CN109718501A - 康复用跑步机及其康复训练控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种康复用跑步机及其康复训练控制方法。康复用跑步机包括底架、跑步机、多角度平台和控制电脑。多角度平台包括浮动架体、第一驱动件、第二驱动件、第三驱动件以及第四驱动件。第一驱动件下方连接有第一伸缩杆，第二驱动件下方连接有第二伸缩杆，第三驱动件下方连接有第三伸缩杆，第四驱动件下方连接有第四伸缩杆，第一伸缩杆的下端、第二伸缩杆的下端、第三伸缩杆的下端和第四伸缩杆的下端分别与浮动架体连接。跑步机设置在浮动架体上，跑步机具有跑步带驱动电机，跑步带驱动电机连接有测速器。浮动架体通过万向节与底架相连接。第一驱动件、第二驱动件、第三驱动件、第四驱动件、跑步带驱动电机以及测速器分别电性连接于控制电脑。本发明有效降低了设备工作平面的高度，且能实现空间多个角度的启停静止。

Description

康复用跑步机及其康复训练控制方法

技术领域

本发明涉及医疗康复器械，具体地，涉及一种康复用跑步机及其康复训练控制方法。

背景技术

跑步机是家庭及健身房常备的器材，而且是家庭健身器材中最简单的一种，是家庭健身器的最佳选择。然而，市场上多数跑步机只适用于健康人士，即使是低速跑步机，也只是提供恒定转速，无法根据人的跑步速度进行调节，且跑步机在不关机的情况行，人无法再跑步机上站立。

为了能将跑步机用于病人康复锻炼用，现有技术中有将多角度平台与跑步机相结合，模拟现实中的各种走步情况，爬坡、下坡等，然而，现有多角度平台多为工业级别，工作面高度比较高，若想跑步机方便上下，需在地面挖坑将多角度平台置于坑内，这无疑增加了安装难度。

发明内容

考虑到上述问题，根据本发明的一个方面，提供一种康复用跑步机。

本发明提供的一种康复用跑步机，包括底架和跑步机，还包括多角度平台和控制电脑，其中，

所述多角度平台包括浮动架体、第一驱动件、第二驱动件、第三驱动件以及第四驱动件；

所述第一驱动件下方连接有第一伸缩杆，所述第二驱动件下方连接有第二伸缩杆，所述第三驱动件下方连接有第三伸缩杆，所述第四驱动件下方连接有第四伸缩杆，所述第一伸缩杆的下端、所述第二伸缩杆的下端、所述第三伸缩杆的下端和所述第四伸缩杆的下端分别与所述浮动架体连接；

所述跑步机设置在所述浮动架体上，且所述跑步机具有跑步带驱动电机，所述跑步带驱动电机连接有测速器；

所述浮动架体通过万向节与所述底架相连接；

所述第一驱动件、第二驱动件、第三驱动件、第四驱动件、跑步带驱动电机以及所述测速器分别电性连接于所述控制电脑。

示例地，所述第一伸缩杆、所述第二伸缩杆、所述第三伸缩杆和所述第四伸缩杆分别与所述浮动架体的四个角部连接。

示例地，所述浮动架体的中部通过所述万向节与所述底架的中部相连接。

示例地，所述多角度平台还包括有第五驱动件以及第六驱动件，所述第五驱动件下方连接有第五伸缩杆，所述第六驱动件下方连接有第六伸缩杆，所述第五伸缩杆的下端、所述第六伸缩杆的下端分别与所述浮动架体连接，且所述第一驱动件、所述第三驱动件和所述第五驱动件共同位于所述浮动架体的左侧/ 右侧，所述第二驱动件、所述第四驱动件和所述第六驱动件共同位于所述浮动架体的右侧/左侧。

示例地，所述浮动架体的左、右侧分别固定连接有左扶手架和右扶手架。

示例地，所述底架的左、右侧分别固定连接有左连接架和右连接架，所述左扶手架位于所述左连接架的内侧，所述右扶手架位于所述右连接架的内侧。

根据本发明的另一个方面，提供一种康复训练控制方法，采用上述的康复用跑步机进行康复训练，包括有速度自适应控制，所述速度自适应控制包括步骤：

测速器监测所述跑步带驱动电机的旋转速度V_跑步机并反馈给控制电脑；

控制电脑将测速器反馈来的V_跑步机与一速度下限值V_下限及一速度上限值V_上限相比较，当V_跑步机小于速度下限值V_下限时，加大跑步带驱动电机的电流，使得跑步带驱动电机的速度相应加大；当V_跑步机大于速度上限值V_上限时，减小跑步带驱动电机的电流，使得跑步带驱动电机的速度相应减小。

示例地，还包括有跑步机倾斜控制，所述跑步机倾斜控制包括有：

左倾控制，使第一驱动件和第三驱动件动作分别带动与之相连的第一伸缩杆、第三伸缩杆缩短，同时使第二驱动件和第四驱动件动作分别带动与之相连的第二伸缩杆、第四伸缩杆伸长，浮动架体带动跑步机向左倾斜；

右倾控制，使第一驱动件和第三驱动件动作分别带动与之相连的第一伸缩杆、第三伸缩杆伸长，同时使第二驱动件和第四驱动件动作分别带动与之相连的第二伸缩杆、第四伸缩杆缩短，浮动架体带动跑步机向右倾斜。

示例地，所述跑步机倾斜控制还包括有：

前倾控制，使第一驱动件和第二驱动件动作分别带动与之相连的第一伸缩杆、第二伸缩杆缩短，同时使第三驱动件和第四驱动件动作分别带动与之相连的第三伸缩杆、第四伸缩杆伸长，浮动架体带动跑步机向前倾斜；

后倾控制，使第一驱动件和第二驱动件动作分别带动与之相连的第一伸缩杆、第二伸缩杆伸长，同时使第三驱动件和第四驱动件动作分别带动与之相连的第二伸缩杆、第四伸缩杆缩短，浮动架体带动跑步机向后倾斜。

示例地，所述跑步机倾斜控制还包括有：

前右倾控制，使第一驱动件、第二驱动件和第四驱动件动作分别带动与之相连的第一伸缩杆、第二伸缩杆、第四伸缩杆缩短，同时使第三驱动件动作带动与之相连的第三伸缩杆伸长，浮动架体带动跑步机向前且向右倾斜；

前左倾控制，使第一驱动件、第二驱动件和第三驱动件动作分别带动与之相连的第一伸缩杆、第二伸缩杆、第三伸缩杆缩短，同时使第四驱动件动作带动与之相连的第四伸缩杆伸长，浮动架体带动跑步机向前且向左倾斜；

后右倾控制，使第二驱动件、第三驱动件和第四驱动件动作分别带动与之相连的第二伸缩杆、第三伸缩杆、第四伸缩杆缩短，同时使第一驱动件动作带动与之相连的第一伸缩杆伸长，浮动架体带动跑步机向后且向右倾斜；以及

后左倾控制，使第一驱动件、第三驱动件和第四驱动件动作分别带动与之相连的第一伸缩杆、第三伸缩杆、第四伸缩杆缩短，同时使第二驱动件动作带动与之相连的第二伸缩杆伸长，浮动架体带动跑步机向后且向左倾斜。

本发明的康复用跑步机采用多角度平台与跑步机的结合，能模拟现实中的各种走步情况，如爬坡、下坡等，方便患者根据自身实际情况针对性训练；更，由于多角度平台采用驱动件上置，伸缩杆下置的结构，有效降低了设备工作平面的高度；还有，多个驱动件可协同同步动作，实现空间多个角度的启停静止；再有，控制电脑可以实时监测跑步机的运转速度，根据信号反馈，实现自适应调节。

附图说明

通过结合附图对本发明实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1是根据本发明实施例的康复用跑步机的立体图；

图2是根据本发明实施例的康复用跑步机去掉跑步机的立体图；

图3是图2中的A部放大图；

图4是根据本发明实施例的康复用跑步机的浮动架体与底架连接示意图；

图5是根据本发明实施例的康复用跑步机的各电气件连接示意图；

图6是控制本发明实施例的康复用跑步机在一种使用状态下的示意图；

图7是控制本发明实施例的康复用跑步机在一种使用状态下的示意图；

图8是控制本发明实施例的康复用跑步机在一种使用状态下的示意图；

图9是控制本发明实施例的康复用跑步机在一种使用状态下的示意图；

图10是控制本发明实施例的康复用跑步机在一种使用状态下的示意图；

图11是控制本发明实施例的康复用跑步机在一种使用状态下的示意图；

图12是控制本发明实施例的康复用跑步机在一种使用状态下的示意图；

图13是控制本发明实施例的康复用跑步机在一种使用状态下的示意图。

其中，附图标记为

10-底架

11-左连接架

12-右连接架

20-跑步机

21-跑步带

22-跑步带驱动电机

23-测速器

30-多角度平台

31-浮动架体

311-左扶手架

312-右扶手架

32-第一驱动件

33-第二驱动件

34-第三驱动件

35-第四驱动件

36-第一伸缩杆

37-第二伸缩杆

38-第三伸缩杆

39-第四伸缩杆

40-控制电脑

50-万向节

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。基于本发明中描述的本发明实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本发明的保护范围之内。

本发明提供的康复用跑步机，用于为下肢受到伤害人士及中风人士提供辅助复健运动。

结合参阅图1至图5，本发明提供的康复用跑步机包括底架10、跑步机20、多角度平台30和控制电脑40。

底架10用于为整个康复用跑步机提供支撑。示例地，底架10的左、右侧分别固定连接有左连接架11和右连接架12。底架10下方还可以安装有脚轮，以方便康复用跑步机移动。

跑步机20包括有跑步带21和跑步带驱动电机22，跑步机20可以采用现有技术的跑步机，在此就不对跑步带21和跑步带驱动电机22的具体结构和连接多做赘述。本发明中，为了方便实时监测跑步机的运转速度，以实现自适应调节，跑步带驱动电机22连接有测速器23。

多角度平台30包括浮动架体31、第一驱动件32、第二驱动件33、第三驱动件34以及第四驱动件35。第一驱动件32、第二驱动件33、第三驱动件34 和第四驱动件35可以都采用电机。第一驱动件32下方连接有第一伸缩杆36，第二驱动件33下方连接有第二伸缩杆37，第三驱动件34下方连接有第三伸缩杆38，第四驱动件35下方连接有第四伸缩杆39，第一伸缩杆36的下端、第二伸缩杆37的下端、第三伸缩杆38的下端和第四伸缩杆39的下端分别与浮动架体31连接。该种结构的多角度平台30采用驱动件上置、伸缩杆下置的结构，能有效降低平台的工作平面高度。跑步机20设置在浮动架体31上。为了方便浮动架体31运动，浮动架体31可以通过万向节50与底架10相连接，具体地，浮动架体31的中部通过万向节50与底架10的中部相连接，也就是说，浮动架体31与底架10之间可以仅通过一个万向节50连接。万向节50可以是球头轴承，也可以是其它万向铰链结构。

第一驱动件32、第二驱动件33、第三驱动件34、第四驱动件35、跑步带驱动电机22以及测速器23分别电性连接于控制电脑40。

本发明的康复用跑步机采用多角度平台与跑步机的结合，能模拟现实中的各种走步情况，如爬坡、下坡等，方便患者根据自身实际情况针对性训练；更，由于多角度平台采用驱动件上置，伸缩杆下置的结构，有效降低了设备工作平面的高度；还有，多个驱动件可协同同步动作，实现空间多个角度的启停静止；再有，控制电脑可以实时监测跑步机的运转速度，根据信号反馈，实现自适应调节。

示例地，第一伸缩杆36、第二伸缩杆37、第三伸缩杆38和第四伸缩杆39 分别与浮动架体31的四个角部连接。在未示出的实施例中，多角度平台30还可以包括有第五驱动件以及第六驱动件，第五驱动件下方连接有第五伸缩杆，第六驱动件下方连接有第六伸缩杆，第五伸缩杆的下端、第六伸缩杆的下端也分别与浮动架体31连接，且第一驱动件32、第三驱动件34和第五驱动件共同位于浮动架体31的左侧，第二驱动件33、第四驱动件35和第六驱动件共同位于浮动架体31的右侧。也就是说，各伸缩杆的位置，可以由四角移动到两侧任意位置，四个伸缩杆可以变更为六个，即在浮动架体31的中间增加一组。

示例地，浮动架体31的左、右侧分别固定连接有左扶手架311和右扶手架 312，且左扶手架311位于左连接架11的内侧，右扶手架312位于右连接架12 的内侧。

采用本发明的康复用跑步机进行康复训练，可进行速度自适应控制，所述速度自适应控制包括步骤：

测速器23监测跑步带驱动电机22的旋转速度V_跑步机并反馈给控制电脑40；

控制电脑40将测速器23反馈来的V_跑步机与一速度下限值V_下限及一速度上限值V_上限相比较，当V_跑步机小于速度下限值V_下限时，控制电脑40将加大跑步带驱动电机22的电流，使得跑步带驱动电机22的速度相应加大；当V_跑步机大于速度上限值V_上限时，控制电脑40减小跑步带驱动电机的电流，使得跑步带驱动电机 22的速度相应减小。

基于速度自适应控制，可以实时监测跑步机的运转速度，并根据信号反馈，实现自适应调节；并，能达到通过人的行走速度来控制跑步机20的运行速度的效果，这样，人可以随时在跑步机20上进行启停，而跑步机20只提供助力。即，可以根据人行走的速度，来自动调整跑步带驱动电机22的速度，由跑步机的主动模式，变成人的主动模式。

采用本发明的康复用跑步机进行康复训练，还可以进行跑步机倾斜控制，所述跑步机倾斜控制包括有左倾控制、右倾控制、前倾控制、后倾控制、前右倾控制、前左倾控制、后右倾控制和后左倾控制。以下就对各种倾斜控制进行详细介绍。

结合参阅2、图5和图6，前倾控制时，使第一驱动件32和第二驱动件33 动作分别带动与之相连的第一伸缩杆36、第二伸缩杆37缩短，同时使第三驱动件34和第四驱动件35动作分别带动与之相连的第三伸缩杆38、第四伸缩杆 39伸长，浮动架体31带动跑步机20向前倾斜。

结合参阅2、图5和图7，后倾控制时，使第一驱动件32和第二驱动件33 动作分别带动与之相连的第一伸缩杆36、第二伸缩杆37伸长，同时使第三驱动件34和第四驱动件35动作分别带动与之相连的第二伸缩杆38、第四伸缩杆 39缩短，浮动架体31带动跑步机20向后倾斜。

结合参阅2、图5和图8，左倾控制时，使第一驱动件32和第三驱动件34 动作分别带动与之相连的第一伸缩杆36、第三伸缩杆38缩短，同时使第二驱动件33和第四驱动件35动作分别带动与之相连的第二伸缩杆37、第四伸缩杆 39伸长，浮动架体31带动跑步机20向左倾斜。

结合参阅2、图5和图9，右倾控制时，使第一驱动件32和第三驱动件34 动作分别带动与之相连的第一伸缩杆36、第三伸缩杆38伸长，同时使第二驱动件33和第四驱动件35动作分别带动与之相连的第二伸缩杆37、第四伸缩杆39缩短，浮动架体31带动跑步机20向右倾斜。

结合参阅2、图5和图10，前左倾控制时，使第一驱动件32、第二驱动件 33和第三驱动件34动作分别带动与之相连的第一伸缩杆36、第二伸缩杆37、第三伸缩杆38缩短，同时使第四驱动件35动作带动与之相连的第四伸缩杆39 伸长，浮动架体31带动跑步机20向前且向左倾斜。

结合参阅2、图5和图11，前右倾控制时，使第一驱动件32、第二驱动件 33和第四驱动件35动作分别带动与之相连的第一伸缩杆36、第二伸缩杆37、第四伸缩杆39缩短，同时使第三驱动件34动作带动与之相连的第三伸缩杆38 伸长，浮动架体31带动跑步机20向前且向右倾斜。

结合参阅2、图5和图12，后左倾控制时，使第一驱动件32、第三驱动件 34和第四驱动件35动作分别带动与之相连的第一伸缩杆36、第三伸缩杆38、第四伸缩杆39缩短，同时使第二驱动件33动作带动与之相连的第二伸缩杆37 伸长，浮动架体31带动跑步机20向后且向左倾斜。

结合参阅2、图5和图13，后右倾控制时，使第二驱动件33、第三驱动件 34和第四驱动件35动作分别带动与之相连的第二伸缩杆37、第三伸缩杆38、第四伸缩杆39缩短，同时使第一驱动件32动作带动与之相连的第一伸缩杆36 伸长，浮动架体31带动跑步机20向后且向右倾斜。

基于上述各种倾斜控制，可以模拟现实走路的上坡、下坡、转弯等，提供多角度行走情况，从而方便患者根据自身实际情况进行针对性训练。

在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”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。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种康复用跑步机，包括底架和跑步机，其特征在于，还包括多角度平台和控制电脑，其中，

所述多角度平台包括浮动架体、第一驱动件、第二驱动件、第三驱动件以及第四驱动件；

所述第一驱动件下方连接有第一伸缩杆，所述第二驱动件下方连接有第二伸缩杆，所述第三驱动件下方连接有第三伸缩杆，所述第四驱动件下方连接有第四伸缩杆，所述第一伸缩杆的下端、所述第二伸缩杆的下端、所述第三伸缩杆的下端和所述第四伸缩杆的下端分别与所述浮动架体连接；

所述跑步机设置在所述浮动架体上，且所述跑步机具有跑步带驱动电机，所述跑步带驱动电机连接有测速器；

所述浮动架体通过万向节与所述底架相连接；

所述第一驱动件、第二驱动件、第三驱动件、第四驱动件、跑步带驱动电机以及所述测速器分别电性连接于所述控制电脑。

2.根据权利要求1所述的康复用跑步机，其特征在于，所述第一伸缩杆、所述第二伸缩杆、所述第三伸缩杆和所述第四伸缩杆分别与所述浮动架体的四个角部连接。

3.根据权利要求1所述的康复用跑步机，其特征在于，所述浮动架体的中部通过所述万向节与所述底架的中部相连接。

4.根据权利要求2所述的康复用跑步机，其特征在于，所述多角度平台还包括有第五驱动件以及第六驱动件，所述第五驱动件下方连接有第五伸缩杆，所述第六驱动件下方连接有第六伸缩杆，所述第五伸缩杆的下端、所述第六伸缩杆的下端分别与所述浮动架体连接，且所述第一驱动件、所述第三驱动件和所述第五驱动件共同位于所述浮动架体的左侧/右侧，所述第二驱动件、所述第四驱动件和所述第六驱动件共同位于所述浮动架体的右侧/左侧。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的康复用跑步机，其特征在于，所述浮动架体的左、右侧分别固定连接有左扶手架和右扶手架。

6.根据权利要求5所述的康复用跑步机，其特征在于，所述底架的左、右侧分别固定连接有左连接架和右连接架，所述左扶手架位于所述左连接架的内侧，所述右扶手架位于所述右连接架的内侧。

7.一种康复训练控制方法，其特征在于，采用权利要求1-6中任意一项所述的康复用跑步机进行康复训练，包括有速度自适应控制，所述速度自适应控制包括步骤：

测速器监测所述跑步带驱动电机的旋转速度V_跑步机并反馈给控制电脑；

控制电脑将测速器反馈来的V_跑步机与一速度下限值V_下限及一速度上限值V_上限相比较，当V_跑步机小于速度下限值V_下限时，加大跑步带驱动电机的电流，使得跑步带驱动电机的速度相应加大；当V_跑步机大于速度上限值V_上限时，减小跑步带驱动电机的电流，使得跑步带驱动电机的速度相应减小。

8.根据权利要求7所述的康复训练控制方法，其特征在于，还包括有跑步机倾斜控制，所述跑步机倾斜控制包括有：

左倾控制，使第一驱动件和第三驱动件动作分别带动与之相连的第一伸缩杆、第三伸缩杆缩短，同时使第二驱动件和第四驱动件动作分别带动与之相连的第二伸缩杆、第四伸缩杆伸长，浮动架体带动跑步机向左倾斜；

右倾控制，使第一驱动件和第三驱动件动作分别带动与之相连的第一伸缩杆、第三伸缩杆伸长，同时使第二驱动件和第四驱动件动作分别带动与之相连的第二伸缩杆、第四伸缩杆缩短，浮动架体带动跑步机向右倾斜。

9.根据权利要求8所述的康复训练控制方法，其特征在于，所述跑步机倾斜控制还包括有：

前倾控制，使第一驱动件和第二驱动件动作分别带动与之相连的第一伸缩杆、第二伸缩杆缩短，同时使第三驱动件和第四驱动件动作分别带动与之相连的第三伸缩杆、第四伸缩杆伸长，浮动架体带动跑步机向前倾斜；

后倾控制，使第一驱动件和第二驱动件动作分别带动与之相连的第一伸缩杆、第二伸缩杆伸长，同时使第三驱动件和第四驱动件动作分别带动与之相连的第二伸缩杆、第四伸缩杆缩短，浮动架体带动跑步机向后倾斜。

10.根据权利要求8或9所述的康复训练控制方法，其特征在于，所述跑步机倾斜控制还包括有：

前右倾控制，使第一驱动件、第二驱动件和第四驱动件动作分别带动与之相连的第一伸缩杆、第二伸缩杆、第四伸缩杆缩短，同时使第三驱动件动作带动与之相连的第三伸缩杆伸长，浮动架体带动跑步机向前且向右倾斜；

前左倾控制，使第一驱动件、第二驱动件和第三驱动件动作分别带动与之相连的第一伸缩杆、第二伸缩杆、第三伸缩杆缩短，同时使第四驱动件动作带动与之相连的第四伸缩杆伸长，浮动架体带动跑步机向前且向左倾斜；

后右倾控制，使第二驱动件、第三驱动件和第四驱动件动作分别带动与之相连的第二伸缩杆、第三伸缩杆、第四伸缩杆缩短，同时使第一驱动件动作带动与之相连的第一伸缩杆伸长，浮动架体带动跑步机向后且向右倾斜；以及

后左倾控制，使第一驱动件、第三驱动件和第四驱动件动作分别带动与之相连的第一伸缩杆、第三伸缩杆、第四伸缩杆缩短，同时使第二驱动件动作带动与之相连的第二伸缩杆伸长，浮动架体带动跑步机向后且向左倾斜。