CN109363882A - 一种膝关节功能康复治疗机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗设备领域，具体为一种膝关节功能康复治疗机。本发明的目的在于克服现有膝关节功能康复治疗机中，膝关节训练幅度单一、无法进行多种方案训练，以及匀速运动导致的肌肉按摩效果不佳的问题。本发明的一种膝关节功能康复治疗机，包括底部驱动平台、膝部训练机构、小腿摆动机构，所述膝部训练机构的底端活动连接在底部驱动平台上，并伸入到底部驱动平台内，所述小腿摆动机构的上端与膝部训练机构铰接，所述小腿摆动机构的底端活动连接在底部驱动平台上，并伸入到底部驱动平台内部。通过本发明实现了一种能够改变训练幅度、具有多种训练方案、按摩效果好的膝关节功能康复治疗机。

Description

一种膝关节功能康复治疗机

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，具体为一种膝关节功能康复治疗机。

背景技术

膝关节受损多出现在体育锻炼、意外事故以及高强度对抗活动的过程中。在现有医疗技术中，主要采用手术的方式治疗膝关节的物理伤害，在术后均采用固定关节的方式促进周围组织的生长愈合。然而，如果治疗过程中不对膝关节进行有效的功能训练，将不可避免地导致周边组织产生生长性粘连，影响对患者的康复治疗过程。因此，膝关节功能康复治疗器械应运而生，利用康复器械能够进行特定的动作训练，有效提高康复治疗效率。

现有技术中，主要采用定向驱动或挤压膝关节的方式对患者进行训练。如中国专利201510390508.1公开了一种膝关节康复训练器，包括腿部支撑板、拉绳和膝关节包裹装置，拉绳的尾端设置有齿轮组拉紧装置，用于驱动拉绳的收缩，并设置了测力装置，避免对病人造成二次伤害。通过该技术方案，其实现了能够同时进行膝关节弯曲练习和膝关节压直练习的功能。另一方面，中国专利201610244616.2公开了一种膝关节康复装置，采用了中空的基座、膝关节托板、主驱动装置、腿板、脚板、脚板撑架以及一对按摩装置的技术方案，并且将驱动杆设置为上驱动杆和调节杆以及下驱动杆，实现了可以被动调整长度以适应不同腿长患者的功能。

通过研究以上述专利为代表的现有技术可见，无论采用何种驱动方式，现阶段的膝关节康复治疗器械均仅实现了匀速、特定运动幅度的训练方式。而在实际康复治疗中，随着训练次数的增加，患者病情将逐渐好转发生变化，而现有技术贯穿始终的同一训练幅度导致无法实时调整康复方案，并不能很好的满足患者的训练需求。同时，现有技术中匀速运动的技术方案，决定了对膝关节的功能康复仅能采用同一速度，虽然能够一定程度上达到松弛按摩肌肉的效果，但其并不能最大程度上促进组织周边的血液循环。

发明内容

本发明的目的在于克服现有膝关节功能康复治疗机中，膝关节训练幅度单一、无法进行多种方案训练，以及匀速运动导致的肌肉按摩效果不佳的问题，从而实现一种能够改变训练幅度、具有多种训练方案、按摩效果好的膝关节功能康复治疗机。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种膝关节功能康复治疗机，包括底部驱动平台、膝部训练机构、小腿摆动机构，所述膝部训练机构的底端活动连接在底部驱动平台上，并伸入到底部驱动平台内，所述小腿摆动机构的上端与膝部训练机构铰接，所述小腿摆动机构的底端活动连接在底部驱动平台上，并伸入到底部驱动平台内部。

所述底部驱动平台，包括驱动底板，训练驱动机构，按摩驱动机构，驱动盖板；所述驱动底板侧面上依次开设有第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔；所述训练驱动机构通过第一通孔和第二通孔活动连接在驱动底板上；所述按摩驱动机构通过第三通孔和第四通孔活动连接在驱动底板上；所述驱动盖板上设置有传动通孔、第一按摩通槽、活动通孔，所述驱动盖板固定连接在驱动底板的上方。

所述训练驱动机构，包括曲面凸轮、固定圆环、传动环杆、第一转轴、第一手摇轮、螺旋调整柱、第二转轴、第二手摇轮；所述第一转轴活动连接在驱动底板的第一通孔内，第一转轴与所述驱动底板能够相对转动；所述第一手摇轮固定连接在第一转轴的轴端；所述固定圆环固定连接在第一转轴上，所述曲面凸轮的两端为大小不等的凸轮形状，中部为流线曲面；所述曲面凸轮固定连接在第一转轴上，所述固定圆环的外侧面与曲面凸轮的内侧面固定连接；所述第二转轴活动连接在驱动底板的第二通孔内，第二转轴与所述驱动底板能够相对转动；所述第二手摇轮固定连接在第二转轴的轴端；所述螺旋调整柱的圆周面开设有螺旋状凹槽，所述螺旋调整柱固定连接在第二转轴上；所述传动环杆的环形端套接在所述固定圆环的内部，所述传动环杆的轴端伸入到螺旋调整柱的螺旋状凹槽内。

所述按摩驱动机构，包括驱动曲柄、驱动连杆、驱动摇杆、第一按摩轮、第二按摩轮、第三转轴、第三手摇轮、第四转轴、第一转销、第二转销；所述第三转轴通过第三通孔活动连接在驱动底板上，所述第四转轴通过第四通孔活动连接在驱动底板上；所述第三手摇轮固定连接在第三转轴的轴端；所述驱动曲柄的首端固定连接在第三转轴上；所述驱动连杆的首端通过第一转销与所述驱动曲柄的末端铰接；所述驱动摇杆的首端通过第二转销与所述驱动连杆的末端铰接；所述驱动摇杆的末端固定连接在第四转轴上；所述第一按摩轮和第二按摩轮分别活动连接在第二转销的两端，能够与第二转销相对转动。

所述膝部训练机构，包括传动直杆、膝部护板、膝部固定绷带；所述传动直杆的底端为半球形；所述传动直杆的底端穿过驱动盖板上的传动通孔，并与曲面凸轮相接触；所述传动直杆的上端与膝部护板固定连接；所述膝部固定绷带的两端分别连接在膝部护板的两侧面，其中一端可以拆卸；所述膝部护板的端面上设置有连接孔。

所述小腿摆动机构，包括小腿撑板、方形转头、活动立柱、腿部固定绷带；所述小腿撑板上开设有第二按摩通槽，所述小腿撑板的首端通过膝部护板的连接孔与膝部护板铰接，所述小腿撑板的中部设置有腿部固定绷带，所述小腿撑板的末端与方形转头的上端铰接；所述方形转头的底端固定连接有活动立柱，所述活动立柱的底端穿过驱动盖板上的活动通孔，所述活动立柱能够相对驱动盖板上下移动，所述按摩驱动机构中的第一按摩轮和第二按摩轮分别设置在所述第二按摩通槽的轴线的两侧。

根据权利要求1所述的一种膝关节功能康复治疗机的使用方法，包括以下步骤：

S1，打开膝部固定绷带和腿部固定绷带，引导被康复对象将膝部放置在膝部护板上，将小腿放置在小腿撑板上，固定好膝部固定绷带和腿部固定绷带，在重力作用下，传动直杆的底端将紧贴在曲面凸轮的外缘，活动立柱将下沉至底部驱动平台内；

S2，手动转动第一手摇轮，在第一转轴的带动下，曲面凸轮做周向转动，从而带动传动直杆做上下往复运动，传动直杆带动膝部护板上下运动，从而实现对膝关节的康复训练；

S3，手动转动第二手摇轮，在第二转轴的带动下，螺旋调整柱做周向转动，利用螺旋调整柱上的螺旋状凹槽驱动传动环杆沿轴向移动，传动环杆带动固定圆环轴向移动，固定圆环带动曲面凸轮轴向移动，进而改变了与传动直杆接触的凸轮面轮廓，从而改变传动直杆的运动幅度，实现改变膝关节康复训练的运动幅度；

S4，手动转动第三手摇轮，在第三转轴的带动下，驱动曲柄做周向转动，驱动曲柄、驱动连杆和驱动摇杆组成曲柄摇杆机构，基于曲柄摇杆机构的急回特性，实现了第一按摩轮和第二按摩轮的非匀速按摩，促进腿部肌肉血液循环；

S5，训练结束，拆下膝部固定绷带和腿部固定绷带，引导被康复对象离开膝关节功能康复治疗机。

本发明能够实现的有益效果是：

1，本发明利用曲面凸轮机构配合固定圆环和螺旋调整柱，实现了在训练过程中调节膝关节训练动作的运动幅度的功能，避免了现有技术中采用的单一运动幅度的技术方案，使康复治疗机可以适用于康复训练的各个阶段，并且能够根据训练效果的不同及时调整训练幅度、改变康复方案。

2，本发明采用了驱动曲柄、驱动连杆和驱动摇杆的按摩轮驱动技术方案，利用驱动曲柄的转动实现了驱动摇杆去程慢速、回程加速的功能，实现了按摩轮的非匀速运动，克服了现有技术中匀速按摩导致的松弛效果不佳的问题，提高了按摩效率。

3，本发明利用三组手摇轮，分别控制膝部护板的上下运动、曲面凸轮的轴向移动、按摩轮的去返程运动，交叉组合转动三组手摇轮可以实现不同幅度、不同速度的多种运动形式，扩大了训练方案的多样性，更加有益于组织康复治疗过程。

附图说明

图1是本发明的等轴测视图；

图2是本发明的驱动平台拆掉驱动盖板后的三维视图；

图3是本发明的驱动盖板的三维视图；

图4是本发明的曲面凸轮和固定圆环的三维视图；

图5是本发明拆掉驱动底板后的三维视图。

具体实施方式

参考图1，一种膝关节功能康复治疗机，包括底部驱动平台1、膝部训练机构2、小腿摆动机构3，所述膝部训练机构2的底端活动连接在底部驱动平台1上，并伸入到底部驱动平台1内，所述小腿摆动机构3的上端与膝部训练机构2铰接，所述小腿摆动机构3的底端活动连接在底部驱动平台1上，并伸入到底部驱动平台1内部。

参考图2和图3，所述底部驱动平台1，包括驱动底板11，训练驱动机构12，按摩驱动机构13，驱动盖板14；所述驱动底板11侧面上依次开设有第一通孔111、第二通孔112、第三通孔113、第四通孔114；所述训练驱动机构12通过第一通孔111和第二通孔112活动连接在驱动底板11上；所述按摩驱动机构13通过第三通孔113和第四通孔114活动连接在驱动底板11上；所述驱动盖板14上设置有传动通孔141、第一按摩通槽142、活动通孔143，所述驱动盖板14固定连接在驱动底板11的上方。

参考图2和图4，所述训练驱动机,12，包括曲面凸轮121、固定圆环122、传动环杆123、第一转轴124、第一手摇轮125、螺旋调整柱126、第二转轴127、第二手摇轮128；所述第一转轴124活动连接在驱动底板11的第一通孔111内，第一转轴124与所述驱动底板11能够相对转动；所述第一手摇轮125固定连接在第一转轴124的轴端；所述固定圆环122固定连接在第一转轴124上，所述曲面凸轮121的两端为大小不等的凸轮形状，中部为流线曲面；所述曲面凸轮121固定连接在第一转轴124上，所述固定圆环122的外侧面与曲面凸轮121的内侧面固定连接；所述第二转轴127活动连接在驱动底板11的第二通孔112内，第二转轴127与所述驱动底板11能够相对转动；所述第二手摇轮128固定连接在第二转轴127的轴端；所述螺旋调整柱126的圆周面开设有螺旋状凹槽，所述螺旋调整柱126固定连接在第二转轴127上；所述传动环杆123的环形端套接在所述固定圆环122的环形槽内，所述传动环杆123的轴端伸入到螺旋调整柱126的螺旋状凹槽内。

参考图2，所述按摩驱动机构13，包括驱动曲柄131、驱动连杆132、驱动摇杆133、第一按摩轮134a、第二按摩轮134b、第三转轴135、第三手摇轮136、第四转轴137、第一转销138、第二转销139；所述第三转轴135通过第三通孔113活动连接在驱动底板11上，所述第四转轴137通过第四通孔114活动连接在驱动底板11上；所述第三手摇轮136固定连接在第三转轴135的轴端；所述驱动曲柄131的首端固定连接在第三转轴135上；所述驱动连杆132的首端通过第一转销138与所述驱动曲柄131的末端铰接；所述驱动摇杆133的首端通过第二转销139与所述驱动连杆132的末端铰接；所述驱动摇杆133的末端固定连接在第四转轴137上；所述第一按摩轮134a和第二按摩轮134b分别活动连接在第二转销139的两端，能够与第二转销139相对转动。

参考图1和图5，所述膝部训练机构2，包括传动直杆21、膝部护板22、膝部固定绷带23；所述传动直杆21的底端为半球形；所述传动直杆21的底端穿过驱动盖板14上的传动通孔141，并与曲面凸轮121相接触；所述传动直杆21的上端与膝部护板22固定连接；所述膝部固定绷带23的两端分别连接在膝部护板22的两侧面，其中一端可以拆卸；所述膝部护板22的端面上设置有连接孔24。

所述小腿摆动机构3，包括小腿撑板31、方形转头32、活动立柱33、腿部固定绷带34，所述小腿撑板31上开设有第二按摩通槽35；所述小腿撑板31的首端通过膝部护板22的连接孔24与膝部护板22铰接，所述小腿撑板31的中部设置有腿部固定绷带34，所述小腿撑板31的末端与方形转头32的上端铰接；所述方形转头32的底端固定连接有活动立柱33，所述活动立柱33的底端穿过驱动盖板14上的活动通孔143，所述活动立柱33能够相对驱动盖板14上下移动，所述按摩驱动机构13中的第一按摩轮134a和第二按摩轮134b分别设置在所述第二按摩通槽35的轴线的两侧。

所述一种膝关节功能康复治疗机的使用方法，包括以下步骤：

S1，打开膝部固定绷带23和腿部固定绷带34，引导被康复对象将膝部放置在膝部护板22上，将小腿放置在小腿撑板31上，固定好膝部固定绷带23和腿部固定绷带34，在重力作用下，传动直杆21的底端将紧贴在曲面凸轮121的外缘，活动立柱33将下沉至底部驱动平台1内；

S2，手动转动第一手摇轮125，在第一转轴124的带动下，曲面凸轮121做周向转动，从而带动传动直杆21做上下往复运动，传动直杆21带动膝部护板22上下运动，从而实现对膝关节的康复训练；

S3，手动转动第二手摇轮128，在第二转轴127的带动下，螺旋调整柱126做周向转动，利用螺旋调整柱126上的螺旋状凹槽驱动传动环杆123沿轴向移动，传动环杆123带动固定圆环122轴向移动，固定圆环122带动曲面凸轮121轴向移动，进而改变了与传动直杆21接触的凸轮面轮廓，从而改变传动直杆21的运动幅度，实现改变膝关节康复训练的运动幅度；

S4，手动转动第三手摇轮136，在第三转轴135的带动下，驱动曲柄131做周向转动，驱动曲柄131、驱动连杆132和驱动摇杆133做组合平面运动，基于曲柄摇杆机构的急回特性，实现了第一按摩轮134a和第二按摩轮134b的非匀速按摩，促进腿部肌肉血液循环；

S5，训练结束，拆下膝部固定绷带23和腿部固定绷带34，引导被康复对象离开膝关节功能康复治疗机；

上述步骤中，可以根据患者病情将步骤S2、S3、S4交叉组合进行，组成多种康复训练方案，实现训练方案的多样性。

至此，已经结合附图说明了本发明的技术方案，但是实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡是未脱离本发明所为的等效实施或变更都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种膝关节功能康复治疗机，其特征在于，包括底部驱动平台、膝部训练机构、小腿摆动机构，所述膝部训练机构的底端活动连接在底部驱动平台上，并伸入到底部驱动平台内，所述小腿摆动机构的上端与膝部训练机构铰接，所述小腿摆动机构的底端活动连接在底部驱动平台上，并伸入到底部驱动平台内部。

2.根据权利要求1所述的膝关节功能康复治疗机，其特征在于，所述底部驱动平台，包括驱动底板，训练驱动机构，按摩驱动机构，驱动盖板；所述驱动底板侧面上依次开设有第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔；所述训练驱动机构通过第一通孔和第二通孔活动连接在驱动底板上；所述按摩驱动机构通过第三通孔和第四通孔活动连接在驱动底板上；所述驱动盖板上设置有传动通孔、第一按摩通槽、活动通孔，所述驱动盖板固定连接在驱动底板的上方。

3.根据权利要求2所述的膝关节功能康复治疗机，其特征在于，所述训练驱动机构，包括曲面凸轮、固定圆环、传动环杆、第一转轴、第一手摇轮、螺旋调整柱、第二转轴、第二手摇轮；所述第一转轴活动连接在驱动底板的第一通孔内，第一转轴与所述驱动底板能够相对转动；所述第一手摇轮固定连接在第一转轴的轴端；所述固定圆环固定连接在第一转轴上，所述曲面凸轮的两端为大小不等的凸轮形状，中部为流线曲面；所述曲面凸轮固定连接在第一转轴上，所述固定圆环的外侧面与曲面凸轮的内侧面固定连接；所述第二转轴活动连接在驱动底板的第二通孔内，第二转轴与所述驱动底板能够相对转动；所述第二手摇轮固定连接在第二转轴的轴端；所述螺旋调整柱的圆周面开设有螺旋状凹槽，所述螺旋调整柱固定连接在第二转轴上；所述传动环杆的环形端套接在所述固定圆环的内部，所述传动环杆的轴端伸入到螺旋调整柱的螺旋状凹槽内。

4.根据权利要求2所述的膝关节功能康复治疗机，其特征在于，所述按摩驱动机构，包括驱动曲柄、驱动连杆、驱动摇杆、第一按摩轮、第二按摩轮、第三转轴、第三手摇轮、第四转轴、第一转销、第二转销；所述第三转轴通过第三通孔活动连接在驱动底板上，所述第四转轴通过第四通孔活动连接在驱动底板上；所述第三手摇轮固定连接在第三转轴的轴端；所述驱动曲柄的首端固定连接在第三转轴上；所述驱动连杆的首端通过第一转销与所述驱动曲柄的末端铰接；所述驱动摇杆的首端通过第二转销与所述驱动连杆的末端铰接；所述驱动摇杆的末端固定连接在第四转轴上；所述第一按摩轮和第二按摩轮分别活动连接在第二转销的两端，能够与第二转销相对转动。

5.根据权利要求1所述的膝关节功能康复治疗机，其特征在于，所述膝部训练机构，包括传动直杆、膝部护板、膝部固定绷带；所述传动直杆的底端为半球形；所述传动直杆的底端穿过驱动盖板上的传动通孔，并与曲面凸轮相接触；所述传动直杆的上端与膝部护板固定连接；所述膝部固定绷带的两端分别连接在膝部护板的两侧面，其中一端可以拆卸；所述膝部护板的端面上设置有连接孔。

6.根据权利要求1所述的膝关节功能康复治疗机，其特征在于，所述小腿摆动机构，包括小腿撑板、方形转头、活动立柱、腿部固定绷带；所述小腿撑板上开设有第二按摩通槽，所述小腿撑板的首端通过膝部护板的连接孔与膝部护板铰接，所述小腿撑板的中部设置有腿部固定绷带，所述小腿撑板的末端与方形转头的上端铰接；所述方形转头的底端固定连接有活动立柱，所述活动立柱的底端穿过驱动盖板上的活动通孔，所述活动立柱能够相对驱动盖板上下移动，所述按摩驱动机构中的第一按摩轮和第二按摩轮分别设置在所述第二按摩通槽的轴线的两侧。

7.根据权利要求1所述的一种膝关节功能康复治疗机的使用方法，包括以下步骤：

S1，打开膝部固定绷带和腿部固定绷带，引导被康复对象将膝部放置在膝部护板上，将小腿放置在小腿撑板上，固定好膝部固定绷带和腿部固定绷带，在重力作用下，传动直杆的底端将紧贴在曲面凸轮的外缘，活动立柱将下沉至底部驱动平台内；

S2，手动转动第一手摇轮，在第一转轴的带动下，曲面凸轮做周向转动，从而带动传动直杆做上下往复运动，传动直杆带动膝部护板上下运动，从而实现对膝关节的康复训练；

S3，手动转动第二手摇轮，在第二转轴的带动下，螺旋调整柱做周向转动，利用螺旋调整柱上的螺旋状凹槽驱动传动环杆沿轴向移动，传动环杆带动固定圆环轴向移动，固定圆环带动曲面凸轮轴向移动，进而改变了与传动直杆接触的凸轮面轮廓，从而改变传动直杆的运动幅度，实现改变膝关节康复训练的运动幅度；

S4，手动转动第三手摇轮，在第三转轴的带动下，驱动曲柄做周向转动，驱动曲柄、驱动连杆和驱动摇杆组成曲柄摇杆机构，基于曲柄摇杆机构的急回特性，实现了第一按摩轮和第二按摩轮的非匀速按摩，促进腿部肌肉血液循环；

S5，训练结束，拆下膝部固定绷带和腿部固定绷带，引导被康复对象离开膝关节功能康复治疗机。