CN110310534A - 一种改良Asworth肌张力评定量表医学教学用模拟教具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改良Asworth肌张力评定量表医学教学用模拟教具，包括模具本体，模具本体的肘关节和膝关节处均固定设有运动装置，运动机构包括第一固定块、第二固定块、驱动机构和限位机构，驱动机构和限位机构分别位于第一固定块和第二固定块之间的两侧，第一固定块的顶端与关节的上沿固定连接，第二固定块的底端与关节的下沿固定连接，驱动机构包括步进电机和摇杆，步进电机的顶端与第一固定块的底端固定连接，摇杆的底端与第二固定块的顶端固定连接，摇杆的顶端与步进电机的输出轴的端部固定连接。本发明通过设有六个限位荆轮实现六种不同病态的模拟，运用模拟人进行教学或考试实操，学生门可以亲身实践，了解六种不同病态，教学效果较好。

Description

一种改良Asworth肌张力评定量表医学教学用模拟教具

技术领域

本发明涉及医学教学领域，具体为一种改良Asworth肌张力评定量表医学教学用模拟教具。

背景技术

在卒中等上运动神经元损伤后往往出现患侧肌张力增高的病理现象，临床上也有评定肌张力变化的对应量表，既改良Asworth评估量表。

目前的医学教学模具中，教学模具大都是肩关节、髋关节能活动，其他关节都是图有外观没有实际的活动，是僵硬的，缺少这样一种适合肌张力评定的模具，因此在运用模拟人进行教学或考试实操中，学生没有相应的符合要求的教学辅具，仅能口述评定标准，起不到实操的感性认识“手下有感觉”的要求，还是停顿在理论水平，教学效果差。因此我们对此做出改进，提出一种改良Asworth肌张力评定量表医学教学用模拟教具。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种改良Asworth肌张力评定量表医学教学用模拟教具。

本发明是以如下技术方案实现的：一种改良Asworth肌张力评定量表医学教学用模拟教具，包括模具本体，所述模具本体的肘关节和膝关节处均固定设有运动装置，所述运动机构包括第一固定块、第二固定块、驱动机构和限位机构，所述驱动机构和限位机构分别位于第一固定块和第二固定块之间的两侧，所述第一固定块的顶端与关节的上沿固定连接，所述第二固定块的底端与关节的下沿固定连接，所述驱动机构包括步进电机和摇杆，所述步进电机的顶端与第一固定块的底端固定连接，所述摇杆的底端与第二固定块的顶端固定连接，所述摇杆的顶端与步进电机的输出轴的端部固定连接，所述限位机构包括一个电动滑台、两个固定板、四个连接杆、一个U型架、一个固定轴和六个限位荆轮，所述电动滑台的顶端与第一固定块的底端固定连接，两个所述固定板分别设置在电动滑台底端的两侧，四个所述连接杆的顶端分别固定在电动滑台底端的四个边角处，四个所述连接杆的底端分别与两个固定板的顶端固定连接，所述U型架的顶端与电动滑台的底端固定连接，所述固定轴贯穿插接两个固定板，且所述固定轴的两端分别与U型架的两端固定连接，六个所述限位荆轮等间距固定在固定轴的表面，所述第二固定块的顶端固定设有限位块，所述限位块与六个限位荆轮相配合设置，且限位块与远离步进电机一端的限位荆轮啮合连接，所述模具本体背面的顶部嵌设有开关面板，所述模具本体背面的底端开设有充电接口，所述模具本体的内部自上而下以此固定设有51单片机、驱动器和充电电池。

作为本发明的一种优选技术方案，所述六个限位荆轮包括第一限位荆轮、第二限位荆轮、第三限位荆轮、第四限位荆轮、第五限位荆轮和第六限位荆轮，所述第一限位荆轮的圆周面开设有二分之一凹槽，所述第二限位荆轮的圆周面开设有四分之一凹槽，所述第三限位荆轮的圆周面也开设有四分之一凹槽，所述第四限位荆轮的圆周面也开设有二分之一凹槽，且所述第四限位荆轮上凹槽的表面固定设有摩擦垫，所述第五限位荆轮的圆周面开设有卡槽，所述第六限位荆轮的圆周面也开设有卡槽。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一限位荆轮的凹槽朝向第一限位荆轮的底部，所述第二限位荆轮的凹槽朝向第二限位荆轮的左下方，所述第三限位荆轮的凹槽朝向第三限位荆轮的右下方，所述第四限位荆轮的凹槽朝向第四限位荆轮的底部，所述第五限位荆轮的卡槽朝向第五限位荆轮的左方，所述第六限位荆轮的卡槽朝向第六限位荆轮的右方。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步进电机输出轴的中轴线与固定轴的中轴线位于同一条直线上。

作为本发明的一种优选技术方案，两个所述固定板相对一侧的垂直距离大于第一限位荆轮与第六限位荆轮相背一侧垂直距离的两倍。

作为本发明的一种优选技术方案，所述开关面板上设置有第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、第一运动开关、第二运动开关、第三运动开关和第四运动开关，所述充电接口与充电电池的充电端电性连接，所述充电电池的输出端分别与电动滑台、51单片机和驱动器的供电端电性连接，所述第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、第一运动开关、第二运动开关、第三运动开关和第四运动开关分别与51单片机的七个输入端子电性连接，所述电动滑台和驱动器分别与51单片机的两个输出端子电性连接，所述步进电机通过驱动器与充电电池电性连接。

本发明的有益效果是：该种康复医学教学示意模具，通过设有六个限位荆轮实现全关节活动范围内运动、全关节活动范围内的前二分之一运动、全关节活动范围内的后二分之一运动、全关节范围有较大阻力但还能被动屈伸运动、完全僵硬屈曲不能运动、完全僵硬伸展不能运动等六种不同病态的模拟，运用模拟人进行教学或考试实操，学生门可以亲身实践，了解六种不同病态，教学效果较好。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的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：

图1是本发明一种改良Asworth肌张力评定量表医学教学用模拟教具的结构示意图；

图2是本发明一种改良Asworth肌张力评定量表医学教学用模拟教具的模具本体背面结构示意图；

图3是本发明一种改良Asworth肌张力评定量表医学教学用模拟教具的模具本体背面剖视结构示意图；

图4是本发明一种改良Asworth肌张力评定量表医学教学用模拟教具的关节内部放大结构示意图；

图5是本发明一种改良Asworth肌张力评定量表医学教学用模拟教具的运动装置结构示意图；

图6是本发明一种改良Asworth肌张力评定量表医学教学用模拟教具的限位机构剖面结构示意图；

图7是本发明一种改良Asworth肌张力评定量表医学教学用模拟教具的六个限位荆轮结构示意图；

图8是本发明一种改良Asworth肌张力评定量表医学教学用模拟教具的内部电路接线示意图。

图中：1、模具本体；2、第一固定块；3、第二固定块；4、步进电机；5、摇杆；6、电动滑台；7、固定板；8、连接杆；9、U型架；10、固定轴；11、限位块；12、开关面板；13、充电接口；14、51单片机；15、驱动器；16、充电电池；17、第一限位荆轮；18、第二限位荆轮；19、第三限位荆轮；20、第四限位荆轮；21、第五限位荆轮；22、第六限位荆轮。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，本发明一种改良Asworth肌张力评定量表医学教学用模拟教具，包括模具本体1，模具本体1的肘关节和膝关节处均固定设有运动装置，运动机构包括第一固定块2、第二固定块3、驱动机构和限位机构，驱动机构和限位机构分别位于第一固定块2和第二固定块3之间的两侧，第一固定块2的顶端与关节的上沿固定连接，第二固定块3的底端与关节的下沿固定连接，驱动机构包括步进电机4和摇杆5，步进电机4的顶端与第一固定块2的底端固定连接，摇杆5的底端与第二固定块3的顶端固定连接，摇杆5的顶端与步进电机4的输出轴的端部固定连接，限位机构包括一个电动滑台6、两个固定板7、四个连接杆8、一个U型架9、一个固定轴10和六个限位荆轮，电动滑台6的顶端与第一固定块2的底端固定连接，两个固定板7分别设置在电动滑台6底端的两侧，四个连接杆8的顶端分别固定在电动滑台6底端的四个边角处，四个连接杆8的底端分别与两个固定板7的顶端固定连接，U型架9的顶端与电动滑台6的底端固定连接，固定轴10贯穿插接两个固定板7，且固定轴10的两端分别与U型架9的两端固定连接，六个限位荆轮等间距固定在固定轴10的表面，第二固定块3的顶端固定设有限位块11，限位块11与六个限位荆轮相配合设置，且限位块11与远离步进电机4一端的限位荆轮啮合连接，模具本体1背面的顶部嵌设有开关面板12，模具本体1背面的底端开设有充电接口13，模具本体1的内部自上而下以此固定设有51单片机14、驱动器15和充电电池16。

其中，六个限位荆轮包括第一限位荆轮17、第二限位荆轮18、第三限位荆轮19、第四限位荆轮20、第五限位荆轮21和第六限位荆轮22，第一限位荆轮17的圆周面开设有二分之一凹槽，第二限位荆轮18的圆周面开设有四分之一凹槽，第三限位荆轮19的圆周面也开设有四分之一凹槽，第四限位荆轮20的圆周面也开设有二分之一凹槽，且第四限位荆轮20上凹槽的表面固定设有摩擦垫，第五限位荆轮21的圆周面开设有卡槽，第六限位荆轮22的圆周面也开设有卡槽，这样通过与限位块11的配合可以保证第二固定块3具有六种不同的工作过程，保证该装置可以模拟出六种不同的病态。

其中，第一限位荆轮17的凹槽朝向第一限位荆轮17的底部，第二限位荆轮18的凹槽朝向第二限位荆轮18的左下方，第三限位荆轮19的凹槽朝向第三限位荆轮19的右下方，第四限位荆轮20的凹槽朝向第四限位荆轮20的底部，第五限位荆轮21的卡槽朝向第五限位荆轮21的左方，第六限位荆轮22的卡槽朝向第六限位荆轮22的右方，这样就可以保证六种不同病态的模拟，保证手臂和腿部的弯曲情况接近与现实状态。

其中，步进电机4输出轴的中轴线与固定轴10的中轴线位于同一条直线上，这样可以保证第二固定块3运动时中心线与步进电机4和固定轴10中轴线一致。

其中，两个固定板7相对一侧的垂直距离大于第一限位荆轮17与第六限位荆轮22相背一侧垂直距离的两倍，这样可以保证第一限位荆轮17或是第六限位荆轮22运动到最边侧时，固定板7不会对第一限位荆轮17和第六限位荆轮22产生干扰。

其中，开关面板12上设置有第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、第一运动开关、第二运动开关、第三运动开关和第四运动开关，充电接口13与充电电池16的充电端电性连接，充电电池16的输出端分别与电动滑台6、51单片机14和驱动器15的供电端电性连接，第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、第一运动开关、第二运动开关、第三运动开关和第四运动开关分别与51单片机14的七个输入端子电性连接，电动滑台6和驱动器15分别与51单片机14的两个输出端子电性连接，步进电机4通过驱动器15与充电电池16电性连接。

模具本体1制作完成出厂时，通过外接计算机向51单片机14的内部写入程序赋予运动装置六种不同的运动模式，六种不同运动模式具体状态如下所示：

按下开关面板12上的第一开关，这时51单片机14首先给驱动器15发出指令，让驱动器15驱动步进电机4的输出轴进行旋转，驱动器15优选为XDL-542型驱动器，步进电机4优选为110HS28型电机，让第二固定块3带动限位块11旋转到与第一限位荆轮17的凹槽相配合的位置，接着51单片机14给电动滑台6发出指令，电动滑台6优选为KNK4566型滑台，让电动滑台6的滑台带动U型架9进行运动，U型架9运动的时候会带动固定轴10向左边或是右边运动，进而带动第一限位荆轮17运动到与限位块11相匹配的位置，到此整个限位机构调节完成，接着按下第一驱动开关，这时51单片机14给驱动器15发出指令，驱动器15驱动步进电机4运动，进而步进电机4通过摇杆5带动第二固定块3在第一限位荆轮17凹槽的范围内来回摆动，既模具本体1的手臂或是腿部来回摆动实现全关节活动范围内的运动，并且还可以关闭第一驱动开关，让学生们手动掰动模具本体1的手臂或是腿部来回摆动，这样可以让学生们亲身感受全关节活动范围内的运动状态；

按下开关面板12上的第二开关，这时51单片机14首先给驱动器15发出指令，让驱动器15驱动步进电机4的输出轴进行旋转，让第二固定块3带动限位块11旋转到与第二限位荆轮18的凹槽相配合的位置，接着51单片机14给电动滑台6发出指令，让电动滑台6的滑台带动U型架9进行运动，U型架9运动的时候会带动固定轴10向左边或是右边运动，进而带动第二限位荆轮18运动到与限位块11相匹配的位置，到此整个限位机构调节完成，接着按下第二驱动开关，这时51单片机14给驱动器15发出指令，驱动器15驱动步进电机4运动，进而步进电机4通过摇杆5带动第二固定块3在第二限位荆轮18凹槽的范围内来回摆动，既模具的手臂或是腿部来回摆动，实现全关节活动范围内的前二分之一运动状态，并且还可以关闭第二驱动开关，让学生们手动掰动模具本体1的手臂或是腿部来回摆动，这样可以让学生们亲身感受全关节活动范围内的前二分之一处运动的状态；

按下开关面板12上的第三开关，这时51单片机14首先给驱动器15发出指令，让驱动器15驱动步进电机4的输出轴进行旋转，让第二固定块3带动限位块11旋转到与第三限位荆轮19的凹槽相配合的位置，接着51单片机14给电动滑台6发出指令，让电动滑台6的滑台带动U型架9进行运动，U型架9运动的时候会带动固定轴10向左边或是右边运动，进而带动第三限位荆轮19运动到与限位块11相匹配的位置，到此整个限位机构调节完成，接着按下第三驱动开关，这时51单片机14给驱动器15发出指令，驱动器15驱动步进电机4运动，进而步进电机4通过摇杆5带动第二固定块3在第三限位荆轮19凹槽的范围内来回摆动，既模具的手臂或是腿部来回摆动，实现全关节活动范围内的后二分之一运动状态，并且还可以关闭第三驱动开关，让学生们手动掰动模具本体1的手臂或是腿部来回摆动，这样可以让学生们亲身感受全关节活动范围内的后二分之一处运动的状态；

按下开关面板12上的第四开关，这时51单片机14首先给驱动器15发出指令，让驱动器15驱动步进电机4的输出轴进行旋转，让第二固定块3带动限位块11旋转到与第四限位荆轮20的凹槽相配合的位置，接着51单片机14给电动滑台6发出指令，让电动滑台6的滑台带动U型架9进行运动，U型架9运动的时候会带动固定轴10向左边或是右边运动，进而带动第四限位荆轮20运动到与限位块11相匹配的位置，到此整个限位机构调节完成，接着按下第四驱动开关，这时51单片机14给驱动器15发出指令，驱动器15驱动步进电机4运动，进而步进电机4通过摇杆5带动第二固定块3在第四限位荆轮20凹槽的范围内来回摆动，既模具的手臂或是腿部来回摆动，实现全关节范围有较大阻力但还能被动屈伸运动状态，并且还可以关闭第四驱动开关，让学生们手动掰动模具本体1的手臂或是腿部来回摆动，这样可以让学生们亲身感受全关节范围有较大阻力但还能被动屈伸运动的状态；

按下开关面板12上的第五开关，这时51单片机14首先给驱动器15发出指令，让驱动器15驱动步进电机4的输出轴进行旋转，让第二固定块3带动限位块11旋转到与第五限位荆轮21的凹槽相配合的位置，接着51单片机14给电动滑台6发出指令，让电动滑台6的滑台带动U型架9进行运动，U型架9运动的时候会带动固定轴10向左边或是右边运动，进而带动第五限位荆轮21运动到与限位块11相匹配的位置，到此整个限位机构调节完成，这时限位块11完全被第五限位荆轮21上的卡槽卡死无法进行运动，这时让学生们手动掰动模具本体1的手臂或是腿部，这样可以让学生们亲身感受完全僵硬屈曲不能运动的状态；

按下开关面板12上的第六开关，这时51单片机14首先给驱动器15发出指令，让驱动器15驱动步进电机4的输出轴进行旋转，让第二固定块3带动限位块11旋转到与第六限位荆轮22的凹槽相配合的位置，接着51单片机14给电动滑台6发出指令，让电动滑台6的滑台带动U型架9进行运动，U型架9运动的时候会带动固定轴10向左边或是右边运动，进而带动第六限位荆轮22运动到与限位块11相匹配的位置，到此整个限位机构调节完成，这时限位块11完全被第六限位荆轮22上的卡槽卡死无法进行运动，这时让学生们手动掰动模具本体1的手臂或是腿部，这样可以让学生们亲身感受完全僵硬伸展不能运动的状态。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”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。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种改良Asworth肌张力评定量表医学教学用模拟教具，包括模具本体（1），其特征在于，所述模具本体（1）的肘关节和膝关节处均固定设有运动装置，所述运动机构包括第一固定块（2）、第二固定块（3）、驱动机构和限位机构，所述驱动机构和限位机构分别位于第一固定块（2）和第二固定块（3）之间的两侧，所述第一固定块（2）的顶端与关节的上沿固定连接，所述第二固定块（3）的底端与关节的下沿固定连接，所述驱动机构包括步进电机（4）和摇杆（5），所述步进电机（4）的顶端与第一固定块（2）的底端固定连接，所述摇杆（5）的底端与第二固定块（3）的顶端固定连接，所述摇杆（5）的顶端与步进电机（4）的输出轴的端部固定连接，所述限位机构包括一个电动滑台（6）、两个固定板（7）、四个连接杆（8）、一个U型架（9）、一个固定轴（10）和六个限位荆轮，所述电动滑台（6）的顶端与第一固定块（2）的底端固定连接，两个所述固定板（7）分别设置在电动滑台（6）底端的两侧，四个所述连接杆（8）的顶端分别固定在电动滑台（6）底端的四个边角处，四个所述连接杆（8）的底端分别与两个固定板（7）的顶端固定连接，所述U型架（9）的顶端与电动滑台（6）的底端固定连接，所述固定轴（10）贯穿插接两个固定板（7），且所述固定轴（10）的两端分别与U型架（9）的两端固定连接，六个所述限位荆轮等间距固定在固定轴（10）的表面，所述第二固定块（3）的顶端固定设有限位块（11），所述限位块（11）与六个限位荆轮相配合设置，且限位块（11）与远离步进电机（4）一端的限位荆轮啮合连接，所述模具本体（1）背面的顶部嵌设有开关面板（12），所述模具本体（1）背面的底端开设有充电接口（13），所述模具本体（1）的内部自上而下以此固定设有51单片机（14）、驱动器（15）和充电电池（16）。

2.根据权利要求1所述的一种改良Asworth肌张力评定量表医学教学用模拟教具，其特征在于：所述六个限位荆轮包括第一限位荆轮（17）、第二限位荆轮（18）、第三限位荆轮（19）、第四限位荆轮（20）、第五限位荆轮（21）和第六限位荆轮（22），所述第一限位荆轮（17）的圆周面开设有二分之一凹槽，所述第二限位荆轮（18）的圆周面开设有四分之一凹槽，所述第三限位荆轮（19）的圆周面也开设有四分之一凹槽，所述第四限位荆轮（20）的圆周面也开设有二分之一凹槽，且所述第四限位荆轮（20）上凹槽的表面固定设有摩擦垫，所述第五限位荆轮（21）的圆周面开设有卡槽，所述第六限位荆轮（22）的圆周面也开设有卡槽。

3.根据权利要求1所述的一种改良Asworth肌张力评定量表医学教学用模拟教具，其特征在于：所述第一限位荆轮（17）的凹槽朝向第一限位荆轮（17）的底部，所述第二限位荆轮（18）的凹槽朝向第二限位荆轮（18）的左下方，所述第三限位荆轮（19）的凹槽朝向第三限位荆轮（19）的右下方，所述第四限位荆轮（20）的凹槽朝向第四限位荆轮（20）的底部，所述第五限位荆轮（21）的卡槽朝向第五限位荆轮（21）的左方，所述第六限位荆轮（22）的卡槽朝向第六限位荆轮（22）的右方。

4.根据权利要求1所述的一种改良Asworth肌张力评定量表医学教学用模拟教具，其特征在于：所述步进电机（4）输出轴的中轴线与固定轴（10）的中轴线位于同一条直线上。

5.根据权利要求1所述的一种改良Asworth肌张力评定量表医学教学用模拟教具，其特征在于：两个所述固定板（7）相对一侧的垂直距离大于第一限位荆轮（17）与第六限位荆轮（22）相背一侧垂直距离的两倍。

6.根据权利要求1所述的一种改良Asworth肌张力评定量表医学教学用模拟教具，其特征在于：所述开关面板（12）上设置有第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、第一运动开关、第二运动开关、第三运动开关和第四运动开关，所述充电接口（13）与充电电池（16）的充电端电性连接，所述充电电池（16）的输出端分别与电动滑台（6）、51单片机（14）和驱动器（15）的供电端电性连接，所述第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、第一运动开关、第二运动开关、第三运动开关和第四运动开关分别与51单片机（14）的七个输入端子电性连接，所述电动滑台（6）和驱动器（15）分别与51单片机（14）的两个输出端子电性连接，所述步进电机（4）通过驱动器（15）与充电电池（16）电性连接。