CN109620639A - 一种肘关节康复训练设备的控制装置及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种肘关节康复训练设备的控制装置及控制方法，包括：大臂支撑架、设置在所述大臂支撑架上的肘关节屈伸机构，所述肘关节屈伸机构包括中间部分转动连接在大臂支撑架上的摇杆、传动部件和驱动装置，在所述摇杆的上部设置有握力传感器，所述握力传感器与控制器电气连接，所述控制器与所述驱动装置电气连接，所述握力传感器检测握力值并传输给所述控制器，所述驱动装置根据来自所述控制器的命令按设定的正反转、时间、速率动作；本发明可根据患者握力的大小及持续时间来决定肘关节屈伸机构的正反转、时间及速率，有效的提高了患者的使用体验。
Description
技术领域
本发明涉及一种肘关节康复训练设备的控制装置，属于医疗康复设备领域。
背景技术
肘关节骨折或肘关节僵硬在临床上非常的常见，在肘关节发生骨折后，通常会采用手术治疗或固定的治疗手段，为确保骨折部分的愈合效果，需要长时间限制前臂及肘关节的运动，但是这样会导致肘关节周围淋巴和静脉回流不畅，从而致使纤维粘连，粘连长时间后会造成肌肉萎缩，最后直至关节囊组织退变，肘关节功能丧失运动能力。因此在关节损伤后，尽快的采取科学有效的康复训练对患者的关节恢复有很大的帮助，但是目前对于肘关节伸屈功能锻炼主要依靠患者自己进行活动，然而由于术后病灶处比较疼痛以及锻炼也会带来很大的不适，从而影响了患者肘关节伸屈功能的恢复，进一步影响了患者的工作和生活。为此，申请人研发了一种在大臂支撑架上设置可伸展和弯曲运动的肘关节屈伸机构，但该机构在运动时不能方便的调整其动作，尚需要进一步的研究改进。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种肘关节康复训练设备的控制装置，具有调节方便，患者可根据其需要方便快捷地调整其锻炼速度，提高患者康复效果等优点，以克服现有技术的不足。
本发明的技术方案是：一种肘关节康复训练设备的控制装置，包括：大臂支撑架、设置在所述大臂支撑架上的肘关节屈伸机构，
所述肘关节屈伸机构包括中间部分转动连接在大臂支撑架上的摇杆、传动部件和驱动装置，所述摇杆可相对大臂支撑架摆动，且所述摇杆上部延伸出大臂支撑板，所述驱动装置通过传动部件与所述摇杆的下端连接，所述驱动装置的正反转，带动所述摇杆作伸展或弯曲运动；
在所述摇杆的上部设置有握力传感器，所述握力传感器与控制器电气连接，所述控制器与所述驱动装置电气连接，所述握力传感器检测握力值并传输给所述控制器，所述驱动装置根据来自所述控制器的命令按设定的正反转、时间、速率动作。
所述驱动装置为驱动电机，所述传动部件包括中间连杆和驱动连杆，所述中间连杆的第一端与所述摇杆的底端铰接，所述中间连杆的第二端与所述驱动连杆的一端铰接，所述驱动连杆的另一端与所述驱动电机的输出轴连接。
所述驱动电机为双输出电机，所述摇杆为两根，其底端分别与一传动部件连接，两传动部件分别与双输出电机的输出轴连接，所述双输出电机驱动两根摇杆作相同的运动。
在所述摇杆上设置有前臂固定组件，所述前臂固定组件包括前臂放置圈和前臂挡杆，所述前臂放置圈和前臂挡杆构成适于放置并限制前臂活动范围的套件，在所述前臂档杆上安装有所述握力传感器。
在所述摇杆上活动套接有套筒，所述套筒可拆卸固定在摇杆上，所述套筒上可拆卸安装有所述前臂固定组件。
所述大臂支撑架包括大臂支撑板、推杆、推杆电机和基座，所述推杆的上端与所述大臂支撑板的底部连接，所述推杆的下端与基座连接，所述基座的底部设置有滚轮，所述推杆电机与所述控制器电气连接。
工作时：患者可将大臂平放在大臂支撑架板，将前臂放置在摇杆上，通过驱动装置带动摇杆作伸展或弯曲运动，进而实现患者手臂的被动活动锻炼。
本发明的有益效果是：本发明通过设置的握力传感器，可根据患者握力的大小及持续时间来决定肘关节屈伸机构的正反转、时间及速率，有效的提高了患者的使用体验。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为大臂支撑架的结构示意；
图3为传动部件、摇杆及固定组件的结构示意图；
图4为驱动装置的安装示意图；
图中：大臂支撑架-1，肘关节屈伸机构-2，驱动装置-3，前臂放置圈-203，前臂挡杆-201，套筒-202，摇杆-204，连接杆-205，中间连杆-206，驱动连杆-207，大臂支撑板-101，底板连接件-102，推杆-103，推杆电机-104，电机固定板-105，基座-106，滚轮座-107，滚轮-109，刹车片-108，驱动电机-302，电机座-301，输出轴-303。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对发明进行进一步介绍：
参考图1至图4，根据本发明一种用于肘关节康复训练的机械设备，包括大臂支撑架1和肘关节屈伸机构2，在大臂支撑架1上有适于放置人体大臂的大臂支撑板101，肘关节屈伸机构2设置在所述大臂支撑架1上，用于带动人的手臂作伸展或弯曲运动。
肘关节屈伸机构2包括中间部分铰接在大臂支撑架1上的摇杆204、传动部件和驱动装置3，摇杆204可相对大臂支撑架1摆动，摇杆204上部延伸出大臂支撑板101，并且摇杆204的上部提供有适于固定前臂的前臂固定组件，驱动装置3通过传动部件与摇杆204的下端连接，通过驱动装置3的正反转，带动摇杆204作伸展或弯曲运动，进而实现人手臂的被动锻炼。优选地，驱动装置3为驱动电机302，传动部件包括中间连杆206和驱动连杆207，中间连杆206的第一端与摇杆204的底端铰接，中间连杆206的第二端与驱动连杆207的一端铰接，驱动连杆207的另一端与驱动电机302的输出轴303连接，通过驱动电机302带动各连杆及摇杆204的运动。具体地，驱动电机302通过电机座301安装在大臂支撑板101的底面。
在摇杆204的上部设置有握力传感器，握力传感器与控制器电气连接，控制器与述推杆电机104和所述驱动装置3电气连接，握力传感器检测握力值并传输给所述控制器，驱动装置3根据来自控制器的命令按设定的正反转、时间、速率动作。例如，驱动装置3可根据握力值大小进行设定，当握力值越大时，驱动装置3的驱动速率越快，时间越慢，当握力值越小时，驱动装置3的驱动速率越慢，此时时间相对可设置得长些，具体可根据需要而定。例如，当放手后再次给握力传感器施加力时，可控制驱动装置3以相反的速率转动。
前臂固定组件包括前臂放置圈203和前臂挡杆201，前臂放置圈203和前臂挡杆201构成适于放置并限制前臂活动范围的套件。锻炼时将前臂的某个部位，例如手腕置于该套件中，运动时前臂不易脱离摇杆204，可提高锻炼效果。优选地，在前臂档杆上安装前述握力传感器。
优选地，在摇杆204上活动套接有套筒202，套筒202可拆卸固定在摇杆204上，前臂挡杆201两端可拆卸固定在套筒202上，前臂放置圈203可拆卸固定在套筒202或摇杆204上，如此可根据情况调整前臂挡杆201和前臂放置圈203的位置，以满足不同的需要。前述几种可拆卸固定结构，例如可选用锁紧螺钉，或者其它常规的连接方式。
优选地，驱动装置3为双输出电机，摇杆204为两根，其底端分别与一传动部件连接，两传动部件分别与双输出电机的输出轴303连接，传动部件如前所述，双输出电机驱动两根摇杆204作相同的运动，该种结构能够平衡应力，延长使用寿命。优选地，两根摇杆204通过一连接杆205连接，连接杆205转动连接在大臂支撑板101底面上的悬挂台上，形成摇杆204与大臂支撑架1的转动连接。
大臂支撑架1还包括推杆103、推杆电机104和基座106，推杆103的上端通过底板连接件102与大臂支撑板101的底部连接，推杆103的下端与基座106连接，推杆103与设置在基座106上的推杆电机104连接，推杆电机104通过电机固定板105安装在基座106上，推杆电机104驱动推杆103上下移动，推杆电机104与控制器连接，由控制器控制其动作，进而实现推杆103的上下移动。在基座106的底部设置有多个滚轮座107，在滚轮座107下安装有滚轮109以及刹车片108，以实现大臂支撑架1的便捷移动。
锻炼时，患者将大臂平放在大臂支撑架1板，将前臂放置在摇杆204上，通过启动驱动装置3带动摇杆204作伸展或弯曲运动，进而实现患者手臂的被动活动锻炼。
本发明中的控制器为常规的工控机、单片机等。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种肘关节康复训练设备的控制装置，包括：大臂支撑架、设置在所述大臂支撑架上的肘关节屈伸机构，其特征在于：
所述肘关节屈伸机构包括中间部分转动连接在大臂支撑架上的摇杆、传动部件和驱动装置，所述摇杆可相对大臂支撑架摆动，且所述摇杆上部延伸出大臂支撑板，所述驱动装置通过传动部件与所述摇杆的下端连接，所述驱动装置的正反转，带动所述摇杆作伸展或弯曲运动；
在所述摇杆的上部设置有握力传感器，所述握力传感器与控制器电气连接，所述控制器与所述驱动装置电气连接，所述握力传感器检测握力值并传输给所述控制器，所述驱动装置根据来自所述控制器的命令按设定的正反转、时间、速率动作。
2.根据权利要求1所述的肘关节康复训练设备的控制装置，其特征在于：所述驱动装置为驱动电机，所述传动部件包括中间连杆和驱动连杆，所述中间连杆的第一端与所述摇杆的底端铰接，所述中间连杆的第二端与所述驱动连杆的一端铰接，所述驱动连杆的另一端与所述驱动电机的输出轴连接。
3.根据权利要求2所述的肘关节康复训练设备的控制装置，其特征在于：所述驱动电机为双输出电机，所述摇杆为两根，其底端分别与一传动部件连接，两传动部件分别与双输出电机的输出轴连接，所述双输出电机驱动两根摇杆作相同的运动。
4.根据权利要求1所述的肘关节康复训练设备的控制装置，其特征在于：在所述摇杆上设置有前臂固定组件，所述前臂固定组件包括前臂放置圈和前臂挡杆，所述前臂放置圈和前臂挡杆构成适于放置并限制前臂活动范围的套件，在所述前臂档杆上安装有所述握力传感器。
5.根据权利要求4所述的肘关节康复训练设备的控制装置，其特征在于：在所述摇杆上活动套接有套筒，所述套筒可拆卸固定在摇杆上，所述套筒上可拆卸安装有所述前臂固定组件。
6.根据权利要求1所述的肘关节康复训练设备的控制装置，其特征在于：所述大臂支撑架包括大臂支撑板、推杆、推杆电机和基座，所述推杆的上端与所述大臂支撑板的底部连接，所述推杆的下端与基座连接，所述基座的底部设置有滚轮，所述推杆电机与所述控制器电气连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190416 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |