CN109303670A - 一种脚踝康复机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种脚踝康复机构，包括：脚掌支撑部分、脚掌固定部分、小腿固定部分及脚踝运动部分；脚踝运动部分包括：脚踝内外翻转部分和/或脚踝上下翻转部分和/或脚踝旋转运动部分；脚掌支撑部分用于承载足部；脚掌固定部分用于将足部和本机构固定；小腿固定部分用于将小腿固定在脚踝运动部分上；脚踝内外翻转部分的运动轴与脚踝内外翻动时的关节运动轴相同心脚踝上下翻转部分的运动轴与脚踝上下翻转时的关节运动轴相同心；脚踝旋转运动部分的运动轴与脚踝旋转运动时的关节运动轴相同心。本发明的脚踝康复机构，能够有效的进行患者脚踝的康复训练，结构简单，操作便捷。

Description

一种脚踝康复机构
技术领域
本发明涉及医疗设备技术领域，特别涉及一种脚踝康复机构。
背景技术
目前脑卒中患者或者肢体损伤患者术后最有效的恢复方法就是康复训练，而脚踝康复训练是患者肢体康复运动中非常关键的一个环节。
现有技术中也有涉及一些脚踝康复装置，比如申请号为CN201710040153.2的中国发明专利，它包括一个架子，在架子上面是倾斜板，倾斜板是绑住人体腿部的部件，在架子在下面是一个顶杆上端铰接的活动盘，顶杆铰接在活动盘的下面，活动盘上面是绑住脚的部件，在活动盘下面周围具有起伏的滑槽，在活动盘下面设置有电机带动的旋转盘，旋转盘中间是穿插顶杆的空芯结构，旋转盘上具有连杆，连杆上端是安装在滑槽中的结构并安装在滑槽中，所述活动盘经顶杆安装在第一底座上，在第一底座下面还有第二底座，第一底座和第二底座之间有伸缩部件，所述活动板下面具有一周滑口，所述的滑槽安装在滑口中。这样的脚踝康复装置具有可以对脚踝进行活动，具有自动化程度高、劳动强度小的优点。
但是上述专利存在以下不足：现有发明专利，并不能进行踝关节内外翻、上下翻和旋转的独立运动或混合运动。
发明内容
本发明针对上述现有技术中存在的问题，提出一种脚踝康复机构，使得患者在康复运动过程中得到有效的脚踝康复训练，结构简单，操作便捷。
为解决上述技术问题，本发明是通过如下技术方案实现的：
本发明提供一种脚踝康复机构，其包括：脚掌支撑部分、脚掌固定部分、小腿固定部分以及脚踝运动部分；其中，
所述脚踝运动部分包括：脚踝内外翻转部分，和/或，脚踝上下翻转部分，和/或，脚踝旋转运动部分；
所述脚掌支撑部分用于承载足部；
所述脚掌固定部分用于将足部和本机构固定；
所述小腿固定部分用于将小腿固定在所述脚踝运动部分上；
所述脚踝内外翻转部分，其运动轴与脚踝内外翻动时的关节运动轴相同心，所述脚踝内外翻转部分提供患者一定角度的脚踝内外翻运动；
所述脚踝上下翻转部分，其运动轴与脚踝上下翻转时的关节运动轴相同心，所述脚踝上下翻转部分用于提供一定角度的脚踝手腕上下翻转运动；
所述脚踝旋转运动部分，其运动轴与脚踝旋转运动时的关节运动轴相同心，所述脚踝旋转运动部分用于提供一定角度的脚踝旋转运动。
较佳地，所述脚踝内外翻转部分采用旋转电机配合同轴减速器实现高扭矩旋转运动，输出末端采用互呈90度的锥齿轮进行输出方向的0-90度改变，最终带动整个脚踝实现内外翻转功能；
所述脚踝上下翻转部分采用旋转电机配合同轴减速器实现高扭矩下的圆周运动，并带动整个脚踝实现上下翻转功能；
所述脚踝旋转运动部分采用旋转电机配合同轴减速器的方式进行旋转输出，输出轴通过人体踝关节关节的内外翻旋转轴和上下翻旋转轴的重合点，并与人体踝关节的内外翻旋转轴和上下翻旋转轴垂直。
较佳地，当所述脚踝运动部分包括：脚踝内外翻转部分、脚踝上下翻转部分以及脚踝旋转运动部分时，所述脚踝旋转运动部分与小腿相固定；所述脚踝上下翻转部分的运动轴与所述脚踝旋转运动部分的运动轴相垂直；所述脚踝内外翻转部分与所述脚掌支撑部分以及所述脚掌固定部分相连接，所述脚踝内外翻转部分的运动轴与所述脚踝旋转运动部分的运动轴以及所述脚踝上下翻转部分的运动轴相垂直。
较佳地，当所述脚踝运动部分包括：脚踝内外翻转部分、脚踝上下翻转部分以及脚踝旋转运动部分中的任意两种部分或三种部分都包括时，两种部分或三种部分能够单独运动，也能够两两之间联合运动，或者三部分之间协调运动。
较佳地，所述脚踝内外翻转部分的运动源为直流步进电机、直流永磁电机、直流无刷电机、直流扭矩电机以及交流伺服电机中的任意一种。
较佳地，所述脚踝内外翻转部分的运动模式为旋转电机直接驱动的方式，或者采用RV减速器、行星减速器、谐波减速器、齿轮减速器以及蜗轮蜗杆减速器中的任意一种。
较佳地，所述脚踝上下翻转部分的运动源为直流步进电机、直流永磁电机、直流无刷电机、直流扭矩电机以及交流伺服电机中的任意一种。
较佳地，所述脚踝上下翻转部分的运动模式为旋转电机直接驱动的方式，或者采用RV减速器、行星减速器、谐波减速器、齿轮减速器以及蜗轮蜗杆减速器中的任意一种。
较佳地，所述脚踝旋转运动部分的运动源为直流步进电机、直流永磁电机、直流无刷电机、直流扭矩电机以及交流伺服电机中的任意一种。
较佳地，所述脚踝旋转运动部分的运动模式为旋转电机直接驱动的方式，或者采用RV减速器、行星减速器、谐波减速器、齿轮减速器以及蜗轮蜗杆减速器中的任意一种。
较佳地，所述脚掌固定部分和/或所述小腿固定部分采用魔术贴、粘扣带、绑带以及尼龙带加插扣中的任意一种方式将脚部和/或小腿与本机构相固定。
相较于现有技术，本发明具有以下优点：
(1)本发明的脚踝康复机构，可以有效的进行患者脚踝的康复训练，结构简单，操作便捷，具有广泛推广意义；
(2)本发明的脚踝康复机构，采用三个独立的电机，可以实现踝关节三个自由度相互不耦合的独立康复动作或三个自由度的联动康复动作，可以适用于更多的康复需求；
(3)本发明的脚踝康复机构，可以同时包括：脚踝内外翻转部分、脚踝上下翻转部分以及脚踝旋转运动部分，可以快捷的对患者进行脚踝内外翻转、脚踝上下翻转和脚踝旋转运动的单独康复运动、两两协调运动、三自由度联动等康复动作，可以使患者在康复运动过程中得到有效的多自由度脚踝康复。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明：
图1为本发明的一实施例的脚踝康复机构的结构示意图；
图2a、2b为本发明的一实施例的脚踝康复机构的脚踝内外翻转部分的运动示意图；
图2c为本发明的一实施例的脚踝康复机构的脚踝内外翻转部分的负载示意图；
图3a、3b为本发明的一实施例的脚踝康复机构的脚踝上下翻转部分的运动示意图；
图3c为本发明的一实施例的脚踝康复机构的脚踝上下翻转部分的负载示意图；
图4a、4b为本发明的一实施例的脚踝康复机构的脚踝旋转运动部分的运动示意图；
图4c为本发明的一实施例的脚踝康复机构的脚踝旋转运动部分的负载示意图；
标号说明：1-脚掌支撑部分，2-脚掌固定部分，3-小腿固定部分，4-脚踝内外翻转部分，5-脚踝上下翻转部分，6-脚踝旋转运动部分。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
结合图1-图4，对本发明的脚踝康复机构实施例进行详细描述。
如图1所示，一种脚踝康复机构一实施例的结构图，包括：脚掌支撑部分01、脚掌固定部分02、小腿固定部分03以及脚踝运动部分。该实施例中：
脚踝运动部分包括：脚踝内外翻转部分04、脚踝上下翻转部分05以及脚踝旋转运动部分06，其中：脚掌支撑部分01用于承载患者足部，并与脚掌固定部分02相配合，将患者的足部和本机构固定；小腿固定部分03用于将患者的小腿固定在脚踝旋转运动部分06上，脚掌固定部分02和小腿固定部分03可以采用魔术贴、粘扣带，也可以采用绑带、尼龙带加插扣的方式将小腿与脚部与脚踝康复机构相固定。几个脚踝运动部分采用串联方式，首先脚踝旋转运动部分06为第一个运动关节轴，与患者脚踝旋转运动关节运动轴相重合，并且将患者小腿与脚踝旋转运动部06分相固定；第二个关节轴是脚踝上下翻转部分05，与患者脚踝上下翻转关节运动轴相重合，与脚踝旋转运动部分06运动关节轴相垂直；第三个关节轴是脚踝内外翻转部分04，与患者脚踝内外翻转关节运动轴相重合，与脚踝旋转运动部分06以及脚踝上下翻转部分05的运动关节轴相垂直。脚踝内外翻转部分04与脚掌支撑部分01以及脚掌固定部分02相连接，通过固定患者脚掌固定部分02和脚掌支撑部分01最终和脚踝内外翻转部分04相固定。脚踝康复运动，可以是脚踝内外翻转部分04、脚踝上下翻转部分05和脚踝旋转运动部分06单独运动，也可以是这三种运动模式，两两之间配合联动，也可以是这三种运动模式一起协调运动。
如图2a、2b、2c所示，脚踝内外翻转部分04，其运动轴与患者脚踝内外翻动时的关节运动轴相同心，用于提供患者一定角度的脚踝内外翻运动。具体地，脚踝内外翻转部分04采用旋转电机配合同轴减速器实现高扭矩旋转运动，输出末端采用互呈90度的锥齿轮进行输出方向的90度改变，最终带动整个脚踝实现内外翻转功能。脚踝内外翻转部分04的运动源可以采用直流步进电机、直流永磁电机、直流无刷电机、直流扭矩电机、交流伺服电机中的任意一种；脚踝内外翻转部分04的运动模式可以采用旋转电机直接驱动的方式，也可以采用RV减速器、行星减速器、谐波减速器、齿轮减速器、蜗轮蜗杆减速器等中的任意一种。
如图3a、3b、3c所示，脚踝上下翻转部分05，其运动轴与患者脚踝上下翻转时的关节运动轴相同心，用于提供患者一定角度的脚踝手腕上下翻转运动。具体地，脚踝上下翻转部分05可以采用旋转电机配合同轴减速器实现高扭矩下的圆周运动，并带动整个脚踝实现上下翻转功能。脚踝上下翻转部分05的运动源可以采用直流步进电机、直流永磁电机、直流无刷电机、直流扭矩电机、交流伺服电机中的任意一种；脚踝上下翻转部分05的运动模式可以采用旋转电机直接驱动的方式，也可以采用RV减速器、行星减速器、谐波减速器、齿轮减速器、蜗轮蜗杆减速器等中的任意一种。
如图4a、4b、4c所示，脚踝旋转运动部分06，其运动轴与患者脚踝旋转运动时的关节运动轴相同心，用于提供患者一定角度的脚踝旋转运动。具体地，脚踝旋转运动部分06采用旋转电机配合同轴减速器的方式进行旋转输出，输出轴通过人体踝关节关节的内外翻旋转轴和上下翻旋转轴的重合点，并与人体踝关节的内外翻旋转轴和上下翻旋转轴垂直。脚踝旋转运动部分06的运动源可以采用直流步进电机、直流永磁电机、直流无刷电机、直流扭矩电机、交流伺服电机中的任意一种；脚踝旋转运动部分06的运动模式可以采用旋转电机直接驱动的方式，也可以采用RV减速器、行星减速器、谐波减速器、齿轮减速器、蜗轮蜗杆减速器等中的任意一种。
上述实施例为本发明的最优实施例，可以完成脚踝多自由度的康复锻炼，不同实施例中，也可以根据患者不同的需求，脚踝运动部分只包括：脚踝内外翻转部分04、脚踝上下翻转部分05、脚踝旋转运动部分06中的任意一部分或任意两部分。
此处公开的仅为本发明的优选实施例，本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，并不是对本发明的限定。任何本领域技术人员在说明书范围内所做的修改和变化，均应落在本发明所保护的范围内。

Claims (9)

1.一种脚踝康复机构，其特征在于，包括：脚掌支撑部分、脚掌固定部分、小腿固定部分以及脚踝运动部分；其中，
所述脚踝运动部分包括：脚踝内外翻转部分，和/或，脚踝上下翻转部分，和/或，脚踝旋转运动部分；
所述脚掌支撑部分用于承载足部；
所述脚掌固定部分用于将足部和本机构固定；
所述小腿固定部分用于将小腿固定在所述脚踝运动部分上；
所述脚踝内外翻转部分，其运动轴与脚踝内外翻动时的关节运动轴相同心，所述脚踝内外翻转部分提供患者一定角度的脚踝内外翻运动；
所述脚踝上下翻转部分，其运动轴与脚踝上下翻转时的关节运动轴相同心，所述脚踝上下翻转部分用于提供一定角度的脚踝手腕上下翻转运动；
所述脚踝旋转运动部分，其运动轴与脚踝旋转运动时的关节运动轴相同心，所述脚踝旋转运动部分用于提供一定角度的脚踝旋转运动。
2.根据权利要求1所述的脚踝康复机构，其特征在于，所述脚踝内外翻转部分采用旋转电机配合同轴减速器实现高扭矩旋转运动，输出末端采用互呈90度的锥齿轮进行输出方向的0-90度改变，最终带动整个脚踝实现内外翻转功能；
所述脚踝上下翻转部分采用旋转电机配合同轴减速器实现高扭矩下的圆周运动，并带动整个脚踝实现上下翻转功能；
所述脚踝旋转运动部分采用旋转电机配合同轴减速器的方式进行旋转输出，输出轴通过人体踝关节关节的内外翻旋转轴和上下翻旋转轴的重合点，并与人体踝关节的内外翻旋转轴和上下翻旋转轴垂直。
3.根据权利要求1所述的脚踝康复机构，其特征在于，所述脚踝运动部分包括：脚踝内外翻转部分、脚踝上下翻转部分以及脚踝旋转运动部分中的任意两部分或三部分，所述脚踝旋转运动部分与小腿相固定；所述脚踝上下翻转部分的运动轴与所述脚踝旋转运动部分的运动轴相垂直；所述脚踝内外翻转部分与所述脚掌支撑部分以及所述脚掌固定部分相连接，所述脚踝内外翻转部分的运动轴与所述脚踝旋转运动部分的运动轴以及所述脚踝上下翻转部分的运动轴相垂直。
4.根据权利要求3所述的脚踝康复机构，其特征在于，所述脚踝运动部分包括脚踝内外翻转部分、脚踝上下翻转部分以及脚踝旋转运动部分中的任意两部分或三部分，两种部分或三种部分能够单独运动，也能够两两之间联合运动，或者三部分之间协调运动。
5.根据权利要求1所述的脚踝康复机构，其特征在于，所述脚踝内外翻转部分和/或所述脚踝上下翻转部分和/或所述所述脚踝旋转运动部分的运动源为直流步进电机、直流永磁电机、直流无刷电机、直流扭矩电机以及交流伺服电机中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的脚踝康复机构，其特征在于，所述脚踝内外翻转部分的运动模式为旋转电机直接驱动的方式，或者采用RV减速器、行星减速器、谐波减速器、齿轮减速器以及蜗轮蜗杆减速器中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的脚踝康复机构，其特征在于，所述脚踝上下翻转部分的运动模式为旋转电机直接驱动的方式，或者采用RV减速器、行星减速器、谐波减速器、齿轮减速器以及蜗轮蜗杆减速器中的任意一种。
8.根据权利要求1所述的脚踝康复机构，其特征在于，所述脚踝旋转运动部分的运动模式为旋转电机直接驱动的方式，或者采用RV减速器、行星减速器、谐波减速器、齿轮减速器以及蜗轮蜗杆减速器中的任意一种。
9.根据权利要求1至8任一项所述的脚踝康复机构，其特征在于，所述脚掌固定部分和/或所述小腿固定部分采用魔术贴、粘扣带、绑带以及尼龙带加插扣中的任意一种方式将脚部和/或小腿与本机构相固定。
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