CN110179629A - 一种基于麦克纳姆轮的被动式上肢功能康复训练器 - Google Patents
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Abstract
一种基于麦克纳姆轮的被动式上肢功能康复训练器，包括机身和交互终端，交互终端设置在机身上方，机身包括壳体、零件衬板、握把，所述握把设置在壳体两侧并与壳体转动连接，在零件衬板四角部分别设置麦克纳姆轮，在每支麦克纳姆轮对应的位置设置减速机，减速机转轴与麦克纳姆轮键连接，在零件衬板中部分别设置电路板仓、续航电池、位置传感器，在零件衬板和壳体底部与位置传感器检测窗口对应的位置开孔，以便位置传感器检测位置变化情况，在零件衬板和壳体底部与麦克纳姆轮对应的位置分别设置开口。有益效果：整体式设计，轻巧易携带，可依照交互终端指示进行训练，提高趣味性。
Description
技术领域
本发明涉及一种康复训练设备，尤其涉及一种基于麦克纳姆轮的被动式上肢功能康复训练器。
背景技术
针对中枢神经损伤引起的上肢功能障碍，患者在康复训练时，目前常采用上肢推举训练器，该设备体积较大，多用配重块、砝码来调节不同训练强度，零件繁多，这种传统形式的阻力无法无极调节，配重块也易丢失；另外也有一些针对桌面使用的训练设备，但桌面形状与材质需与训练设备配套使用，不易携带，还可能对使用者造成夹伤或砸伤，配件零散易丢失，无法自动评估训练效果等问题。当患者神经损伤情况过重时无法自主训练，需要一种康复设备带动患者进行康复训练。
发明内容
本发明的目的在于克服目前上肢及手部功能康复训练器存在的问题，提供一种基于麦克纳姆轮的被动式上肢功能康复训练器。
为实现本发明的目的，提供了下述的技术方案：一种基于麦克纳姆轮的被动式上肢功能康复训练器，包括机身和交互终端，交互终端设置在机身上方，机身包括壳体、零件衬板、握把，所述握把设置在壳体两侧并与壳体转动连接，所述零件衬板设置于壳体底部上表面，在零件衬板四角部分别设置麦克纳姆轮，共设置四支麦克纳姆轮，在同一对角线上的两个麦克纳姆轮的轮毂轴与辊子转轴的倾斜方向和角度一致，并与另一对角线上的两支麦克纳姆轮的轮毂轴与辊子转轴的倾斜方向相反，倾斜角度一致，在每支麦克纳姆轮对应的位置设置减速机，减速机转轴与麦克纳姆轮键连接，减速机固定连接在零件衬板上，在零件衬板中部分别设置电路板仓、续航电池、位置传感器，在零件衬板和壳体底部与位置传感器检测窗口对应的位置开孔，以便位置传感器检测位置变化情况，在零件衬板和壳体底部与各麦克纳姆轮对应的位置分别设置开口。
进一步的所述的麦克纳姆轮的轮毂轴与辊子转轴的倾斜角度为45度。
进一步的在所述的握把与壳体连接处设置旋转位置传感器，旋转位置传感器可检测握把转动角度。
进一步的在所述的握把顶端设置拇指按压开关，在握把相应的侧面设置食指按压开关，在握把的内部设置握力检测支架，在握力检测支架内侧设置压力传感器。
进一步的在所述机身侧部设置速度调节触摸条3，用于控制设备移动速度。
本发明有益技术效果：本发明为整体式设计，轻巧易携带，无需特殊的桌面配套，适应范围广，患者无需用力，只需手持握把，跟随设备移动，达到训练效果，可依照交互终端指示进行训练操作，通过交互终端的反馈信息了解训练效果，提高趣味性。本方案中，同时使用四个麦克纳姆轮，四轮单独驱动，通过各轮之间的配合，可以使本设备实现任意方向的平移和原地旋转，可以进行任何复杂的弧线运动，相比传统辊轮，极大提升了设备在运动时的自由度，可实现在桌面平面内任意位置、任意方向的360度无死角运动，本方案可满足使用者双手握持姿态下的各种训练路径和旋转角度训练，提升了训练效果。
附图说明
图1是本发明外部结构示意图。
图2是本发明仰视角结构示意图。
图3是本发明壳体内部结构示意图。
图4是本发明驱动装置结构示意图。
图5是握把外观结构示意图。
图6是握把内部结构示意图。
具体实施方式
为了更充分的解释本发明的实施，提供本发明的实施实例。这些实施实例仅仅是对本发明的阐述，不限制本发明的范围。
结合附图对本发明进一步详细的解释，附图中各标记为：1：交互终端；2：机身；3：速度调节触摸条；4：握把；5：麦克纳姆轮；6：位置传感器；7：零件衬板；8：续航电池；9：壳体；10：减速机；11：电路板仓；12：旋转位置传感器；13：拇指按压开关；14：食指按压开关；15：压力传感器；16：握力检测支架。
如图所示 一种基于麦克纳姆轮的被动式上肢功能康复训练器，包括机身2和交互终端1，交互终端设置在机身上方，机身包括壳体9、零件衬板7、握把4，所述握把设置在壳体9两侧并与壳体转动连接，所述零件衬板7设置于壳体底部上表面，在零件衬板7四角部分别设置麦克纳姆轮5，共设置四支麦克纳姆轮5，在同一对角线上的两支麦克纳姆轮5的轮毂轴与辊子转轴的倾斜方向和角度一致，并与另一对角线上的两支麦克纳姆轮5的轮毂轴与辊子转轴的倾斜方向相反且倾斜角度一致，在每支麦克纳姆轮对应的位置设置减速机10，减速机10转轴与麦克纳姆轮键连接，减速机固定连接在零件衬板上，在零件衬板中部分别设置电路板仓11、续航电池8、位置传感器6，在零件衬板和壳体底部与位置传感器6检测窗口对应的位置开孔，以便位置传感器6检测位置变化情况，在零件衬板和壳体底部与各麦克纳姆轮5对应的位置分别设置开口。
在本方案中，所述的麦克纳姆轮5的轮毂轴与辊子转轴的倾斜角度采用45度角。在所述的握把4与壳体连接处设置旋转位置传感器12，旋转位置传感器12可检测握把转动角度。 在所述的握把顶端设置拇指按压开关17，在握把相应的侧面设置食指按压开关18，在握把的内部设置握力检测支架16，在握力检测支架内侧设置压力传感器15。在所述机身侧部设置速度调节触摸条3，用于调节控制设备移动速度。
本方案中，同时使用四个麦克纳姆轮，四轮单独驱动，通过各轮之间的配合，可以使本设备实现任意方向的平移和原地旋转，可以进行任何复杂的弧线运动，相比传统辊轮，极大提升了设备在运动时的自由度，可实现在桌面平面内任意位置、任意方向的360度无死角运动，本方案可满足使用者双手握持姿态下的各种训练路径和旋转角度训练，提升了训练效果。
患者使用本设备时将本设备置于较为平坦的桌面，无需用力，只需手持握把，本设备会按照预先设定的路径移动带动患者上肢跟随移动，根据交互终端提示转动握把、按动拇指按压开关和食指按压开关、握紧或松弛握把，达到训练效果，本方案中位置传感器6、旋转位置传感器12、拇指按压开关13、食指按压开关14、压力传感器15等数据通过有线或无线数据传输形式传输至主控制器，通过主控制器对数据进行分析处理后将训练的效果实施反馈至交互终端显示器上，反馈的方式可以使图文信息、语音信息，为了增加训练的趣味性甚至可以将训练数据以电子游戏形式进行交互反馈，本方案中所指的交互终端包括但不仅限于手机、个人计算机、平板电脑、PDA等能够接受并显示训练效果相关数据的设备。有关电路控制与信号处理的相关细节不是本方案的技术要点，并且是成熟的技术，在此不做进一步描述。
Claims (5)
1.一种基于麦克纳姆轮的被动式上肢功能康复训练器，包括机身和交互终端，交互终端设置在机身上方，其特征在于：机身包括壳体、零件衬板、握把，所述握把设置在壳体两侧并与壳体转动连接，所述零件衬板设置于壳体底部上表面，在零件衬板四角部分别设置麦克纳姆轮，共设置四支麦克纳姆轮，在同一对角线上的两个麦克纳姆轮的轮毂轴与辊子转轴的倾斜方向和角度一致，并与另一对角线上的两支麦克纳姆轮的轮毂轴与辊子转轴的倾斜方向相反，倾斜角度一致，在每支麦克纳姆轮对应的位置设置减速机，减速机转轴与麦克纳姆轮键连接，减速机固定连接在零件衬板上，在零件衬板中部分别设置电路板仓、续航电池、位置传感器，在零件衬板和壳体底部与位置传感器检测窗口对应的位置开孔，以便位置传感器检测位置变化情况，在零件衬板和壳体底部与各麦克纳姆轮对应的位置分别设置开口。
2.根据权利要求1所述的一种基于麦克纳姆轮的被动式上肢功能康复训练器，其特征在于：所述的四支麦克纳姆轮的轮毂轴与辊子转轴的倾斜角度均为45度。
3.根据权利要求1所述的一种基于麦克纳姆轮的被动式上肢功能康复训练器，其特征在于：在所述的握把与壳体连接处设置旋转位置传感器，旋转位置传感器可检测握把转动角度。
4.根据权利要求1所述的一种基于麦克纳姆轮的被动式上肢功能康复训练器，其特征在于：在所述的握把顶端设置拇指按压开关，在握把相应的侧面设置食指按压开关，在握把的内部设置握力检测支架，在握力检测支架内侧设置压力传感器。
5.根据权利要求1所述的一种基于麦克纳姆轮的被动式上肢功能康复训练器，其特征在于：在所述机身侧部设置速度调节触摸条，用于控制设备移动速度。
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