CN109009869B - 一种髋关节康复训练器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种髋关节康复训练器，包括底座、第一丝杠、与第一丝杠平行设置的第二丝杠、第一连接座、第二连接座、屈伸辅杆、屈伸主杆、屈伸连接轴；第一电机和第二电机，屈伸辅杆的上端与屈伸连接轴固定连接；屈伸主杆的上端固定有横梁，横梁的两端通过第一轴套铰接有收展调节杆，第一轴套与屈伸连接轴和屈伸主杆的延伸方向均垂直，收展调节杆的上端设置有脚踏板组件；屈伸主杆的上端还安装有电动推杆，电动推杆的推杆端连接在收展调节杆上。本发明在满足髋关节做矢状面内屈伸运动的同时，最主要的是能使人体髋关节做内收和外展运动，还可实现对踝关节的康复训练，可实现多自由度全面康复训练。

Description

一种髋关节康复训练器

技术领域

本发明涉及康复医疗器械技术领域，具体涉及一种髋关节康复训练器。

背景技术

随着医疗技术的重大变革，人民的平均寿命整体有了较大提升，伴随着老年人口的数量也是不断创下新高，老龄化社会已经到来。老年人是脑血管疾病的高危人群，在幸存的病人中，约有75％的人存在运动功能障碍，生活自理和行动存在较大困难。由于车祸、工伤等事故或者自然灾害导致的脊髓损伤病人数量也在逐渐增加。这些患者前中后期的康复训练对下肢运动机能的恢复起着极为重要的作用。康复训练器作为一种自动化的康复医疗设备，在减轻医生工作强度的同时，为患者各个阶段的康复提供了极大的便利。

人体髋关节主要实现屈伸、内收和外展运动，针对髋关节的康复训练器大多运动自由度单一，能够实现髋关节两个自由度训练的设备较少，结构复杂，制造成本高。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是克服现有技术中存在的髋关节康复训练器运动自由度单一的缺陷，提供一种多自由度、结构简单的髋关节康复训练器。

为了解决上述存在的技术问题，本发明所述方法的是通过以下技术方案实现的：

一种髋关节康复训练器，其特征在于：包括底座、靠近所述底座前端设置的第一丝杠、靠近所述底座后端且与所述第一丝杠平行设置的第二丝杠、沿所述第一丝杠移动的第一连接座、沿所述第二丝杠移动的第二连接座、下端铰接在所述第一连接座上的屈伸辅杆、下端铰接在所述第二连接座上的屈伸主杆、通过轴承安装在所述屈伸主杆上端水平设置的屈伸连接轴；所述第一丝杠和所述第二丝杠的端部均通过联轴器分别连接有第一电机和第二电机，所述屈伸辅杆的上端与所述屈伸连接轴固定连接；所述屈伸主杆的上端固定有横梁，所述横梁的两端通过第一轴套铰接有收展调节杆，所述第一轴套与所述屈伸连接轴和所述屈伸主杆的延伸方向均垂直，所述收展调节杆的上端设置有脚踏板组件；所述屈伸主杆的上端安装有电动推杆，所述电动推杆的推杆端连接在所述收展调节杆上。

优选地，所述康复训练器连接高度可调的座椅，分为对称设置的左腿康复训练器和右腿康复训练器。

优选地，所述第一连接座与套设在所述第一丝杠上的螺母固定连接；所述第二连接座与套设在所述第二丝杠上的螺母固定连接。

优选地，所述底座上平行于所述第一丝杠和所述第二丝杠的两侧均设置有导轨，所述第一连接座和第二连接座的下端固定连接有滑块，所述滑块沿所述导轨移动。

优选地，所述脚踏板组件包括踏板、设置在所述踏板下方的踏板连接板、安装在所述踏板连接板上的踏板轴承座、通过轴承支撑在所述踏板轴承座上的踏板转轴、固定安装在所述踏板连接板上的踏板旋转电机、同轴连接在所述踏板旋转电机输出轴上的主动带轮、同轴固定安装在所述踏板转轴上的从动带轮；所述主动带轮与所述从动带轮通过同步带连接；所述踏板转轴与所述横梁平行；所述收展调节杆的顶端通过第二轴套铰接于所述踏板转轴的两端，所述第二轴套和所述第一轴套平行。

优选地，所述踏板与所述踏板连接板之间还设置有压力传感器，所述踏板连接板上具有亚克力压力台，所述压力传感器安装在所述亚克力压力台上，所述亚克力压力台外部通过密封框将其密封在所述踏板与所述踏板连接板之间。

优选地，所述康复训练器还包括固定在所述底座前端的前端支撑架和套管，所述前端支撑架通过套管与座椅固定连接。

优选地，所述第一连接座上具有附杆轴，所述屈伸辅杆通过鱼眼轴承连接在所述附杆轴上。

优选地，所述屈伸连接轴伸出所述屈伸主杆的一侧，所述屈伸辅杆固定连接在所述屈伸连接轴向外伸出的部分。

更优选地，所述底座的底部具有升降脚。

由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明在满足髋关节做矢状面内屈伸运动的同时，最主要的是能使人体髋关节做内收和外展运动。通过驱动第一电机和第二电机转动实现髋关节的屈伸运动，并通过驱动电动推杆的伸缩实现髋关节的内收和外展运动。同时结合可调节座椅使用，可满足不同身高、体型的患者不同时期的康复训练。

本发明通过驱动踏板旋转电机还可以驱动踏板转动，以适应髋关节的康复运动，或对踝关节进行康复训练，具有四个自由度，能够进行多功能，多姿态的，更全面的康复训练。

本发明通过平行且前后错开设置两个滚珠丝杠带动屈伸主杆和屈伸辅杆运动，形成一个结构简单的三角支撑机构，使机构始终保持较大的刚度，提高运动的稳定性。同时两个相互平行的滚珠丝杠并排设置，在很大程度上节省了整个结构的占地空间。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明实施例1与座椅连接立体图；

图2是本发明实施例1的髋关节外展状态立体图；

图3是本发明实施例1的右腿髋关节康复训练器立体图；

图4是本发明实施例1的部分结构图；

图5是本发明实施例1的脚踏板组件结构图；

图6是本发明实施例1的脚踏板组件部分爆炸图。

附图标记：1-底座，2-第一丝杠，3-第二丝杠，4-第一连接座，5-第二连接座，6-屈伸辅杆，7-屈伸主杆，8-屈伸连接轴，9-横梁，10-第一轴套，11-收展调节杆，12-电动推杆，13-导轨，14-滑块，15-踏板，16-踏板连接板，17-踏板轴承座，18-踏板转轴，19-踏板旋转电机，20-主动带轮，21-从动带轮，22-第二轴套，24-亚克力压力台，25-密封框，26-前端支撑架，27-套管，28-附杆轴，29-升降脚，30-座椅，31-第一电机，32-第二电机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“径向”、“轴向”、“上”、“下”、“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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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”、“设置”、“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。

实施例1

如图1-图6所示的本发明的一种髋关节康复训练器的一个具体实施例，本实施例可进行右腿的髋关节康复训练，结合座椅30使用，座椅30可旋转，高度可调，髋关节康复训练器包括：包括底座1、靠近底座1前端设置的第一丝杠2、靠近底座1后端且与第一丝杠2平行设置的第二丝杠3、沿第一丝杠2移动的第一连接座4、沿第二丝杠3移动的第二连接座5、下端铰接在第一连接座4上的屈伸辅杆6、下端铰接在第二连接座5上的屈伸主杆7、通过轴承安装在屈伸主杆7上端水平设置的屈伸连接轴8；第一丝杠2和第二丝杠3的端部均通过联轴器分别连接有第一电机31和第二电机32，屈伸辅杆6的上端与屈伸连接轴8固定连接；屈伸主杆7的上端固定有横梁9，横梁9的两端通过第一轴套10铰接有收展调节杆11，第一轴套10与屈伸连接轴8和屈伸主杆7的延伸方向均垂直，收展调节杆11的上端设置有脚踏板组件；屈伸主杆7的上端还安装有电动推杆12，电动推杆12的推杆端连接在收展调节杆11上。

结合图1-图4，底座1为上方开口的方形盒体结构，第一连接座4与套设在第一丝杠2上的螺母固定连接；第二连接座5与套设在第二丝杠3上的螺母固定连接，底座1上平行于第一丝杠2和第二丝杠3的两侧均设置有导轨13，第一连接座4和第二连接座5的下端固定连接有滑块14，滑块14沿导轨13移动。通过滚珠丝杠结构可分别驱动屈伸主杆7的下端和屈伸辅杆6的下端前后移动，以实现带动髋关节的屈伸运动。

第一连接座4上具有附杆轴28，屈伸辅杆6通过鱼眼轴承连接在附杆轴28上。屈伸连接轴8伸出屈伸主杆7的的一侧，屈伸辅杆6固定连接在屈伸连接轴8向外伸出的部分。两个丝杠前后错开平行设置，使屈伸主杆7、屈伸辅杆6和丝杆之间形成一个结构简单的三角支撑机构，使机构始终保持较大的刚度，提高运动的稳定性。且很大程度上节省了整个结构的占地空间。

结合图5和图6，脚踏板组件包括踏板15、设置在踏板15下方的踏板连接板16、安装在踏板连接板16上的踏板轴承座17、通过轴承支撑在踏板轴承座17上的踏板转轴18、固定安装在踏板连接板16上的踏板旋转电机19、同轴连接在踏板旋转电机19输出轴上的主动带轮20、同轴固定安装在踏板转轴18上的从动带轮21；主动带轮20与从动带轮21通过同步带连接；踏板转轴18与横梁9平行；收展调节杆11的顶端通过第二轴套22铰接于踏板转轴18的两端，第二轴套22和第一轴套10平行。踏板15与踏板连接板16之间还设置有压力传感器，踏板连接板16上具有亚克力压力台24，压力传感器安装在亚克力压力台24上，亚克力压力台24外部通过密封框25将其密封在踏板15与踏板连接板16之间。通过驱动踏板旋转电机19还可以驱动踏板15转动，以适应髋关节的康复运动，或对踝关节进行康复训练。

髋关节康复训练器实现内收和外展运动的机构包括一个平行四边形结构和电动推杆12，平行四边形结构由两根相互平行的收展调节杆11、踏板转轴18和横梁9组成，电动推杆12的固定端可转动连接在一个固定于屈伸主杆7上的安装座上，电动推杆12的推杆端可转动连接于一个固定在收展调节杆11上的安装座上。为防止出现死点位置，电动推杆12的推杆端安装在外侧的收展调节杆11上。

具体地，当驱动第一电机31和第二电机32转动时，带动第一丝杠2和第二丝杠3转动，进而带动第一连接座4和第二连接座5前后移动，进而带动屈伸主杆7和屈伸辅杆6之间的夹角变化，这样可以带动脚放在踏板15上的人的髋关节在矢状面内进行屈伸康复训练。同时踏板旋转电机19转动，可带动脚进行旋转运动，即可带动人体踝关节做转动伸屈运动。同时，在上述运动的基础上，当电动推杆12伸缩时，可驱动收展调节杆11向外侧偏移或内收，从而通过带动脚的运动，实现髋关节的外展内收运动，达到髋关节被动训练的目的。在踏板15的底部设有压力传感器，当患者给踏板15施加一定的力时，根据压力传感器采集到的数据，控制器会输出给第一电机31、第二电机32和踏板旋转电机19一定的控制指令，从而驱动康复训练器按照患者的运动意图运动，进而实现患者的主动训练。

实施例2

相对于实施例1中仅有右腿髋关节康复训练器，本实施例还应包括一个与所述右腿康复训练器对称设置的左腿髋关节康复训练器，对两条腿同时进行康复训练。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (9)

1.一种髋关节康复训练器，其特征在于：所述康复训练器连接高度可调的座椅（30），包括对称设置的左腿康复训练器和右腿康复训练器，所述左腿康复训练器和右腿康复训练器结构相同，均包括底座（1）、靠近所述底座（1）前端设置的第一丝杠（2）、靠近所述底座（1）后端且与所述第一丝杠（2）平行设置的第二丝杠（3）、沿所述第一丝杠（2）移动的第一连接座（4）、沿所述第二丝杠（3）移动的第二连接座（5）、下端铰接在所述第一连接座（4）上的屈伸辅杆（6）、下端铰接在所述第二连接座（5）上的屈伸主杆（7）和通过轴承安装在所述屈伸主杆（7）上端水平设置的屈伸连接轴（8）；其中，所述第一丝杠（2）和所述第二丝杠（3）的端部通过联轴器分别连接有第一电机（31）和第二电机（32），所述屈伸辅杆（6）的上端与所述屈伸连接轴（8）固定连接；所述屈伸主杆（7）的上端固定有横梁（9），所述横梁（9）的两端分别通过第一轴套（10）均铰接有收展调节杆（11），所述第一轴套（10）与所述屈伸连接轴（8）和所述屈伸主杆（7）的延伸方向均垂直，所述收展调节杆（11）的上端设置有脚踏板组件；还包括一个平行四边形结构和电动推杆（12），平行四边形结构由两根相互平行的所述收展调节杆（11）、所述脚踏板组件的踏板转轴（18）和所述横梁（9）组成，电动推杆（12）的固定端转动连接在一个固定于屈伸主杆（7）上的安装座上，电动推杆（12）的推杆端转动连接于一个固定在所述收展调节杆（11）上的安装座上，电动推杆（12）的推杆端安装在外侧的收展调节杆（11）上。

2.根据权利要求1所述的一种髋关节康复训练器，其特征在于：所述第一连接座（4）与套设在所述第一丝杠（2）上的螺母固定连接；所述第二连接座（5）与套设在所述第二丝杠（3）上的螺母固定连接。

3.根据权利要求2所述的髋关节康复训练器，其特征在于：所述底座（1）上平行于所述第一丝杠（2）和所述第二丝杠（3）的两侧均设置有导轨（13），所述第一连接座（4）和第二连接座（5）的下端固定连接有滑块（14），所述滑块（14）沿所述导轨（13）移动。

4.根据权利要求1所述的髋关节康复训练器，其特征在于：所述脚踏板组件包括踏板（15）、设置在所述踏板（15）下方的踏板连接板（16）、安装在所述踏板连接板（16）上的踏板轴承座（17）、通过轴承支撑在所述踏板轴承座（17）上的踏板转轴（18）、固定安装在所述踏板连接板（16）上的踏板旋转电机（19）、同轴连接在所述踏板旋转电机（19）输出轴上的主动带轮（20）、同轴固定安装在所述踏板转轴（18）上的从动带轮（21）；所述主动带轮（20）与所述从动带轮（21）通过同步带连接；所述踏板转轴（18）与所述横梁（9）平行；所述收展调节杆（11）的顶端分别通过第二轴套（22）铰接于所述踏板转轴（18）的两端，所述第二轴套（22）和所述第一轴套（10）平行。

5.根据权利要求4所述的髋关节康复训练器，其特征在于：所述踏板（15）与所述踏板连接板（16）之间还设置有压力传感器，所述踏板连接板（16）上具有亚克力压力台（24），所述压力传感器安装在所述亚克力压力台（24）上，所述亚克力压力台（24）外部通过密封框（25）将其密封在所述踏板（15）与所述踏板连接板（16）之间。

6.根据权利要求1所述的髋关节康复训练器，其特征在于：所述康复训练器还包括固定在所述底座（1）前端的前端支撑架（26）和套管（27），所述前端支撑架（26）通过套管（27）与座椅（30）固定连接。

7.根据权利要求1所述的髋关节康复训练器，其特征在于：所述第一连接座（4）上具有附杆轴（28），所述屈伸辅杆（6）通过鱼眼轴承连接在所述附杆轴（28）上。

8.根据权利要求1所述的髋关节康复训练器，其特征在于：所述屈伸连接轴（8）伸出所述屈伸主杆（7）的一侧，所述屈伸辅杆（6）固定连接在所述屈伸连接轴（8）向外伸出的部分。

9.根据权利要求1所述的髋关节康复训练器，其特征在于：所述底座（1）的底部具有升降脚（29）。