CN110433022B - 一种采用气动肌肉驱动的腰椎牵引装置 - Google Patents

一种采用气动肌肉驱动的腰椎牵引装置 Download PDF

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Abstract

一种采用气动肌肉驱动的腰椎牵引装置,包括上肢固定架和腰部固定架,上肢固定架连接有转轴,转轴插设在腰部固定架上,腰部固定架连接有胯部收束带,上肢固定架连接有多个气动肌肉,多个气动肌肉均与肩部收束带连接,通过气动肌肉向远离腰部固定架方向同步充气缩短,使肩部收束带和胯部收束带能够配合对人体进行拉伸牵引;转轴上套设有柔性钢丝,柔性钢丝以螺旋形缠绕在转轴上,腰部固定架上连接有气动肌肉和拉簧,气动肌肉和拉簧分别与柔性钢丝的两端连接,通过气动肌肉充气缩短使柔性钢丝带动转轴同步转动,并使拉簧被同步拉伸,使上肢固定架和腰部固定架能够配合对人体进行旋转牵引,通过拉簧的弹性作用力使上肢固定架在旋转牵引完成后复位。

Description

一种采用气动肌肉驱动的腰椎牵引装置
技术领域
本发明涉及腰椎牵引装置领域,尤其涉及一种采用气动肌肉驱动的腰椎牵引装置。
背景技术
近年来,随着坐姿劳动人群的增多,腰椎病成为干扰大众的常见疾病。人的身体因长期受自身体重、年龄老化及其他外来的重力、压力、职业习惯性姿势等因素的影响,使得支撑人体的脊椎及各部位关节间发生挤压或弯曲变形现象,导致各种不同类型的腰椎疾病发生,给患者带来病痛及不适。医学上,腰椎间盘突出症、变性紊乱、劳损、脱位、腰椎间盘后突或脊椎生理弯曲消失等其他与颈、腰椎相关的疾病,主要治疗方法是矫正脊、腰椎骨的变形。伴随着社会的发展疾病的预防工作逐渐成为医疗的重心。
腰椎牵引是利用牵拉力与反牵拉力作用于腰椎,通过向相反方向的牵拉来达到治疗腰椎间盘突出的目的,还可使腰椎得到充分的休息,减少运动的刺激,有利于组织充血、水肿的吸收、消退,还可缓解肌肉痉挛、减轻椎间压力。现有的腰椎牵引装置中,普通牵引治疗床牵引力度主要由医生控制,增减砝码完全依赖于医生的经验,无法确定拉伸力的精度,而智能式牵引治疗床具有智能化,但是均采用步进电机进行牵引,牵引力硬度较大,导致牵引过程中当牵引力逐渐增大使人员感到不适时,过大的牵引力会非常明显且迅速的作用于人体,容易造成肌肉拉伤和骨骼断裂,使牵引治疗的效果以及人员体验都较差,并且机控牵引床成本较高,占地较大,难以满足用户的需要。
发明内容
为解决上述现有的腰椎牵引装置难以满足使用要求的问题,本发明提供了一种采用气动肌肉驱动的腰椎牵引装置。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种采用气动肌肉驱动的腰椎牵引装置,包括上肢固定架和腰部固定架,上肢固定架的一端设有一根转轴,转轴插设在腰部固定架上,使上肢固定架和腰部固定架能够相对转动,并通过腰部固定架卡设转轴,以限制上肢固定架相对于腰部固定架的位移;
腰部固定架的一侧连接有胯部收束带,上肢固定架远离腰部固定架的一端连接有多个气动肌肉,多个气动肌肉均与同一个肩部收束带连接,多个气动肌肉均分为两组,两组气动肌肉分别位于转轴的两侧并关于转轴对称设置,使肩部收束带对人体肩部进行固定后,两组气动肌肉对称位于人体头部朝向肩部的两侧;通过两组气动肌肉向远离腰部固定架方向同步充气缩短,使肩部收束带和胯部收束带能够配合对人体进行拉伸牵引;
转轴上套设有一根柔性钢丝,柔性钢丝以螺旋形缠绕在转轴上,腰部固定架上连接有一个气动肌肉和一个拉簧,所述气动肌肉和拉簧分别与柔性钢丝的两端连接,气动肌肉的轴线和拉簧的轴线均与转轴垂直设置,通过气动肌肉充气缩短时带动柔性钢丝的一端向远离转轴方向运动,使缠绕在转轴上的柔性钢丝带动转轴同步转动,并带动柔性钢丝的另一端向靠近转轴方向运动使拉簧被同步拉伸,从而使上肢固定架和腰部固定架能够配合对人体进行旋转牵引,通过拉簧的弹性作用力带动柔性钢丝和转轴在气动肌肉卸压后反向转动,使上肢固定架在旋转牵引完成后复位。
优选的,所述腰部固定架远离胯部收束带的一侧设有一对椅背固定架,用于在腰椎牵引装置立放在座椅上时分别卡设椅背底端沿宽度方向的两侧;所述上肢固定架上安装有两段滑轨,滑轨上安装有滑块,两组气动肌肉远离腰部固定架的一端分别与各自的一个滑块连接,使肩部收束带对人体肩部进行固定后,两组气动肌肉能够沿人体的正背面方向同步移动,以便于在腰椎牵引装置立放在座椅上时调节人体上肢与竖直方向之间的角度。
优选的,所述滑块采用电动式滑块,上肢固定架远离腰部固定架的一端安装有两个电机,用于分别带动各自的滑块运动。
优选的,所述上肢固定架上安装有两个气动肌肉,两个气动肌肉的一端分别与各自的滑块连接,滑块上还连接有一个弹簧,弹簧的一端与上肢固定架连接,通过气动肌肉的充气缩短与弹簧的弹性作用力配合实现滑块在滑轨上的往复运动。
优选的,所述肩部收束带朝向上肢固定架的一侧连接有电动式加热震动靠背。
优选的,所述腰部固定架上连接的气动肌肉和拉簧分别位于转轴的两侧,拉簧的初始长度和该气动肌肉未充气时的长度相同。
优选的,所述上肢固定架和腰部固定架均为由多根伸缩杆连接而成的框架结构,使上肢固定架沿人体身高方向的长度、上肢固定架沿人体肩部两侧方向的长度、腰部固定架沿人体腰部两侧方向的长度均能够调节。
优选的,所述上肢固定架和腰部固定架上安装有多个手轮,通过手轮将伸缩至所需长度的伸缩杆锁紧。
优选的,所述转轴的一端贯穿腰部固定架朝向上肢固定架一侧的伸缩杆,转轴上套设有两个轴承,通过两个轴承分别卡设转轴所贯穿的伸缩杆的两侧面。
根据上述技术方案,本发明的有益效果是:
本发明提供的采用气动肌肉驱动的腰椎牵引装置,采用了气动肌肉作为牵引动作的动力来源,而气动肌肉是通过充气的方式进行柔性变形来改变自身的长度,因此,本装置中气动肌肉的牵引力能够通过对充气量的调节来灵活控制,避免了现有的普通牵引治疗床牵引力度主要由医生控制,导致无法确定拉伸力精度的问题;并且,与现有的智能式牵引治疗床采用步进电机进行牵引相比,气动肌肉对人体施加的牵引力具有较强的柔性,在牵引过程中当牵引力逐渐增大使人员感到不适时,过大的牵引力也会通过气动肌肉自身的柔性较为平缓的作用人体,避免了现有的步进电机驱动式的牵引装置牵引力硬度较大,容易造成肌肉拉伤和骨骼断裂的问题,提升了牵引治疗的效果以及人员体验,结构简单,成本较低,能够满足用户的需要。
本发明中能够同时实现对人体的拉伸牵引以及旋转牵引,并且本发明中能够通过一对椅背固定架配合,使装置固定立放在座椅上,从而在人员呈坐姿时也能够进行腰椎牵引,而不仅限于平躺,并且,通过滑块沿滑轨运动,使两组气动肌肉能够沿人体的正背面方向同步移动,从而在腰椎牵引装置立放在座椅上时,能够随时调节人体上肢与竖直方向之间的角度,就可以使人员在坐姿并且上身前倾的姿势下进行腰椎牵引,从而使人员能够在腰椎牵引的同时进行阅读、写作等活动,与现有常用的牵引治疗床相比,对人员的牵引治疗过程明显更为有利,更加能够满足人员的实际需要。
本发明中,上肢固定架和腰部固定架均可以采用多根伸缩杆连接而成,使上肢固定架沿人体身高方向的长度、上肢固定架沿人体肩部两侧方向的长度、腰部固定架沿人体腰部两侧方向的长度均能够调节,使本发明能够适用于不同身高体重的人员,提升了本发明的适用范围,各个伸缩杆的长度调节能够通过手轮灵活控制,不仅操作简便也避免了装置成本过高。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图;
图2为图1下部的局部放大图;
图3为本发明的主视示意图;
图4为本发明的俯视示意图。
图中标记:1、上肢固定架,2、腰部固定架,3、转轴,4、胯部收束带,5、气动肌肉,6、肩部收束带,7、柔性钢丝,8、拉簧,9、轴承,10、椅背固定架,11、滑轨,12、滑块,13、加热震动靠背,14、手轮。
具体实施方式
参见附图,具体实施方式如下:
一种采用气动肌肉5驱动的腰椎牵引装置,包括上肢固定架1和腰部固定架2,上肢固定架1的一端设有一根转轴3,转轴3插设在腰部固定架2上,使上肢固定架1和腰部固定架2能够相对转动,并通过腰部固定架2卡设转轴3,以限制上肢固定架1相对于腰部固定架2的位移;本实施例中,上肢固定架1和腰部固定架2均为由多根伸缩杆连接而成的框架结构,使上肢固定架1沿人体身高方向的长度、上肢固定架1沿人体肩部两侧方向的长度、腰部固定架2沿人体腰部两侧方向的长度均能够调节,使本实施例能够适用于不同身高体重的人员,上肢固定架1和腰部固定架2上安装有多个手轮14,通过手轮14将伸缩至所需长度的伸缩杆锁紧;本实施例中,转轴3的一端贯穿腰部固定架2朝向上肢固定架1一侧的伸缩杆,转轴3上套设有两个轴承9,通过两个轴承9分别卡设转轴3所贯穿的伸缩杆的两侧面,并通过转轴3的轴肩和转轴3上拧设的螺母配合限制两个轴承9沿转轴3轴向的位移。
腰部固定架2的一侧连接有胯部收束带4,上肢固定架1远离腰部固定架2的一端连接有多个气动肌肉5,多个气动肌肉5均与同一个肩部收束带6连接,多个气动肌肉5均分为两组,两组气动肌肉5分别位于转轴3的两侧并关于转轴3对称设置,使肩部收束带6对人体肩部进行固定后,两组气动肌肉5对称位于人体头部朝向肩部的两侧;通过两组气动肌肉5向远离腰部固定架2方向同步充气缩短,使肩部收束带6和胯部收束带4能够配合对人体进行拉伸牵引,肩部收束带6朝向上肢固定架1的一侧连接有电动式加热震动靠背13,使牵引的同时能够对人体背部进行加热以及震动按摩。
转轴3上套设有一根柔性钢丝7,柔性钢丝7以螺旋形缠绕在转轴3上,腰部固定架2上连接有一个气动肌肉5和一个拉簧8,该气动肌肉5和拉簧8分别位于转轴3的两侧,气动肌肉5和拉簧8分别与柔性钢丝7的两端连接,气动肌肉5的轴线和拉簧8的轴线均与转轴3垂直设置,拉簧8的初始长度和气动肌肉5未充气时的长度相同,通过气动肌肉5充气缩短时带动柔性钢丝7的一端向远离转轴3方向运动,使缠绕在转轴3上的柔性钢丝7带动转轴3同步转动,并带动柔性钢丝7的另一端向靠近转轴3方向运动使拉簧8被同步拉伸,从而使上肢固定架1和腰部固定架2能够配合对人体进行旋转牵引,通过拉簧8的弹性作用力带动柔性钢丝7和转轴3在气动肌肉5卸压后反向转动,使上肢固定架1在旋转牵引完成后复位。
腰部固定架2远离胯部收束带4的一侧设有一对椅背固定架10,用于在腰椎牵引装置立放在座椅上时分别卡设椅背底端沿宽度方向的两侧;上肢固定架1上安装有两段滑轨11,滑轨11上安装有滑块12,两组气动肌肉5远离腰部固定架2的一端分别与各自的一个滑块12连接,使肩部收束带6对人体肩部进行固定后,两组气动肌肉5能够沿人体的正背面方向同步移动,以便于在腰椎牵引装置立放在座椅上时调节人体上肢与竖直方向之间的角度,就可以使人员在坐姿并且上身前倾的姿势下进行腰椎牵引,从而使人员能够在腰椎牵引的同时进行阅读、写作等活动。
为了实现滑块12的运动,滑块12可以采用电动式滑块,上肢固定架1远离腰部固定架2的一端安装有两个电机,用于分别带动各自的滑块12运动;也可以在上肢固定架1上安装两个气动肌肉5(图中未示出),两个气动肌肉5的一端分别与各自的滑块12连接,滑块12上还连接有一个弹簧(图中未示出),弹簧的一端与上肢固定架1连接,通过气动肌肉5的充气缩短与弹簧的弹性作用力配合实现滑块12在滑轨11上的往复运动,装置结构简单,成本较低,能够满足用户的需要。

Claims (6)

1.一种采用气动肌肉(5)驱动的腰椎牵引装置,其特征在于:包括上肢固定架(1)和腰部固定架(2),上肢固定架(1)的一端设有一根转轴(3),转轴(3)插设在腰部固定架(2)上,使上肢固定架(1)和腰部固定架(2)能够相对转动,并通过腰部固定架(2)卡设转轴(3),以限制上肢固定架(1)相对于腰部固定架(2)的位移;
腰部固定架(2)的一侧连接有胯部收束带(4),上肢固定架(1)远离腰部固定架(2)的一端连接有多个气动肌肉(5),多个气动肌肉(5)均与同一个肩部收束带(6)连接,多个气动肌肉(5)均分为两组,两组气动肌肉(5)分别位于转轴(3)的两侧并关于转轴(3)对称设置,使肩部收束带(6)对人体肩部进行固定后,两组气动肌肉(5)对称位于人体头部朝向肩部的两侧;通过两组气动肌肉(5)向远离腰部固定架(2)方向同步充气缩短,使肩部收束带(6)和胯部收束带(4)能够配合对人体进行拉伸牵引;
转轴(3)上套设有一根柔性钢丝(7),柔性钢丝(7)以螺旋形缠绕在转轴(3)上,腰部固定架(2)上连接有一个气动肌肉(5)和一个拉簧(8),所述气动肌肉(5)和拉簧(8)分别与柔性钢丝(7)的两端连接,气动肌肉(5)的轴线和拉簧(8)的轴线均与转轴(3)垂直设置,通过气动肌肉(5)充气缩短时带动柔性钢丝(7)的一端向远离转轴(3)方向运动,使缠绕在转轴(3)上的柔性钢丝(7)带动转轴(3)同步转动,并带动柔性钢丝(7)的另一端向靠近转轴(3)方向运动使拉簧(8)被同步拉伸,从而使上肢固定架(1)和腰部固定架(2)能够配合对人体进行旋转牵引,通过拉簧(8)的弹性作用力带动柔性钢丝(7)和转轴(3)在气动肌肉(5)卸压后反向转动,使上肢固定架(1)在旋转牵引完成后复位;
所述腰部固定架(2)远离胯部收束带(4)的一侧设有一对椅背固定架(10),用于在腰椎牵引装置立放在座椅上时分别卡设椅背底端沿宽度方向的两侧;所述上肢固定架(1)上安装有两段滑轨(11),滑轨(11)上安装有滑块(12),两组气动肌肉(5)远离腰部固定架(2)的一端分别与各自的一个滑块(12)连接,使肩部收束带(6)对人体肩部进行固定后,两组气动肌肉(5)能够沿人体的正背面方向同步移动,以便于在腰椎牵引装置立放在座椅上时调节人体上肢与竖直方向之间的角度;
所述滑块(12)采用电动式滑块,上肢固定架(1)远离腰部固定架(2)的一端安装有两个电机,用于分别带动各自的滑块(12)运动;
所述上肢固定架(1)上安装有两个气动肌肉(5),两个气动肌肉(5)的一端分别与各自的滑块(12)连接,滑块(12)上还连接有一个弹簧,弹簧的一端与上肢固定架(1)连接,通过气动肌肉(5)的充气缩短与弹簧的弹性作用力配合实现滑块(12)在滑轨(11)上的往复运动。
2.根据权利要求1所述的一种采用气动肌肉(5)驱动的腰椎牵引装置,其特征在于:所述肩部收束带(6)朝向上肢固定架(1)的一侧连接有电动式加热震动靠背(13)。
3.根据权利要求1所述的一种采用气动肌肉(5)驱动的腰椎牵引装置,其特征在于:所述腰部固定架(2)上连接的气动肌肉(5)和拉簧(8)分别位于转轴(3)的两侧,拉簧(8)的初始长度和该气动肌肉(5)未充气时的长度相同。
4.根据权利要求1所述的一种采用气动肌肉(5)驱动的腰椎牵引装置,其特征在于:所述上肢固定架(1)和腰部固定架(2)均为由多根伸缩杆连接而成的框架结构,使上肢固定架(1)沿人体身高方向的长度、上肢固定架(1)沿人体肩部两侧方向的长度、腰部固定架(2)沿人体腰部两侧方向的长度均能够调节。
5.根据权利要求4所述的一种采用气动肌肉(5)驱动的腰椎牵引装置,其特征在于:所述上肢固定架(1)和腰部固定架(2)上安装有多个手轮(14),通过手轮(14)将伸缩至所需长度的伸缩杆锁紧。
6.根据权利要求4所述的一种采用气动肌肉(5)驱动的腰椎牵引装置,其特征在于:所述转轴(3)的一端贯穿腰部固定架(2)朝向上肢固定架(1)一侧的伸缩杆,转轴(3)上套设有两个轴承(9),通过两个轴承(9)分别卡设转轴(3)所贯穿的伸缩杆的两侧面。
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