CN109806104A - 一种可用于半失能老人多关节肌力训练的动力头装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可用于半失能老人多关节肌力训练的动力头装置，该动力头装置包括动力头、水平面转动单元、升降台和移动小车。动力头包括电机驱动单元、动力头外壳、U型架、俯仰运动U型板、刻度转盘和杆件固定器，水平面转动单元包括旋转底座、旋转底座端盖、旋转法兰、锁紧转盘和锁紧手轮。通过推动移动小车、调整升降台高度、转动旋转法兰以及动力头的俯仰运动调整动力头的输出位置，能够满足具有不同身体尺寸的患者的肌力训练需求。通过改变与杆件固定器相连接的各个关节的不同支架杆，该动力头装置能够对半失能老人的不同关节进行肌力训练。

Description

一种可用于半失能老人多关节肌力训练的动力头装置

技术领域

本发明涉及一种动力头装置，具体说，涉及一种可用于半失能老人多关节肌力训练的动力头装置。

背景技术

肌肉力量是对人的生活质量影响最大的基本功能之一。在日常生活中，肌肉可以在活动中支持身体和保持姿势，稳定关节、产生热量。人的站立、行走、伸手等动作都需要一定的肌肉力量。随着人口老龄化程度日益加剧，神经性疾病如脑卒中和大脑偏瘫对老年人的正常生活造成了巨大影响，其中重要的体现就是老年人身体关节，包括：肩关节、肘关节、腕关节、髋关节、膝关节、踝关节以及腰部关节灵活性变差、肌肉力量不足，甚至丧失了基本的生活自理能力。对老年人的身体关节进行肌力训练，可以有效锻炼和提升半失能老人的关节肌肉力量，进而提升关节的稳定性和协调性，恢复关节的功能和生活自理能力。

针对半失能老年人的关节肌力训练，要求装置在保证安全的前提下，结构和控制简单，且不会使患者产生抵触情绪；调节功能良好，能够满足具有不用身体尺寸的患者的不同关节的肌力训练需求，且具有主动与被动肌力训练模式；在肌力训练过程中，电机输出轴轴线始终与患者关节转动轴线重合，防止对患者造成二次伤害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可用于半失能老人多关节肌力训练的动力头装置，以解决上述问题。

本发明的实施例提供了一种可用于半失能老人多关节肌力训练的动力头装置，其特征在于，该动力头装置包括动力头、水平面转动单元、升降台和移动小车，动力头包括电机驱动单元、动力头外壳、U型架、俯仰运动U型板、刻度转盘和杆件固定器，水平面转动单元包括旋转底座、旋转底座端盖、旋转法兰、锁紧转盘和锁紧手轮。动力头的U型架安装在水平面转动单元的旋转法兰上，水平面转动单元的旋转底座与升降台通过螺钉固定连接，升降台的下端连接装置的移动小车，通过推动移动小车、调整升降台高度、转动旋转法兰以及动力头的俯仰运动调整动力头的输出位置，能够适应具有不同身体尺寸的患者完成不同关节的肌力训练。

进一步，动力头通过俯仰运动U型板完成俯仰操作，进而调整电机驱动单元及其电机输出轴的位置，刻度转盘内圈与电机输出轴固定连接，且能够相对于刻度转盘外圈进行旋转，杆件固定器通过动力头T型锁紧螺钉在刻度转盘内圈上进行固定，以完成不同的肌力训练动作。

进一步，水平面转动单元带动动力头的U型架在水平面上旋转，以完成不同的肌力训练动作。

进一步，升降柱调整动力头整体的输出高度，以完成不同的肌力训练动作。

进一步，移动小车改变动力头整体的空间位置，以完成不同的肌力训练动作。

与现有技术相比本发明的有益效果是：该装置结构和控制相对简单，外形简洁，使用方便，具有良好的调节功能，能够满足不同患者的肌力训练需求，通过调整人体与装置的相对位置，改变动力头的对应姿态，包括肩、肘、腕、腰、髋、膝、踝关节在内的肌力训练的不同动作均能够得到满足，进而实现主动与被动训练模式。

附图说明

图1是本发明一种动力头装置的轴测视图；

图2是动力头的轴测视图；

图3是动力头的爆炸视图；

图4是动力头在A-A平面的剖视图；

图5是动力头在B-B平面的剖视图；

图6是水平面转动单元的剖视图；

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所做的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

参图1至图6所示，图1是本发明一种动力头装置的轴测视图，图2是动力头的轴测视图，图3是动力头的爆炸视图，图4是动力头在A-A平面的剖视图，图5是动力头在B-B平面的剖视图，图6是水平面转动单元的剖视图。

本实施例提供了一种可用于半失能老人多关节肌力训练的动力头装置，参图1～图6所示，该动力头装置包括动力头1、水平面转动单元2、升降台3和移动小车4。

本实施例中，参图1、图2、图3、图4及图5所示，所述动力头1包括电机驱动单元5、动力头外壳6、U型架7、俯仰运动U型板8、刻度转盘9和杆件固定器10。所述电机驱动单元5包括电机-谐波减速器-力矩传感器组合体11、增量编码器12、电机输出轴13、电机输出轴深沟球轴承14、电机输出轴T型套筒15、电机输出轴直套筒16和电机输出轴法兰17，所述电机-谐波减速器-力矩传感器组合体11外接电机输出轴法兰17、内接电机输出轴13，所述电机输出轴13通过2个电机输出轴深沟球轴承14在电机输出轴法兰17中旋转，所述2个电机输出轴深沟球轴承14中间安装有电机输出轴直套筒16，所述电机输出轴深沟球轴承14通过电机输出轴T型套筒15、电机输出轴13的轴肩和电机输出轴法兰17的轴肩进行轴向固定，所述电机输出轴法兰 17通过螺钉与俯仰运动U型板8固定连接。所述刻度转盘9包括刻度转盘内圈18和刻度转盘外圈19，所述电机输出轴13通过转接盘20与刻度转盘内圈18固定连接，所述杆件固定器10通过动力头T型锁紧螺钉21与刻度转盘内圈18进行紧定，所述俯仰运动U型板8与刻度转盘外圈19固定连接，所述刻度转盘外圈19上能够添加机械限位杆22，以保证患者在肌力训练过程中的安全。所述U型架7包括左U型架竖板23、右U型架竖板24和U型架横板25，所述左U型架竖板23上安装有左U型架竖板外端盖26、左U型架竖板转轴27、左U型架竖板深沟球轴承28和左U型架竖板套筒 29，所述左U型架竖板转轴27的一端通过螺钉与俯仰手柄30固定连接，所述左U型架竖板转轴27的另一端通过螺钉与左U型架竖板内端盖31固定连接，所述左U型架竖板内端盖31通过螺钉与俯仰运动U型板8固定连接，所述俯仰运动U型板8通过螺钉与动力头外壳6固定连接，俯仰手柄30带动左U型架竖板转轴27、俯仰运动U 型板8和动力头外壳6进行转动，并通过锁紧螺钉进行紧定，进而完成动力头1的俯仰运动。所述右U型架竖板24上安装有右U型架竖板转轴32、右U型架竖板深沟球轴承33和右U型架竖板套筒34，并通过右U型架竖板外端盖35和右U型架竖板内端盖36与动力头外壳6以及俯仰运动U型板8进行连接，协同动力头1完成俯仰运动。

本实施例中，参图1、图6所示，所述水平面转动单元2包括旋转法兰37、旋转底座端盖38、旋转底座39、锁紧手轮40、锁紧转盘41、水平面转动单元深沟球轴承 42和水平面转动单元套筒43。所述锁紧转盘41与旋转法兰37通过螺钉固定连接，所述旋转法兰37通过2个水平面转动单元深沟球轴承42垂直支撑在旋转底座39上，所述2个水平面转动单元深沟球轴承42中间安装有水平面转动单元套筒43。所述水平面转动单元深沟球轴承42通过旋转底座端盖38、锁紧转盘41、旋转法兰37的轴肩和旋转底座39的轴肩进行轴向固定，所述锁紧手轮40通过旋转底座39上的螺纹孔对锁紧转盘41进行紧定，进而锁紧旋转法兰37的旋转运动。

本发明提供一种可用于半失能老人多关节肌力训练的动力头装置，具有如下有益效果：

1)该装置控制及结构简单，使用方便。

2)该装置具有良好的调节功能，能够满足不同患者的需求。

3)该装置能够实现包括肩、肘、腕、腰、髋、膝、踝关节在内的肌力训练所需的所有动作。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (5)

1.一种可用于半失能老人多关节肌力训练的动力头装置，其特征在于，该动力头装置包括动力头、水平面转动单元、升降台和移动小车，动力头包括电机驱动单元、动力头外壳、U型架、俯仰运动U型板、刻度转盘和杆件固定器，水平面转动单元包括旋转底座、旋转底座端盖、旋转法兰、锁紧转盘和锁紧手轮；

动力头的U型架安装在水平面转动单元的旋转法兰上，水平面转动单元的旋转底座与升降台通过螺钉固定连接，升降台的下端连接装置的移动小车，通过推动移动小车、调整升降台高度、转动旋转法兰以及动力头的俯仰运动调整动力头的输出位置，能够适应具有不同身体尺寸的患者完成不同关节的肌力训练；

动力头通过俯仰运动U型板完成俯仰操作，进而调整电机驱动单元及其电机输出轴的位置，刻度转盘内圈与电机输出轴固定连接，且能够相对于刻度转盘外圈进行旋转，杆件固定器通过动力头T型锁紧螺钉在刻度转盘内圈上进行固定，以完成不同的肌力训练动作；

水平面转动单元带动动力头的U型架在水平面上旋转，以完成不同的肌力训练动作；

升降柱调整动力头整体的输出高度，以完成不同的肌力训练动作；

移动小车改变动力头整体的空间位置，以完成不同的肌力训练动作。

2.根据权利要求1所述的一种可用于半失能老人多关节肌力训练的动力头装置，其特征在于，电机驱动单元包括电机-谐波减速器-力矩传感器组合体、增量编码器和电机输出轴，增量编码器用于测量与控制无框电机的转角与转速，力矩传感器用于检测电机输出力矩，进而实现主动与被动肌力训练，俯仰运动U型板与动力头外壳通过螺钉固定连接，电机驱动单元安装在动力头外壳内部，通过转动俯仰手柄，俯仰运动U型板、动力头外壳和电机驱动单元完成俯仰操作，进而完成动力头的俯仰运动。

3.根据权利要求1所述的一种可用于半失能老人多关节肌力训练的动力头装置，其特征在于，刻度转盘包括刻度转盘内圈和刻度转盘外圈，刻度转盘外圈与俯仰运动U型板固定连接，用来添加机械限位装置以及标识训练角度，以确保患者在肌力训练过程的安全，刻度转盘内圈与电机输出轴固定连接，与杆件固定器一起相对于转盘外圈进行360°旋转运动，进而完成动力头的力矩输出。

4.根据权利要求1所述的一种可用于半失能老人多关节肌力训练的动力头装置，其特征在于，旋转法兰通过水平面转动单元深沟球轴承垂直支撑在旋转底座上，旋转法兰下端连接1个锁紧转盘，并通过锁紧手轮进行紧定，进而完成动力头在水平面上的转动。

5.根据权利要求1所述的一种可用于半失能老人多关节肌力训练的动力头装置，其特征在于，升降台上端通过螺钉与旋转底座固定连接，升降台下端通过螺钉与移动小车固定连接，移动小车包括4个能够随时锁紧的万向轮，通过改变移动小车的位置、调节升降台的高度，进而调整动力头的输出位置。