置于所述连接杆上，所述扶手杆与所述第一主杆和所述第二主杆固定连接，所述扶手杆、所述第一主杆、所述第二主杆以及所述连接杆组成一个矩形框；

还包括绑扎带，所述绑扎带设置于所述第一腿杆组件的内侧；

所述绑扎带设置于所述大腿下杆的下部或所述大腿伸缩杆的下部；

还包括缓冲垫，所述缓冲垫设置于所述大腿上杆与所述大腿下杆之间；

还包括第一控制系统，所述第一控制系统包括第一控制器、第一限位开关、第一警报器和第一触摸屏，所述第一控制器与所述第一限位开关、所述第一警报器和所述第一触摸屏均电连接，所述第一控制器与所述第一电机电连接，所述限位开关用于限定所述第一腿杆组件的运动范围；

所述第一控制器为意法半导体集团生产的STM32F103ZET6控制器；

所述膝关节训练装置包括第二腿杆组件和第二动力组件；所述第二腿杆组件包括大腿杆、小腿杆和固定腿杆连接件；所述第二动力组件包括第二电机、第二主轴和第二轴承；所述第二电机与所述第二主轴动力连接，所述第二主轴设置于所述第二轴承的内圈上，所述大腿杆与所述第二轴承的外圈固定连接，所述小腿杆固定设置于所述第二主轴上；所述固定腿杆连接件用于将所述大腿杆和所述小腿杆固定于人体上；

所述大腿杆包括带状的第四连接部，所述第四连接部上设置有一第四长圆孔，所述第四长圆孔上均匀设置有多个第四圆孔；所述第四连接部底部连接有一第五连接部，所述第五连接部包括一第五固定通孔，所述第五固定通孔固定套设于所述第二轴承的外圈上；

所述小腿杆包括一第六连接部，所述第六连接部包括一第六固定通孔，所述第六固定通孔固定套设于所述主轴上；所述第六连接部底部连接有第七连接部，所述第七连接部上设置有第七长圆孔，所述第七长圆孔上均匀设置有多个第七圆孔；

所述固定腿杆连接件包括固定件、调节件和调节钮，所述固定件中部设置有一第一凹槽，所述固定件两侧均设置有固定件长圆孔；所述第一凹槽两侧均设置有第一限位槽，所述第一凹槽与所述第四连接部以及第七连接部相匹配；

所述调节件中部设置有第二凹槽，所述调节件两侧均设置有调节件长圆孔，所述第二凹槽上设置有一限位孔；所述第二凹槽两侧均设置有第二限位槽，所述第二凹槽与所述第四连接部以及第七连接部相匹配；

所述调节钮贯穿所述限位孔插入所述第七圆孔内；

所述第二动力组件还包括联轴器，所述联轴器设置于所述第二电机与所述第二主轴之间；

所述第二动力组件还包括轴承端盖，所述轴承端盖与所述小腿杆固定连接；

还包括第二控制系统，所述第二控制系统包括第二控制器、第二限位开关、第二警报器和第二触摸屏，所述第二控制器与所述第二限位开关、所述第二警报器和所述第二触摸屏均电连接，所述第二控制器与所述第二电机电连接，所述第二限位开关用于限定所述第二腿杆组件的运动范围；

所述第二控制器为意法半导体集团生产的STM32F103ZET6控制器；

包括快速组合接口和第二固定件，所述快速组合接口和所述第二固定件用于连接所述髋关节训练装置和所述膝关节训练装置；

所述快速组合接口中部设置有一第三凹槽，所述第三凹槽下部两侧均设置有第四限位槽，所述第三凹槽上部设置有第一安装孔，所述第四限位槽内设置有第二安装孔，所述大腿下杆插入所述第三凹槽，通过所述第一安装孔与所述第二螺栓孔组配合连接将所述快速组合接口固定于所述大腿伸缩杆上；

所述第二固定件包括中部设置的中部凹槽，所述第二固定件两侧均设置有第二固定件长圆孔；所述中部凹槽两侧均设置有第一限位槽，所述中部凹槽与所述第四连接部以及第七连接部相匹配，所述中部凹槽两侧还设置有多个第二固定通孔；

所述第二固定件的顶部插入所述第四限位槽，通过所述第二安装孔与所述多个第二固定通孔配合连接将所述第二固定件与所述大腿杆固定连接；

还包括第三控制系统，所述第三控制系统包括第三控制器、第三限位开关、第三警报器和第三触摸屏，所述第三控制器与所述第三限位开关、所述第三警报器和所述第三触摸屏均电连接，所述第三控制器与所述第一控制器和所述第二控制器均电连接，所述第三限位开关用于限定所述髋关节训练装置相对于所述膝关节训练装置的运动范围；

所述第一警报器、所述第二警报器和所述第三警报器为同一报警器；所述第一触摸屏、所述第二触摸屏和所述第三触摸屏为同一触摸屏；所述第一控制器、所述第二控制器和所述第三控制器为同一控制器；

所述第三控制器为意法半导体集团生产的STM32F103ZET6控制器。

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