CN110604678A - 一种髌骨粘连康复治疗训练装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种髌骨粘连康复治疗训练装置，由松动治疗模块和控制系统组成，松动治疗模块包括外壳体、固定台支架机构、动力传动机构、推拿松动机构、转向台机构，固定台支架机构上设有转向台机构，转向台机构与外壳体连接，推拿松动机构和推拿松动机构固定于外壳体内部，推拿松动机构与推动力传动机构连接且位于动力传动机构下方；控制系统接收控制信号，控制固定台支架机构的主动气缸和动力传动机构的步进电机运转，推拿松动机构的一对推拿松动爪夹通过爪夹开合进行推拿治疗，转向台机构通过旋转改变推拿松动爪夹位置，完成多方向的推拿治疗。与现有技术相比，本发明具有操纵简便、治疗模式丰富、运行稳定、舒适度高等优点。

Description

一种髌骨粘连康复治疗训练装置

技术领域

本发明涉及一种康复治疗训练装置，尤其是涉及一种髌骨粘连康复治疗训练装置。

背景技术

当患者的膝关节发生损伤后，会导致膝关节发生粘连、关节强直等病症。髌骨粘连会严重的影响患者膝关节的正常活动，对患者的正常站立、行走以及日常生活造成严重的影响与困扰，临床对于髌骨粘连的治疗手段主要分为手术治疗和不进行手术的保守治疗。保守治疗手段常用的方法是关节松懈术，是康复技师用推拿手法对膝关节及其周围组织进行牵拉、推动以及按压的治疗模式。康复技师可以根据其不同损伤程度和不同的受伤部位，做出相应的力度调整、方向调整、手法调整等。但是因为其对康复技师的经验和体力都有着较大的考验，需要康复技师长时间的经验积累才能做出最准确的判断。在治疗过程中，治疗技术会消耗大量的体力，因此如果出现病人过多的时候，医生的体力以及医疗资源的分配上就会出现不足的情况。因此开发有一套能实现髌骨松动自动化智能装置，临床意义重大。经市场和文献调查，目前国内外极少有采用松动技术实现髌骨粘连的专有装置。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种髌骨粘连康复治疗训练装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种髌骨粘连康复治疗训练装置，由松动治疗模块和控制系统组成，松动治疗模块包括外壳体、固定台支架机构、动力传动机构、推拿松动机构、转向台机构，固定台支架机构上设有转向台机构，转向台机构与外壳体连接，推拿松动机构和推拿松动机构固定于外壳体内部，推拿松动机构与推动力传动机构连接且位于动力传动机构下方；控制系统接收控制信号，控制固定台支架机构的主动气缸和动力传动机构的步进电机运转，推拿松动机构的一对推拿松动爪夹通过爪夹开合进行推拿治疗，转向台机构通过旋转改变推拿松动爪夹位置，完成多方向的推拿治疗。

所述外壳体由外壳体上盖和外壳体中部组成，所述外壳体上盖和外壳体中部一端转动相连，所述外壳体上盖下部设有凹槽。

所述固定台支架机构由支架上面板和支架下面板构成，其作用是作为整个装置的固定支架，调节所述推拿松动爪夹距离患者髌骨在竖直高度上的位置并且为整个装置提供一个稳定的治疗稳定平台，所述支架上面板和支架下面板通过底座气缸连接，在所述底层气压缸的往复作用下控制所述支架上面板到所述支架下面板的距离，所述底座气缸包括一个主动气缸、一个主动推杆、三个被动气缸以及三个被动推杆，所述主动推杆嵌套于所述主动气缸内，所述被动推杆嵌套于所述被动气缸内，通过筒孔连接在所述支架上面板和所述支架下面板之间，起到辅助固定的作用，所述主动气缸和被动气缸分别设于所述支架下面板四个角落。

所述动力传动机构由齿条固定轴套、电机转动轴、齿轮固定轴、运动齿轮、传动齿条、转动摇杆组成，是本发明的动力来源与基础，所述电机转动轴与步进电机相连，所述步进电机的运动转化为推拿松动机构的运动，根据康复治疗控制设定满足的治疗按压松动需求，所述转动摇杆一端与所述电机转动轴，另一端连接所述传动齿条，被电机带动后，在所述转动摇杆以及所述传动齿条的作用下，通过电机的转动运动使所述传动齿条进行水平方向上的往复运动，所述齿条固定轴套位于所述传动齿条顶部，所述运动齿轮与所述传动齿条啮合，所述齿轮固定轴固定于所述运动齿轮中心。

所述推拿松动机构包括配合齿条、推拿松动壳体、推拿松动推杆、抽杆、推拿松动爪夹，所述推拿松动壳体设有上盖，所述上盖中设有卡槽，所述配合齿条的下端通过所述抽杆与所述推拿松动壳体上盖中的卡槽连接，上端与所述动力传动机构的运动齿轮进行齿条齿轮配合，将所述动力传动机构提供的动力转化为所述抽杆在垂直方向上的往复运动，控制所述推拿松动爪夹的张开与闭合，所述推拿松动壳体起到固定其他零件的作用，壳体上的两个通槽为推拿松动推杆的运动轨道，所述推拿松动壳体的上盖与所述外壳体的外壳体上盖的下部凹槽重合，所述推拿松动推杆通过所述通槽固定于所述推拿松动壳体，所述推拿松动爪夹一端与所述推拿松动推杆连接，中部通过转轴连接于所述推拿松动壳体底部。

所述推拿松动爪夹头部为半圆式的圆弧状，推拿松动爪夹、配合齿条和动力结构的运动齿轮相连，动力传动机构通过运动齿轮传递动力给推拿松动爪，控制推拿松动爪的张开与闭合。

所述转向台机构是对本发明进行转向固定的装置，用来改变机械治疗爪的动作方向，包括转向台卡槽，所述转向台卡槽设于所述外壳体的外壳体中部下端，所述外壳体中部下端设有圆形凹槽，所述固定台支架机构的支架上面板设有与所述转向台卡槽进行卡合的凸起卡槽，所述凸起卡槽与所述圆形凹槽重合。在转向过程中，操作者只需要进行提拉外壳体进行旋转，并将转向台卡槽对准到旋转后的凸起卡槽位置即可。

所述控制系统包括上位机平台和下位机模块，通过所述上位机平台控制装置的所述传动步进电机以及所述主动气缸，所述上位机平台中的操作界面点击生成控制指令，指令便会转化成相应的电子信号通过手机自带的蓝牙传输到所述下位机模块，并由所述下位机模块的所述蓝牙模块接收信号后，由所述单片机将接收到的指令进一步转化处理分析成对应的控制信号，控制信号将传输到所述步进电机的控制芯片，并由所述步进电机的控制芯片控制所述步进电机进行相应模式的运转。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.本发明采用转向固定机构，实现只有一对治疗康复爪来实现四个方向的推拿治疗，可以将单一方向的治疗模式丰富并完善改进为多方向的治疗模式，使得本发明更加契合治疗康复师的具体需求。

2.本发明将齿条固定轴套安装在传齿条上方，通过轴套连接与起到了固定传动齿条的作用，保证了传动齿条和运动齿轮在运动过程中一直保持在啮合状态，避免了齿条和运动齿轮在运动过程中发生脱离等异常现象。

3.推拿松动爪夹的头部设计为圆弧状，提高了病人在治疗过程舒适度，而且可以更加契合髌骨的形状，有弧度的爪夹头部增大了推拿松动爪夹与患者髌骨的受力面积，减小了单位面积上的压强，使得爪夹在抓紧患者髌骨的同时，避免了患者髌骨出现疼痛感。

4.操作简便，医生可直接在操作界面下达控制指令，下位机模块会接收传达过来的电子信号并转换成控制信号传输给控制芯片，控制芯片控制步进电机进行相应模式的运转。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明固定台支架机构的结构示意图；

图3为本发明动力传动机构的结构示意图；

图4为本发明推拿松动机构的结构示意图；

图5为本发明推拿松动机构闭合状态示意图；

图6为本发明转向台机构的结构示意图。

附图标记：

1-外壳体上盖；2-动力传动机构；3-外壳体中部；4-推拿松动机构；5-转向台机构；6-固定台支架机构；7-支架上面板；8-支架下面板；9-主动推杆；10-主动气缸；11-被动推杆；12-齿条固定轴套；13-电机转动轴；14-齿轮固定轴；15-运动齿轮；16-传动齿条；17-转动摇杆；18-配合齿条；19-推拿松动壳体；20-推拿松动推杆；21-抽杆；22-推拿松动爪夹；23-转向台卡槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

一种髌骨粘连康复治疗训练装置，由松动治疗模块和控制系统组成，如图1所示，所述松动治疗模块包括外壳体、固定台支架机构6、动力传动机构2、推拿松动机构4、转向台机构5，所述固定台支架机构6上设有所述转向台机构5，所述转向台机构5与所述外壳体连接，所述推拿松动机构4和所述推拿松动机构4固定于所述外壳体内部，所述推拿松动机构4与所述推动力传动机构2连接且位于所述动力传动机构2下方；所述控制系统接收控制信号，控制固定台支架机构6的主动气缸10和动力传动机构2的步进电机运转，所述推拿松动机构4的一对推拿松动爪夹22通过爪夹开合进行推拿治疗，所述转向台机构5通过旋转改变所述推拿松动爪夹22位置，完成多方向的推拿治疗。

使用时，病人将患腿置于固定台支架机构6的支架上面板上，调节好腿的前后位置，膝盖位于推拿松动爪夹22的正下方，再由医生调节转向台机构5，改变推拿松动爪夹22的运动方向，实现多方位的髌骨松动，满足康复要求。

外壳体由外壳体上盖1和外壳体中部3组成。外壳体上盖1和外壳体中部3一端转动相连，可以打开维护，外壳体上盖1内部设有动力传动机构2。

如图2所示，固定台支架机构6由支架上面板7和支架下面板8构成，作用是作为整个装置的固定支架。支架下面板8应放在平整的地面上增大整个支架与地面的摩擦力，并为其提供一个较为稳定的工作环境，避免在设备工作过程中因治疗推拿松动机构4与髌骨的推动带来的反作用力而使整个设备产生晃动以及不稳定性；支架下面板8上设有一个主动气缸10和主动推杆9以及三个被动推杆11于支架下面板8的四个角落，主动气缸10可以推动主动推杆9在竖直方向上的运动，另外三个被动推杆11起到了辅助固定的作用。

如图3所示，动力传动机构2由齿条固定轴套12、电机转动轴13、齿轮固定轴14、运动齿轮15、传动齿条16、转动摇杆17组成。电机转动轴13与步进电机相连，由步进电机的转动带动其进行同步转动，作为本发明的动力来源与基础，转动摇杆17一端与电机转动轴13，另一端连接传动齿条16，电机转动轴13被电机带动后，通过转动摇杆17以及传动齿条16的作用，将电机的转动运动传送到运动齿轮15上，通过转动摇杆17将步进电机在单一方向的运动转变成往复运动，齿条固定轴套12位于传动齿条16顶部，运动齿轮15与传动齿条16啮合，齿轮固定轴14固定于运动齿轮15中心。

如图4、5所示，推拿松动机构4包括配合齿条18、推拿松动壳体19、推拿松动推杆20、抽杆21、推拿松动爪夹22。推拿松动壳体19作为主体外壳，是所有推拿松动机构零件的配合基准，起到了固定所有零件的作用，配合齿条18是为了和动力传动机构中运动齿轮进行配合传动，起到了动力传导的作用，将齿轮的运动转变成推拿松动机构的运动；配合齿条18的下端通过抽杆21与推拿松动壳体19上盖中的卡槽连接，不仅约束了配合齿条的运动范围和水平运动模式，而且还为配合齿条的水平滑动提供了轨道；上端与动力传动机构2的运动齿轮15进行齿条齿轮配合，推拿松动壳体19的上盖与外壳体的外壳体上盖1的下部凹槽重合，推拿松动推杆20通过凹槽固定于推拿松动壳体19，该凹槽不仅约束了推拿松动机构的运动范围和水平运动模式，而且还为推拿松动机构的水平滑动提供了轨道；推拿松动爪夹22一端与推拿松动推杆20连接，中部通过转轴连接于推拿松动壳体19底部，且推拿松动爪夹22头部为半圆式的圆弧状。

如图6所示，转向台机构5包括转向台卡槽23，其目的主要是将单一方向上的抓夹运动转换成两个方向上的运动；转向台卡槽23设于外壳体的外壳体中部3下端，外壳体中部3下端设有圆形凹槽，固定台支架机构6的支架上面板7设有与转向台卡槽23进行卡合的凸起卡槽，凸起卡槽与圆形凹槽重合，圆形凹槽为壳体转动过程中的凸起槽提供了运动轨道。在转向过程中，操作者只需要进行提拉外壳体进行旋转，并将转向台卡槽对准到旋转后的凸起卡槽位置即可。

控制系统包括上位机平台和下位机模块，通过上位机平台控制装置的传动步进电机以及主动气缸，上位机平台中的操作界面点击生成控制指令，指令便会转化成相应的电子信号通过手机自带的蓝牙传输到下位机模块，并由下位机模块的蓝牙模块接收信号后，由单片机将接收到的指令进一步转化处理分析成对应的控制信号，控制信号将传输到步进电机的控制芯片，并由步进电机的控制芯片控制步进电机进行相应模式的运转。

Claims (9)

1.一种髌骨粘连康复治疗训练装置，其特征在于，由松动治疗模块和控制系统组成，所述松动治疗模块包括外壳体、固定台支架机构(6)、动力传动机构(2)、推拿松动机构(4)、转向台机构(5)，所述固定台支架机构(6)上设有所述转向台机构(5)，所述转向台机构(5)与所述外壳体连接，所述推拿松动机构(4)和所述推拿松动机构(4)固定于所述外壳体内部，所述推拿松动机构(4)与所述推动力传动机构(2)连接且位于所述动力传动机构(2)下方；所述控制系统接收控制信号，控制固定台支架机构(6)的主动气缸(10)和动力传动机构(2)的步进电机运转，所述推拿松动机构(4)的一对推拿松动爪夹(22)动力传动机构(2)提供动力使爪夹开合进行推拿治疗，所述转向台机构(5)通过旋转改变所述推拿松动爪夹(22)位置，完成多方向的推拿治疗。

2.根据权利要求1所述的一种髌骨粘连康复治疗训练装置，其特征在于，所述外壳体由外壳体上盖(1)和外壳体中部(3)组成，所述外壳体上盖(1)和外壳体中部(3)一端转动相连，所述外壳体上盖(1)下部设有凹槽。

3.根据权利要求1所述的一种髌骨粘连康复治疗训练装置，其特征在于，所述固定台支架机构(6)由支架上面板(7)和支架下面板(8)构成，所述支架上面板(7)和支架下面板(8)通过底座气缸连接，所述底座气缸包括一个主动气缸(10)、一个主动推杆(9)、三个被动气缸以及三个被动推杆(11)，所述主动推杆(9)嵌套于所述主动气缸(10)内，所述被动推杆(11)嵌套于所述被动气缸内，所述主动气缸(10)和被动气缸分别设于所述支架下面板(8)四个角落。

4.根据权利要求1所述的一种髌骨粘连康复治疗训练装置，其特征在于，所述动力传动机构(2)由齿条固定轴套(12)、电机转动轴(13)、齿轮固定轴(14)、运动齿轮(15)、传动齿条(16)、转动摇杆(17)组成，所述电机转动轴(13)与步进电机相连，所述转动摇杆(17)一端与所述电机转动轴(13)，另一端连接所述传动齿条(16)，所述齿条固定轴套(12)位于所述传动齿条(16)顶部，所述运动齿轮(15)与所述传动齿条(16)啮合，所述齿轮固定轴(14)固定于所述运动齿轮(15)中心。

5.根据权利要求1所述的一种髌骨粘连康复治疗训练装置，其特征在于，所述推拿松动机构(4)包括配合齿条(18)、推拿松动壳体(19)、推拿松动推杆(20)、抽杆(21)、推拿松动爪夹(22)，所述推拿松动壳体(19)设有上盖，所述上盖中设有卡槽，所述配合齿条(18)的下端通过所述抽杆(21)与所述推拿松动壳体(19)上盖中的卡槽连接，上端与所述动力传动机构(2)的运动齿轮(15)进行齿条齿轮配合，所述推拿松动壳体(19)的上盖与所述外壳体的外壳体上盖(1)下部的凹槽重合，所述推拿松动推杆(20)通过凹槽固定于所述推拿松动壳体(19)，所述推拿松动爪夹(22)一端与所述推拿松动推杆(20)连接，中部通过转轴连接于所述推拿松动壳体(19)底部。

6.根据权利要求5所述的一种髌骨粘连康复治疗训练装置，其特征在于，所述推拿松动爪夹(22)头部为半圆式的圆弧状。

7.根据权利要求2所述的一种髌骨粘连康复治疗训练装置，其特征在于，所述转向台机构(5)包括转向台卡槽(23)，所述转向台卡槽(23)设于所述外壳体的外壳体中部(3)下端，所述外壳体中部(3)下端设有圆形凹槽，所述固定台支架机构(6)的支架上面板(7)设有与所述转向台卡槽(23)进行卡合的凸起卡槽，所述凸起卡槽与所述圆形凹槽重合。

8.根据权利要求1所述的一种髌骨粘连康复治疗训练装置，其特征在于，所述控制系统包括：

上位机平台：采集控制指令，并转化为电子信号；

下位机模块：根据接收的电子信号控制所述步进电机和主动气缸(10)运转。

9.根据权利要求8所述的一种髌骨粘连康复治疗训练装置，其特征在于，所述下位机模块包括：

蓝牙模块：接收所述上位机平台发送的电子信号；

单片机：将所述电子信号转换为控制信号传输到所述步进电机和主动气缸(10)的控制芯片。