CN109009878A - 一种主被动一体式运动装置 - Google Patents

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CN109009878A CN201810980953.7A CN201810980953A CN109009878A CN 109009878 A CN109009878 A CN 109009878A CN 201810980953 A CN201810980953 A CN 201810980953A CN 109009878 A CN109009878 A CN 109009878A
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刘凯磊
李奇林
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曾华平
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Abstract

本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种主被动一体式运动装置。包括上肢复健组件、下肢复健组件和驱动装置，上肢复健组件、下肢复健组件和驱动装置均设置在所述支架上，所述驱动装置通过传动组件同时驱动上肢复健组件和下肢复健组件工作。本发明的运动装置通过增加驱动装置带动使用者进行简单的运动，可实现主动运动和被动运动一体化，相对于患者主动运动来说，被动的运动更加安全而且不会造成运动损伤，减小了使用者再次受伤的可能,非常适合老年人和行动不便的患者以及辅助先天运动障碍的患者进行有效的体育锻炼。解决了现有技术中的复健装置需患者主动运动，容易对患者造成损伤，且不如被动运动的安全性高、适用性广的问题。

Description

一种主被动一体式运动装置
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种主被动一体式运动装置。
背景技术
依靠如今医学技术的进步与发展，已经逐步让过去许多肢体伤残导致部分肢体功能不全或瘫痪病患看到了康复的希望。通常通过积极的治疗和复健运动，可以有效的激活伤残肢体，并逐渐恢复功能。但目前现有的病患肢体复健方式，主要依靠医生手动帮助患者实现肌肉的康复训练，这种方式费时费力，医生能够服务的患者有限，并不能满足现在医院的需要。
申请号为CN201720098571.2的申请公开了一种多功能健康复健装置，并具体公开了：包括升降架、升降导轨、引体向上架、复健架、坐拉训练器、腿部复健器、配重块、支撑架、支撑柱、收纳箱、复健床、牵引护栏、液压缸、靠枕，升降架与引体向上架连接，升降架安装在复健架的升降导轨上，坐拉训练器和牵引护栏安装在复健床上，腿部复健器独立设置，腿部复健器安装在支撑柱上，配重块焊接在支撑架前端，收纳箱安装复健床的抽槽内，液压缸的支撑杆支撑靠枕。上述的复健装置可用于对手臂和腿部进行复健。但是上述的复健装置需要患者自己用力拉动复健装置进行复健，对于行动不便的老年人以及患有伤病和先天运动障碍的患者来说，可能没有那么大的力气来进行复健，因此急需一种运动装置适合对上述患者进行复健。
发明内容
为了解决现有技术中的复健装置需患者主动运动，容易对患者造成损伤，且不如被动运动的安全性高、适用性广的问题，本发明提出一种主被动一体式运动装置，解决了上述技术问题。本发明的技术方案如下：
一种主被动一体式运动装置，包括上肢复健组件、下肢复健组件和驱动装置，所述上肢复健组件、下肢复健组件和驱动装置均设置在所述支架上，所述驱动装置通过传动组件同时驱动上肢复健组件和下肢复健组件工作。
本发明的运动装置通过增加驱动装置带动使用者进行简单的运动，可实现主动运动和被动运动一体化，相对于患者主动运动来说，被动的运动更加安全而且不会造成运动损伤，减小了使用者再次受伤的可能,非常适合老年人和行动不便的患者以及辅助先天运动障碍的患者进行有效的体育锻炼；此外，设置驱动装置同时驱动上肢复健组件和下肢复健组件，则减少了部件的使用，降低了成本，也减小了运动装置的体积，方便搬运携带，适合多种适用场所。
进一步地，所述上肢复健组件包括两组平行设置的手臂活动组件，两组手臂活动组件分别位于支架的两端，每组手臂活动组件包括水平导轨和可沿水平导轨滑动的手柄。
进一步地，所述水平导轨固定设置在所述支架上，所述手柄通过第一滑块可滑动地设置在水平导轨上，所述手柄竖直设置，所述手柄的上端至少部分伸出支架的上方。
进一步地，所述下肢复健组件包括两组平行设置的腿部活动组件，两组腿部活动组件分别位于支架的两端，每组腿部活动组件包括竖向导轨和可沿竖向导轨活动的腿部支撑组件。
进一步地，所述竖向导轨的上端与支架固定连接，所述腿部支撑组件包括滑动支撑件和脚踏板，所述滑动支撑件的上端滑动设置在竖向导轨上，所述滑动支撑件的下端和所述脚踏板铰接。
进一步地，所述脚踏板包括固定连接的踏脚部和限位部，所述限位部的宽度大于所述踏脚部的宽度，所述滑动支撑件的下端和所述踏脚部铰接，所述限位部限位所述脚踏板相对所述滑动支撑件的旋转角度。
进一步地，所述传动组件包括齿轮组件和传动绳，所述齿轮组件包括与驱动装置驱动连接的第一齿轮和与第一齿轮啮合的第二齿轮，所述第二齿轮带动所述绕线轮转动，所述传动绳包括第一传动绳和第二传动绳，所述第一传动绳和所述第二传动绳分别绕在所述绕线轮上，所述第一传动绳带动所述上肢复健组件工作，所述第二传动绳带动所述下肢复健组件工作。
进一步地，所述第一传动绳为封闭的绳索，所述第一传动绳与两个第一滑块固定连接，所述第一传动绳拉动第一滑块沿水平导轨运动；所述第二传动绳的两端分别与两个支撑杆固定连接，所述第二传动绳拉动所述支撑杆沿竖向导轨运动。
进一步地，还包括多个导向轮，多个所述导向轮限定第一传动绳和第二传动绳的运动轨迹。
进一步地，所述驱动装置包括低速电动机，所述驱动装置可滑动地设置在所述支架上，所述支架上设置有滑轨，所述驱动装置的一侧固定设置有与所述滑轨配合的第二滑块，所述驱动装置的另一侧还固定设置有限位杆，所述支架上设置有供限位杆伸入的长孔。
基于上述技术方案，本发明所能实现的技术效果为：
1.本发明的一种主被动一体式运动装置，可实现主动运动和被动运动一体化，通过增加驱动装置带动使用者进行简单的运动，相对于患者主动运动来说，被动的运动更加安全而且不会造成运动损伤，减小了使用者再次受伤的可能,非常适合老年人和行动不便的患者以及辅助先天运动障碍的患者进行有效的体育锻炼；
2.本发明的一种主被动一体式运动装置，包括上肢复健组件和下肢复健组件，可同时对上肢和下肢进行复健，且上肢复健组件和下肢复健组件通过同一驱动装置进行驱动运动，简化了结构，降低了成本；
3.本发明的一种主被动一体式运动装置，通过对上肢复健组件和下肢复健组件的合理设置，即均通过驱动装置带动绳索运动，通过绳索驱动上肢复健组件和下肢复健组件之间相对滑动，从而帮助病人复健，结构简单，且所需的动力小，因此本发明的驱动装置采用低速电动机即可；此外滑轨滑块的结构也限定了上肢复健组件和下肢复健组件的运动范围，提高了运动装置的安全性；
4.本发明的一种主被动一体式运动装置的驱动装置可相对于支架水平滑动，可保证运动装置能快速失去动力，以进一步保证运动装置的安全性；此外调整驱动装置的位置，使运动装置失去动力，可进行主动运动。
附图说明
图1为本发明的运动装置的结构示意图；
图2为本发明的运动装置不含上盖时的结构示意图；
图3为图2的A部放大图；
图4为本发明的运动装置不含上盖时的俯视图；
图5为本发明的运动装置的另一结构示意图；
图6为本发明的运动装置的下肢复健组件的局部示意图；
图中：1-手臂活动组件；11-水平导轨；12-手柄；13-第一滑块；2-腿部活动组件；21-竖向导轨；22-腿部支撑组件；221-滑动支撑件；222-脚踏板；2221-踏脚部；2222-限位部；3-驱动装置；31-第二滑块；32-限位杆；4-支架；41-支架本体；411-长孔；412-滑轨；42-上盖；5-传动组件；51-齿轮组件；511-第一齿轮；512-第二齿轮；52-绕线轮；53-传动绳；531-第一传动绳；532-第二传动绳；54-导向轮；541-导向柱。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的内容作进一步地说明。
如图1-6所示，本实施例提供了一种主被动一体式运动装置，包括上肢复健组件、下肢复健组件和驱动装置3，所述上肢复健组件、下肢复健组件和驱动装置3均设置在支架4上，驱动装置3通过传动组件5同时驱动上肢复健组件和下肢复健组件工作。
支架4用于安装和支撑上肢复健组件、下肢复健组件、驱动装置3和传动组件5，支架4包括支架本体41和上盖42，支架4呈桌子状，类似于学生课桌，其中支架本体41具有容纳空间，容纳空间又被隔成安装区和驱动区，容纳空间的上方具有开口，上盖42正好可盖住上述开口。上肢复健组件、下肢复健组件、驱动装置3和传动组件5均设置在支架本体41上，其中，上肢复健组件设置在容纳空间的安装区内，且其上端至少部分伸出支架4的上表面；驱动装置3设置在容纳空间的驱动区；下肢复健组件设置在容纳空间的下方并竖直向下延伸；传动组件也设置在容纳空间内，将驱动装置3的驱动作用传递给上肢复健组件和下肢复健组件，带动上肢复健组件和下肢复健组件运动。
上肢复健组件包括两组平行设置的手臂活动组件1，每组手臂活动组件1包括水平导轨11、手柄12和第一滑块13，水平导轨11固定设置在支架4上，两个水平导轨11平行设置，水平导轨11的两侧面开有水平延伸的第一滑槽，手柄12通过第一滑块13滑动设置在水平导轨11上，具体地，第一滑块13可滑动地设置在水平导轨11上，第一滑块13两内侧面设有凸起结构，凸起结构与水平导轨11上的第一滑槽相适应；手柄12与第一滑块13固定连接，手柄12竖直设置，手柄12的底端与第一滑块13的顶端固定连接。优选地，手柄12呈与人手相适应的柱状，方便患者进行抓握。
下肢复健组件包括两组平行设置的腿部活动组件2，两组腿部活动组件2竖直设置，每组腿部活动组件2包括竖向导轨21和腿部支撑组件22，腿部支撑组件22可沿竖向导轨21上下运动。竖向导轨21竖直设置，竖向导轨21的上端与支架本体41的中部底板固定连接，竖向导轨21的两侧开有竖向延伸的第二滑槽；腿部支撑组件22包括滑动支撑件221和脚踏板222，其中，滑动支撑件221的上端滑动设置在竖向导轨21上，滑动支撑件221的下端连接脚踏板222。具体地，滑动支撑件221的上端的两内侧设置有凸起结构，凸起结构与第二滑槽相适应，滑动支撑件221的下端与脚踏板222铰接。优选地，为了防止滑动支撑件221脱离竖向导轨21，在竖向导轨21的下端设置有限位结构限制滑动支撑件221滑出第二滑槽。优选地，脚踏板222包括踏脚部2221和限位部2222，踏脚部2221和限位部2222可固定连接，也可一体成型，踏脚部2221和限位部2222均呈方形，限位部2222的宽度大于踏脚部2221的宽度。滑动支撑件221的下端与踏脚部2221的靠近限位部2222的位置铰接，如此，当需要放下脚踏板222时，脚踏板222相对滑动支撑件221摆动，摆动到一定角度时，限位部2222抵靠在滑动支撑件221的远离踏脚部2221的外侧面，起到对脚踏板222的限位作用。进一步优选地，滑动支撑件221为滑动支撑板，滑动支撑板上开有和脚踏板222形状相适应的开孔，方便脚踏板222收纳于滑动支撑板上的开孔之中。进一步优选地，脚踏板222相对于滑动支撑件221的最大摆动角度为90度。
驱动装置3起到驱动作用，由于运动装置只需带动患者进行慢速被动运动，因此，驱动装置3可采用低速电动机。驱动装置3可滑动地设置在支架4上，具体地，驱动装置3安装在容纳空间的驱动区，驱动装置3的两侧均有支板，驱动装置3的一侧通过滑轨滑块配合，滑动地设置在支架4上，驱动装置3的另一侧设置有限位结构。更具体地，驱动装置3的一侧固定设置有第二滑块31，与之对应的支架4的支板上固定设置有滑轨412，驱动装置3通过第二滑块31和滑轨412配合，滑动设置在支架4上；驱动装置3的另一侧固定设置有限位杆32，与之对应的支架4的支板上开有长孔411，限位杆32伸进长孔411内对驱动装置3的滑动范围进行限定。通过将驱动装置3滑动设置在支架4上，可实现对驱动装置3的动力传输的控制，当驱动装置3靠近传动组件5时，可将动力传输给传动组件5，进而带动上肢复健组件和下肢复健组件运动；当驱动装置3远离传动组件5时，驱动装置3的动力传输线路被切断，运动装置能快速失去动力。
驱动装置3通过传动组件5同时带动上肢复健组件和下肢复健组件运动。传动组件5包括齿轮组件51、绕线轮52和传动绳53，传动组件5通过齿轮组件51带动传动绳53运动，传动绳53带动上肢复健组件和下肢复健组件运动。具体地，齿轮组件51包括相互啮合的第一齿轮511和第二齿轮512，第一齿轮511与驱动装置3驱动连接，即驱动装置3带动第一齿轮511运动，第一齿轮511带动第二齿轮512转动。优选地，第一齿轮511和第二齿轮512为锥齿轮；传动绳53包括第一传动绳531和第二传动绳532，第一传动绳531呈封闭绳索，第一传动绳531与上肢复健组件的两个第一滑块13固定连接；第二传动绳532的两端分别与下肢复健组件的两个滑动支撑件221固定连接。优选地，第一传动绳531穿过两个第一滑块13并与第一滑块13固定连接，第一传动绳531通过拉动第一滑块13带动手柄12沿水平导轨11滑动；第二传动绳532的两端分别与两个滑动支撑件221的上端固定连接，第二传动绳532通过拉动滑动支撑件221带动脚踏板222沿竖向导轨21滑动。
第二齿轮512通过绕线轮52带动第一传动绳531和第二传动绳532运动，第二齿轮512固定套设在绕线轮52的一端，绕线轮52可转动地设置在支架本体41上，第二齿轮512带动绕线轮52转动，绕线轮52的另一端用于绕设第一传动绳531和第二传动绳532。优选地，绕线轮52上设置有与第一传动绳531对应的第一绳槽和与第二传动绳532对应的第二绳槽，第一传动绳531绕绕线轮52的第一绳槽一圈，穿过两个第一滑块13并与第一滑块13固定连接；第二传动绳532绕绕线轮52的第二绳槽一圈，其两端分别与两个滑动支撑件221固定连接。优选地，第一传动绳531和第二传动绳532在绕线轮52上的缠绕方向相同，如此，假设绕线轮52带动第一传动绳531由左向右运动，则绕线轮52带动第二传动绳532也是由左向右运动，第一传动绳531由左向右运动，则左手收回，右手伸出；第二传动绳532有左向右运动，则左腿上升，右腿下降，即手柄12和脚踏板22的运动符合人的正常行走习惯。
进一步地，传动组件5还包括导向轮54，导向轮54对第一传动绳531和第二传动绳532的运动轨迹进行限定。具体地，两个水平导轨11的两端分别设置有导向轮54，采用设置在水平导轨11上的导向轮54来限定第一传动绳531的运动轨迹。优选地，第一传动绳531绕过设置在水平导轨11上的导向轮54限定出的运动轨迹近似于方形；两组腿部活动组件2上方的支架4的侧壁上分别对应设置有导向轮54，支架4侧壁上的导向轮54对第二传动绳532的运动轨迹进行限定，优选地，第二传动绳532绕过支架4侧壁上的导向轮54竖直向下延伸并与滑动支撑件221连接。优选地，导向轮54通过导向柱541设置在水平导轨11或支架4上；进一步优选地，导向柱541固定设置在水平导轨11或支架4上，导向轮54套设在导向柱541的外部，导向轮54可相对于导向柱541转动。
通过上述的结构，本发明的一种主被动一体式运动装置的工作原理为：驱动装置3开始工作，通过齿轮组件51带动绕线轮52转动，绕线轮52带动其上的第一传动绳531和第二传动绳532运动，第一传动绳531带动两个手柄12沿水平滑轨11运动，第二传动绳532带动两个脚踏板222沿竖向滑轨21运动。合理设置驱动装置3的工作模式，使驱动装置3带动绕线轮52往复转动，进而第一传动绳531带动两个手柄12沿水平滑轨11往复运动，第二传动绳532带动两个脚踏板222沿竖向滑轨21往复运动，实现被动运动。
此外，驱动装置3可在一定范围内水平滑动，当驱动装置3带动第一齿轮511靠近第二齿轮512并与第二齿轮512啮合时，驱动装置3的驱动力可带动上肢复健组件和下肢复健组件运动；当驱动装置3带动第一齿轮511远离第二齿轮512并不再与第二齿轮512啮合时，驱动装置3的驱动作用力无法传输，运动装置可快速失去动力。在患者想要进行主动运动时，可调节驱动装置3在滑轨上的位置，使第一齿轮511和第二齿轮512之间不再啮合，然后患者可以双手握住两个手柄12，双脚踏在两个脚踏板222上，进行复健，如此实现主动运动。
本发明的主被动一体式运动装置可用于护理床，方便患者在护理床上使用该运动装置进行复健，适用性强。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明的宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (10)

1.一种主被动一体式运动装置，其特征在于，包括上肢复健组件、下肢复健组件和驱动装置(3)，所述上肢复健组件、下肢复健组件和驱动装置(3)均设置在所述支架(4)上，所述驱动装置(3)通过传动组件(5)同时驱动上肢复健组件和下肢复健组件工作。
2.如权利要求1所述的一种主被动一体式运动装置，其特征在于，所述上肢复健组件包括两组平行设置的手臂活动组件(1)，两组手臂活动组件(1)分别位于支架(4)的两端，每组手臂活动组件(1)包括水平导轨(11)和可沿水平导轨(11)滑动的手柄(12)。
3.如权利要求2所述的一种主被动一体式运动装置，其特征在于，所述水平导轨(11)固定设置在所述支架(4)上，所述手柄(12)通过第一滑块(13)可滑动地设置在水平导轨(11)上，所述手柄(12)竖直设置，所述手柄(12)的上端至少部分伸出支架(4)的上方。
4.如权利要求1-3任一项所述的一种主被动一体式运动装置，其特征在于，所述下肢复健组件包括两组平行设置的腿部活动组件(2)，两组腿部活动组件(2)分别位于支架(4)的两端，每组腿部活动组件(2)包括竖向导轨(21)和可沿竖向导轨(21)活动的腿部支撑组件(22)。
5.如权利要求4所述的一种主被动一体式运动装置，其特征在于，所述竖向导轨(21)的上端与支架(4)固定连接，所述腿部支撑组件(22)包括滑动支撑件(221)和脚踏板(222)，所述滑动支撑件(221)的上端滑动设置在竖向导轨(21)上，所述滑动支撑件(221)的下端和所述脚踏板(222)铰接。
6.如权利要求5所述的一种主被动一体式运动装置，其特征在于，所述脚踏板(222)包括固定连接的踏脚部(2221)和限位部(2222)，所述限位部(2222)的宽度大于所述踏脚部(2221)的宽度，所述滑动支撑件(221)的下端和所述踏脚部(2221)铰接，所述限位部(2222)限位所述脚踏板(222)相对所述滑动支撑件(221)的旋转角度。
7.如权利要求1-3,5-6任一项所述的一种主被动一体式运动装置，其特征在于，所述传动组件(5)包括齿轮组件(51)、绕线轮(52)和传动绳(53)，所述齿轮组件(51)包括与驱动装置(3)驱动连接的第一齿轮(511)和与第一齿轮(511)啮合的第二齿轮(512)，所述第二齿轮(512)带动所述绕线轮(52)转动，所述传动绳(53)包括第一传动绳(531)和第二传动绳(532)，所述第一传动绳(531)和所述第二传动绳(532)分别绕在所述绕线轮(52)上，所述第一传动绳(531)带动所述上肢复健组件工作，所述第二传动绳(532)带动所述下肢复健组件工作。
8.如权利要求7所述的一种主被动一体式运动装置，其特征在于，所述第一传动绳(531)为封闭的绳索，所述第一传动绳(531)与两个第一滑块(13)固定连接，所述第一传动绳(531)拉动第一滑块(13)沿水平导轨(11)运动；所述第二传动绳(532)的两端分别与两个滑动支撑件(221)固定连接，所述第二传动绳(532)拉动所述滑动支撑件(221)沿竖向导轨(21)运动。
9.如权利要求8所述的一种主被动一体式运动装置，其特征在于，所述传动组件(5)还包括多个导向轮(54)，多个所述导向轮(54)限定第一传动绳(531)和第二传动绳(531)的运动轨迹。
10.如权利要求1-3,5-6,8-9任一项所述的一种主被动一体式运动装置，其特征在于，所述驱动装置(3)为低速电动机，所述驱动装置(3)可滑动地设置在所述支架(4)上，所述支架(4)上设置有滑轨(412)，所述驱动装置(3)的一侧固定设置有与所述滑轨(412)配合的第二滑块(31)，所述驱动装置(3)的另一侧还固定设置有限位杆(32)，所述支架(4)上设置有供限位杆(32)伸入的长孔(411)。
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