CN111419559A - 一种多功能康复轮椅 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种多功能康复轮椅,包括轮椅主体,还包括:第一锻炼装置,与所述轮椅主体连接,用于锻炼腿部;第二锻炼装置,与所述轮椅主体连接,用于锻炼手臂。设置第一锻炼装置用于锻炼腿部;设置第二锻炼装置用于锻炼手臂;使用时可根据需要选择锻炼手臂或锻炼腿部,以提高患者的肢体的肌力,以促进患者康复。本发明与现有轮椅相比,不仅具有代步功能,还具有腿部和手臂辅助康复锻炼功能。

Description

一种多功能康复轮椅
技术领域
本发明涉及轮椅技术领域,特别涉及一种多功能康复轮椅。
背景技术
轮椅是装有轮子的椅子,用于伤员、病员、残疾人周转运输、就诊、外出 活动的重要移动工具,轮椅它不仅满足肢体伤残者和行动不便人士的代步,更 重要的是方便家属移动和照顾病员。现有轮椅通常仅仅具有代步功能,而无辅 助康复锻炼功能。
发明内容
本发明提供一种多功能康复轮椅,用以解决上述技术问题。
一种多功能康复轮椅,包括轮椅主体,还包括:
第一锻炼装置,与所述轮椅主体连接,用于锻炼腿部;
第二锻炼装置,与所述轮椅主体连接,用于锻炼手臂。
优选的,所述第一锻炼装置包括:
两个第一锻炼组件,设置在所述轮椅主体前端左部及右部;
所述第一锻炼组件包括:
第一支架,固定连接在轮椅主体前端左部或右部;
第二升降支架,竖直设置,且下端的固定端固定连接在第一支架上端;
第一支撑杆,转动连接在第二升降支架上端;
连接手柄,固定连接在所述第一支撑杆后端;
电动绕线轮,固定连接在所述第三支架上,所述电动绕线轮的拉绳端固定 连接在所述连接手柄上;
第一滑套,套接在所述第一支撑杆上,所述第一支撑杆上端及下端设置第 一滑槽或滑轨,所述第一滑套内侧上端及下端设置第一滑块,所述第一滑块滑 动连接在对应的第一滑槽或滑轨内;
第一电动伸缩杆,固定连接在所述第一支撑杆左端或右端,且位于所述第 一滑槽或滑轨一端,所述第一电动伸缩杆平行于所述第一滑槽或滑轨,所述第 一电动伸缩杆的伸缩端与所述第一滑套固定连接;
第一连接块,固定连接在所述第一滑套上;
第一连接套,固定连接在所述第一连接块后侧上部,用于套入脚部;
第一支撑板,固定连接在所述第一连接块后侧下端;
控制器,连接在轮椅主体上;
电源、所述电动绕线轮、第一电动伸缩杆、第二升降支架分别与所述控制 器电连接。
优选的,所述第二锻炼装置包括:
两个第二锻炼组件,分别设置在所述轮椅主体上端左右两侧;
所述第二锻炼组件包括:
第一竖直支架,固定连接在所述轮椅主体上端左侧或右侧;
U形固定座,固定连接在所述第一竖直支架前侧;
第一竖直滑槽,所述U形固定座内前后两侧均设置第一竖直滑槽;
水平板,固定连接在所述U形固定座内;
第一滑块,所述水平板前后两侧均固定连接第一滑块,所述第一滑块滑动 连接在对应的第一竖直滑槽内;
可升降连接件,固定连接在水平板下端及U形固定座内下端;
两个绕线滑轮,分别通过连接支架固定连接在所述第一竖直支架上端前后 两侧;
拉绳,第一端与所述水平板上端固定连接,第二端绕过两个绕线滑轮;
手持架,固定连接在所述拉绳第二端。
优选的,所述可升降连接件包括:第二电动伸缩杆,固定连接在所述U形 固定座内,所述第二电动伸缩杆竖直朝上设置;
所述轮椅主体上设置有控制器;
所述控制器与电源、第二电动伸缩杆电连接。
优选的,所述可升降连接件包括:若干第一弹簧,所述第一弹簧一端与水 平板下端固定连接,另一端与U形固定座内下端固定连接。
优选的,所述第二锻炼组件还包括:
两个第二连接块,左右间隔设置在轮椅主体上端左侧或右侧,所述第一竖 直支架转动连接在两个第二连接块之间;
第三电动伸缩杆,固定端固定连接在所述轮椅主体上端,伸缩端与所述第 一竖直支架固定连接。
优选的,所述第一锻炼装置包括:
两个第三锻炼组件,设置在所述轮椅主体前端左部及右部;
所述第三锻炼组件包括:
第二竖直支架,为升降支架,固定连接在轮椅主体前端左部或右部;
第一连接杆,包括上方的第一倾斜段、和连接在第一倾斜段下方前侧的第 一水平段,所述第一倾斜段上端转动连接在第二竖直支架内侧上部;
第四电动伸缩杆,固定端转动连接在第二竖直支架下部,所述第四电动伸 缩杆的伸缩端与所述第一倾斜段后侧固定连接;
第二支撑杆,包括上方的第二倾斜段、和连接在第二倾斜段下方前侧的第 二水平段,所述第二倾斜段上端设置用于支撑腿部的支撑部;
第五电动伸缩杆,固定端转动连接在第一倾斜段前侧,伸缩端固定或转动 连接在第二倾斜段后侧;
若干第二弹簧,所述第二弹簧一端固定连接在第一水平段上端,所述第二 弹簧另一端固定连接在第二水平段下端;
第三支撑杆,倾斜朝上设置,所述第三支撑杆下端固定连接在所述第二倾 斜段前侧,所述第三支撑杆上端固定连接第二连接套;
所述第二锻炼装置包括:
两个第四锻炼组件,分别设置在所述轮椅主体上端左右两侧;
所述第四锻炼组件包括:
第三竖直支架,固定连接在所述轮椅主体上端左侧或右侧;
第二支撑板,沿前后方向水平设置,且固定连接在所述第三竖直支架上端;
第二滑槽,固定连接在所述第二支撑板下端,所述第二滑槽沿前后方向水 平设置;
两个第一固定块,固定连接在第二支撑板下端,且位于第二滑槽两侧;
螺纹杆,分别与两个固定块转动连接;
驱动电机,固定连接在一个第一固定块远离另一个第一固定块的一侧,所 述螺纹杆两端与两个所述第一固定块转动连接;
第二滑套,内部设置水平螺纹孔,所述水平螺纹孔螺纹套接在螺纹杆上;
第二滑块,固定连接在所述第二滑套上端,且滑动连接在所述第二滑槽内;
第四支撑杆,上端连接在所述第二滑套下端;
第二固定块,设置在所述第四支撑杆下端;
拉环,连接在所述第二固定块下方;
所述轮椅主体上设置有控制器;
所述控制器与电源、第四电动伸缩杆、第五电动伸缩杆、驱动电机、第二 竖直支架电连接。
优选的,所述第二固定块设置竖直导向孔;
所述拉环上端固定连接有导向杆,所述导向杆位于所述竖直导向孔内;
所述第四锻炼组件还包括:第三弹簧,套接在所述导向杆外侧,所述第三 弹簧一端与第二固定块下端固定连接,另一端与拉环上端固定连接。
优选的,所述第一锻炼装置包括:
两个第五锻炼组件,设置在所述轮椅主体前端左部及右部;
所述第五锻炼组件包括:
升降装置,固定连接在轮椅主体前端左部或右部;
上下翻转装置,固定连接在所述升降装置的升降端;
滑动拉伸装置,固定连接在所述上下翻转装置的翻转端;
脚部支撑装置,固定连接在所述滑动拉伸装置的滑动端;
第一距离传感器,设置在所述脚部支撑装置上,用于检测脚部支撑装置至 轮椅主体前端距离;
角度传感器,设置在所述翻转端上,用于检测翻转端与竖直方向倾角;
摄像头,设置在所述轮椅主体上,用于获取患者腿部图像;
第二距离传感器,设置在所述脚部支撑装置上,用于检测脚部支撑装置至 至翻转端后端距离;
第三距离传感器,设置在所述升降装置顶端,用于检测升降装置距离地面 高度;
压力传感器,设置在所述脚部支撑装置上端;
所述控制器根据所述第一距离传感器、角度传感器、第二距离传感器、摄 像头、第三距离传感器、压力传感器智能控制第一锻炼装置工作,包括以下步 骤:
步骤1:当压力传感器感应到患者脚部放置脚部支撑装置时,控制器控制 升降装置和上下翻转装置工作,并通过摄像头拍摄患者腿部图像信息,控制器 根据腿部图像信息判断患者腿部的弯曲形态;
当判断得出患者腿部平行于翻转端或者与翻转端夹角在预设范围值内,控 制器记录对应的第一距离传感器、第二距离传感器、第三距离传感器、压力传 感器的检测值,作为基准值;
步骤2:根据公式(1)计算腿部锻炼过程中翻转端与竖直方向最大倾角;
Figure BDA0002445506870000051
其中,θ为腿部锻炼过程中翻转端与竖直方向最大倾角;θ0为步骤1记录 的角度传感器检测的倾角基准值,L为翻转端的总长度,A为步骤1记录的第 一距离传感器的基准值,B为步骤1记录的第二距离传感器的基准值,C为步 骤1记录的第三距离传感器的基准值;arcsin为反三角函数;
步骤3:根据公式(2)计算滑动端的移动速度;
Figure BDA0002445506870000061
V为滑动端的移动速度,V0为预设基准值,e为常数,e=2.71828,M1步骤 1记录的第二距离传感器的基准值,M为翻转端的重量;
步骤4:控制器控制上下翻转装置以步骤2计算的最大倾角进行周期工作; 以及控制滑动拉伸装置工作,以使得所述滑动端以步骤3计算的移动速度进行 移动。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
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为本发明第一种实施例的结构示意图。
图2为本发明第二种实施例的结构示意图。
图3为本发明第三种实施例的结构示意图。
图4为图3中第三锻炼组件的结构示意图。
图5为图3中第二连接套的侧视图。
图中:1、第一锻炼装置;11、第一锻炼组件;111、第一支架;112、第 二升降支架;113、第一支撑杆;114、连接手柄;115、电动绕线轮;116、第 一滑套;117、第一电动伸缩杆;118、第一连接块;119、第一连接套;1110、 第一支撑板;12、第三锻炼组件;121、第二竖直支架;122、第一连接杆;1221、 第一倾斜段;1222、第一水平段;123、第四电动伸缩杆;124、第二支撑杆; 1241、第二倾斜段;1242、第二水平段;1243、支撑部;125、第五电动伸缩 杆;126、第二弹簧;127、第三支撑杆;128、第二连接套;2、第二锻炼装置; 21、第二锻炼组件;211、第一竖直支架;212、U形固定座;213、第一竖直滑 槽;214、水平板;215、第一滑块;216、可升降连接件;2161、第二电动伸 缩杆;2162、第一弹簧;217、绕线滑轮;218、拉绳;219、手持架;2110、 第二连接块;22、第四锻炼组件;221、第三竖直支架;222、第二支撑板;223、 第二滑槽;224、第一固定块;225、螺纹杆;226、驱动电机;227、第二滑套; 228、第二滑块;229、第二固定块;2210、第四支撑杆;2211、拉环;2212、 第三弹簧;2213、导向杆;3、轮椅主体。
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。
另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的, 并非特别指称次序或顺位的意思,亦非用以限定本发明,其仅仅是为了区别以 相同技术用语描述的组件或操作而已,而不能理解为指示或暗示其相对重要性 或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的 特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术 方案以及技术特征可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现 为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案 的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明实施例提供了一种多功能康复轮椅,包括轮椅主体3,还包括:
第一锻炼装置1,与所述轮椅主体3连接,用于锻炼腿部;
第二锻炼装置2,与所述轮椅主体3连接,用于锻炼手臂。
上述轮椅主体为现有轮椅,可为手动轮椅或者为电动轮椅;
上述第一锻炼装置和第二锻炼装置可设置为被动锻炼或者患者主动锻炼 的形式;
上述技术方案的工作原理和有益效果为:设置第一锻炼装置1用于锻炼腿 部;设置第二锻炼装置2用于锻炼手臂;使用时可根据需要选择锻炼手臂或锻 炼腿部,以提高患者的肢体的肌力,以促进患者康复。
本发明与现有轮椅相比,不仅具有代步功能,还具有腿部和手臂辅助康复 锻炼功能。
在一个实施例中,如图1所示,
所述第一锻炼装置1包括:
两个第一锻炼组件11,设置在所述轮椅主体3前端左部及右部(图1仅仅 示出右部的第一锻炼组件);优选的,可在轮椅主体前端下部设置一个固定块, 该固定块与轮椅主体前端左侧及右侧固定连接,将两个第一锻炼组件设置在该 固定块中部;
所述第一锻炼组件11包括:
第一支架111,固定连接在轮椅主体3前端左部或右部;优选的,可如图 1所示第一支架设置为水平;
第二升降支架112,竖直设置,且下端的固定端固定连接在第一支架111 上端;
第一支撑杆113,转动连接(铰接)在第二升降支架上端(优选的,可如 图1所示为左侧或者右侧);
连接手柄114,固定连接在所述第一支撑杆后端;
电动绕线轮115,固定连接在所述第三支架上,所述电动绕线轮115的拉 绳218端固定连接在所述连接手柄114上;
第一滑套116,套接在所述第一支撑杆113上,所述第一支撑杆113上端 及下端设置第一滑槽或滑轨(平行于第一支撑杆轴向),所述第一滑套116内 侧上端及下端设置第一滑块,所述第一滑块滑动连接在对应的第一滑槽或滑轨 内;
第一电动伸缩杆117,固定连接在所述第一支撑杆113左端或右端,且位 于所述第一滑槽或滑轨一端,所述第一电动伸缩杆117平行于所述第一滑槽或 滑轨,所述第一电动伸缩杆117的伸缩端与所述第一滑套116固定连接;
第一连接块118,固定连接在所述第一滑套116上;
第一连接套119,固定连接在所述第一连接块118后侧上部,用于套入脚 部;
第一支撑板,固定连接在所述第一连接块后侧下端,用于支撑腿部,位置 可设置在第一支撑杆后部上端;
控制器,连接在轮椅主体3上;
电源、所述电动绕线轮115、第一电动伸缩杆117、第二升降支架112分 别与所述控制器电连接。优选的,所示电源可为设置在轮椅主体上的蓄电池。
上述技术方案的工作原理和有益效果为:使用时,首先将患者的腿部支撑 在第一支撑板上,患者的脚部连接在第一连接套上,使得整个腿部与第一支撑 杆可靠连接;
电动绕线轮的拉绳拉紧在连接手柄上,腿部锻炼时,通过控制器控制电动 绕线轮工作进行收卷或者放出,调整第一支撑杆向上或向下倾斜及倾斜的角 度,带动连接在第一支撑杆上的腿部向上或者向下运动锻炼;通过控制器控制 第一升降支架升降调整第一支撑杆的整体高度,以进一步调整转动的角度的范 围,以及便于满足使用者对第一支撑杆的高度的不同使用需求;
通过控制器控制第一电动伸缩杆伸缩带动第一滑套沿着第一支撑杆进行 运动,使得连接在第滑套上端腿部进行拉绳或者收回锻炼。
综上,上述技术便于对腿部进行多种锻炼。
在一个实施例中,如图1所示,所述第二锻炼装置2包括:
两个第二锻炼组件21,分别设置在所述轮椅主体3上端左右两侧;优选的, 可在轮椅主体上端左右两侧(如左右两侧的手扶支架)均设置固定板,将第二 锻炼组件设置在所述固定板上;
所述第二锻炼组件21包括:
第一竖直支架211,固定连接在所述轮椅主体3上端左侧或右侧;
U形固定座212,固定连接在所述第一竖直支架211前侧;
第一竖直滑槽213,所述U形固定座212内前后两侧均设置第一竖直滑槽 213;
水平板214,固定连接在所述U形固定座212内;
第一滑块215,所述水平板214前后两侧均固定连接第一滑块215,所述 第一滑块215滑动连接在对应的第一竖直滑槽内;
可升降连接件216,固定连接在水平板214下端及U形固定座内下端;
两个绕线滑轮217(可为定滑轮),分别通过连接支架固定连接在所述第 一竖直支架211上端前后两侧;
拉绳218,第一端与所述水平板214上端固定连接,第二端绕过两个绕线 滑轮217;
手持架219,固定连接在所述拉绳218第二端。
所述可升降连接件216可为下述两种方式任一种:
1、电动方式(图1):所述可升降连接件216包括:第二电动伸缩杆2161, 固定连接在所述U形固定座212内,所述第二电动伸缩杆2161竖直朝上设置, 所述第二电动伸缩杆上端的伸缩端固定连接在水平板214下端,所述第二电动 伸缩杆下端的固定端固定连接在U形固定座内下端;此时,手持架为配重手持 支架;
所述轮椅主体3上设置有控制器;
所述控制器与电源、第二电动伸缩杆2161电连接。
2、手动方式(图2):所述可升降连接件216包括:若干第一弹簧2162, 所述第一弹簧2162一端与水平板214下端固定连接,另一端与U形固定座内 下端固定连接。
上述技术方案的工作原理和有益效果为:
上述手动方式中:患者将手部抓紧手持支架,手动拉动手持架,使得拉绳 绕两个定滑轮进行滑动,用力拉动手持架使得手持架向下运动,或者不使力时 在第一弹簧的作用下向上运动;
上述电动方式中:手持支架作为拉绳第二端的配重,患者握住手持支架, 通过控制器控制第二电动伸缩杆收缩,使得手持支架向上运动锻炼,对患者手 臂进行向上拉伸;通过控制器控制第二电动伸缩杆收缩,在手持支架的配重作 用下,手持支架向下运动,使得患者手臂向下运动锻炼。
在一个实施例中,如图1所示,所述第二锻炼组件21还包括:
两个第二连接块2110,左右间隔设置在轮椅主体上端左侧或右侧,所述第 一竖直支架211转动连接在两个第二连接块2110之间;
第三电动伸缩杆2111,固定端固定连接在所述轮椅主体3上端,伸缩端与 所述第一竖直支架211固定连接。
上述技术方案的工作原理和有益效果为:通过控制器控制第三电动伸缩杆 进行伸缩调整第一竖直支架的倾角,便于根据患者锻炼需求调整第一竖直支架 的倾角,调整患者手臂上下运动的方向。
在一个实施例中,如图3-5所示,所述第一锻炼装置1包括:
两个第三锻炼组件12,设置在所述轮椅主体3前端左部及右部;优选的, 可在轮椅主体前端下部设置一个固定块,该固定块与轮椅主体前端左侧及右侧 固定连接,将两个第三锻炼组件设置在该固定块中部;
所述第三锻炼组件12包括:
第二竖直支架121,固定连接在轮椅主体3前端左部或右部;所述第三电 动伸缩杆与控制器电连接;
第一连接杆122,包括上方的第一倾斜段1221、和连接在第一倾斜段1221 下方前侧的第一水平段1222,所述第一倾斜段1221上端转动连接在第二竖直 支架121内侧上部;优选的,可将第一连接杆及其连接的相关组件整体(即整 个第三锻炼组件除了第二竖直支架外的其他组件)设置在两个竖直支架相互靠 近或者相互远离的一侧;
第四电动伸缩杆123,固定端转动连接(铰接)在第二竖直支架121下部, 所述第四电动伸缩杆123的伸缩端与所述第一倾斜段1221后侧固定连接;
第二支撑杆124,包括上方的第二倾斜段1242、和连接在第二倾斜段1242 下方前侧的第二水平段,所述第二倾斜段1242上端设置用于支撑腿部的支撑 部1243(优选的,可为支撑板);
第五电动伸缩杆125,固定端转动连接在第一倾斜段1221前侧,伸缩端固 定或转动连接在第二倾斜段1242后侧;
若干第二弹簧126,所述第二弹簧126一端固定连接在第一水平段1222 上端,所述第二弹簧126另一端固定连接在第二水平段下端;
第三支撑杆127,倾斜朝上设置,所述第三支撑杆127下端固定连接在所 述第二倾斜段1242前侧,所述第三支撑杆127上端固定连接第二连接套128;
所述第二锻炼装置2包括:
两个第四锻炼组件22,分别设置在所述轮椅主体3上端左右两侧;优选的, 可在轮椅主体上端左右两侧(如左右两侧的手扶支架)均设置固定板,将第二 锻炼组件设置在所述固定板上;
所述第四锻炼组件22包括:
第三竖直支架221,固定连接在所述轮椅主体3上端左侧或右侧;
第二支撑板222,沿前后方向水平设置,且固定连接在所述第三竖直支架 221上端;
第二滑槽223,固定连接在所述第二支撑板222下端,所述第二滑槽223 沿前后方向水平设置;
两个第一固定块224,固定连接在第二支撑板下端,且位于第二滑槽223 两侧(前后两侧);
螺纹杆225,分别与两个固定块转动连接;
驱动电机226,固定连接在一个第一固定块224远离另一个第一固定块的 一侧,所述螺纹杆225两端与两个所述第一固定块转动连接;
第二滑套227,内部设置水平螺纹孔,所述水平螺纹孔螺纹套接在螺纹杆 225上;
第二滑块228,固定连接在所述第二滑套227上端,且滑动连接在所述第 二滑槽223内;
第四支撑杆2210,上端连接在所述第二滑套227下端;
第二固定块229,设置在所述第四支撑杆2210下端;
拉环2211,连接在所述第二固定块229下方;
所述轮椅主体3上设置有控制器;
所述控制器与电源、第四电动伸缩杆、第五电动伸缩杆、驱动电机、第二 竖直支架电连接。
上述技术方案的工作原理和有益效果为:
使用时可根据需要选择通过第四锻炼组件锻炼手臂或第三锻炼组件锻炼 腿部,以提高患者的肢体的肌力,以促进患者康复。
锻炼腿部时,首先将患者的腿部支撑在支撑部上,患者的脚部连接在第二 连接套上,使得整个腿部与第三支撑杆可靠连接;通过控制器控制第四电动伸 缩杆伸缩,使得第一连接杆、第二支撑杆、第三支撑杆整体向下或者向下转动, 使得腿部向上或向下转动锻炼;通过控制器控制第五电动伸缩杆伸长使得第三 支撑杆和第一连接杆之间的距离增长或缩短,使得腿部进行拉伸或缩回锻炼, 且此时,第二弹簧、第一水平段、第二水平段的作用便于连接可靠及腿部可靠 支撑;
锻炼手臂前,首先通过控制器控制调整第三竖直支架的高度,以满足不同 手臂长度的患者的使用需求;锻炼时,将手部手握拉环,通过控制器控制驱动 电机转动带动螺纹杆转动,带动第二滑套在螺纹杆沿螺纹杆移动,以实现患者 手臂进行前后拉伸锻炼,锻炼时,也可通过控制器控制第三竖直支架升降,便 于调整不同的高度进行上下拉伸锻炼。
上述技术方案便于手臂及腿部多方向及角度锻炼。
在一个实施例中,如图3所示,所述第二固定块设置竖直导向孔;
所述拉环2211上端固定连接有导向杆2213,所述导向杆2213位于所述竖 直导向孔内;
所述第四锻炼组件22还包括:第三弹簧2212,套接在所述导向杆2213 外侧,所述第三弹簧2212一端与第二固定块229下端固定连接,另一端与拉 环2211上端固定连接。
上述技术方案的工作原理和有益效果为:上述技术方案便于调整拉环的高 度,以满足不同手臂长度的使用者的使用需求。
在一个实施例中,所述第一锻炼装置包括:
两个第五锻炼组件,设置在所述轮椅主体前端左部及右部;所述第五锻炼 组件可为图1中第一锻炼组件;
所述第五锻炼组件包括:
升降装置(对应图1为第二升降支架),固定连接在轮椅主体前端左部或 右部;
上下翻转装置(对应图1为第一支撑杆、连接手柄、电动绕线轮),固定 连接在所述升降装置的升降端(对应图1为第一支撑杆);
滑动拉伸装置(对应图1为第一电动伸缩杆、第一连接块),固定连接在 所述上下翻转装置的翻转端;
脚部支撑装置(对应图1为第一支撑板),固定连接在所述滑动拉伸装置 的滑动端(对应图1为第一连接块);
第一距离传感器,设置在所述脚部支撑装置上,用于检测脚部支撑装置至 轮椅主体前端距离;
角度传感器,设置在所述翻转端上,用于检测翻转端与竖直方向倾角;
摄像头,设置在所述轮椅主体上,用于获取患者腿部图像;
第二距离传感器,设置在所述脚部支撑装置上,用于检测脚部支撑装置至 至翻转端后端距离;
第三距离传感器,设置在所述升降装置顶端,用于检测升降装置距离地面 高度;
压力传感器,设置在所述脚部支撑装置上端;
所述控制器根据所述第一距离传感器、角度传感器、第二距离传感器、摄 像头、第三距离传感器、压力传感器智能控制第一锻炼装置工作,包括以下步 骤:
步骤1:当压力传感器感应到患者脚部放置脚部支撑装置时,控制器控制 升降装置和上下翻转装置工作,并通过摄像头拍摄患者腿部图像信息,控制器 根据腿部图像信息判断患者腿部的弯曲形态;
当判断得出患者腿部平行于翻转端或者与翻转端夹角在预设范围值内,控 制器记录对应的第一距离传感器、第二距离传感器、第三距离传感器、压力传 感器的检测值,作为基准值;
步骤2:根据公式(1)计算腿部锻炼过程中翻转端与竖直方向最大倾角;
Figure BDA0002445506870000151
其中,θ为腿部锻炼过程中翻转端与竖直方向最大倾角;θ0为步骤1记录 的角度传感器检测的倾角基准值,L为翻转端的总长度,A为步骤1记录的第 一距离传感器的基准值,B为步骤1记录的第二距离传感器的基准值,C为步 骤1记录的第三距离传感器的基准值;arcsin为反三角函数;
步骤3:根据公式(2)计算滑动端的移动速度;
Figure BDA0002445506870000161
V为滑动端的移动速度,V0为预设基准值,e为常数,e=2.71828,M1步骤 1记录的第二距离传感器的基准值,M为翻转端的重量;
步骤4:控制器控制上下翻转装置以步骤2计算的最大倾角进行周期工作; 以及控制滑动拉伸装置工作,以使得所述滑动端以步骤3计算的移动速度进行 移动。
上述技术方案的工作原理和有益效果为:第一距离传感器,用于检测第一 脚部支撑装置(对应图1为第一支撑板)至轮椅主体前端距离;角度传感器, 用于检测翻转端(对应图1为第一支撑杆)与竖直方向倾角;摄像头,用于获 取患者腿部图像;第二距离传感器,用于检测脚部支撑装置(对应图1为第一 支撑板)至翻转端(对应图1为第一支撑杆)后端(第一支撑杆靠近轮椅主体 的一端)距离;第三距离传感器,用于检测升降装置(对应图1为第二升降支 架)距离地面高度;所述控制器根据所述第一距离传感器、角度传感器、第二 距离传感器、摄像头、第三距离传感器、压力传感器智能控制第一锻炼装置工 作,以使得第一锻炼装置的工作与患者腿部(图像及压力传感器检测的信息)、 上下翻转装置(对应图1为第一支撑杆)的实时状态(第一距离传感器、第二 距离传感器、第三距离传感器检测的值、角度传感器检测的值)相适应,以便 更好的锻炼;
上述步骤中首先通过摄像头拍摄患者腿部图像信息,控制器根据腿部图像 信息判断患者腿部的弯曲形态;当判断得出患者腿部平行于翻转端或者与翻转 端(对应图1为第一支撑杆)夹角在预设范围值内,控制器记录对应的第一距 离传感器、第二距离传感器、第三距离传感器、压力传感器的检测值,作为基 准值;以实现根据患者的具体腿部参数(如腿长参数、压力参数(与重量有关)) 作为控制基准,以便于对腿部的锻炼与腿部参数更好的适应,以便更好的锻炼; 且通过控制器实现智能控制,而不需要人工反复操作调整,更便于本发明的使 用。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发 明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及 其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种多功能康复轮椅,包括轮椅主体(3),其特征在于,还包括:
第一锻炼装置(1),与所述轮椅主体(3)连接,用于锻炼腿部;
第二锻炼装置(2),与所述轮椅主体(3)连接,用于锻炼手臂。
2.根据权利要求1所述的一种多功能康复轮椅,其特征在于,
所述第一锻炼装置(1)包括:
两个第一锻炼组件(11),设置在所述轮椅主体(3)前端左部及右部;
所述第一锻炼组件(11)包括:
第一支架(111),固定连接在轮椅主体(3)前端左部或右部;
第二升降支架(112),竖直设置,且下端的固定端固定连接在第一支架(111)上端;
第一支撑杆(113),转动连接在第二升降支架(112)上端;
连接手柄(114),固定连接在所述第一支撑杆(113)后端;
电动绕线轮(115),固定连接在所述第三支架上,所述电动绕线轮(115)的拉绳(218)端固定连接在所述连接手柄(114)上;
第一滑套(116),套接在所述第一支撑杆(113)上,所述第一支撑杆(113)上端及下端设置第一滑槽(213)或滑轨,所述第一滑套(116)内侧上端及下端设置第一滑块(215),所述第一滑块(215)滑动连接在对应的第一滑槽(213)或滑轨内;
第一电动伸缩杆(117),固定连接在所述第一支撑杆(113)左端或右端,且位于所述第一滑槽(215)或滑轨一端,所述第一电动伸缩杆(117)平行于所述第一滑槽(215)或滑轨,所述第一电动伸缩杆(117)的伸缩端与所述第一滑套(116)固定连接;
第一连接块(118),固定连接在所述第一滑套(116)上;
第一连接套(119),固定连接在所述第一连接块(118)后侧上部,用于套入脚部;
第一支撑板(1110),固定连接在所述第一连接块(118)后侧下端;
控制器,连接在轮椅主体(3)上;
电源、所述电动绕线轮(115)、第一电动伸缩杆(117)、第二升降支架(112)分别与所述控制器电连接。
3.根据权利要求1所述的一种多功能康复轮椅,其特征在于,所述第二锻炼装置(2)包括:
两个第二锻炼组件(21),分别设置在所述轮椅主体(3)上端左右两侧;
所述第二锻炼组件(21)包括:
第一竖直支架(211),固定连接在所述轮椅主体(3)上端左侧或右侧;
U形固定座(212),固定连接在所述第一竖直支架(211)前侧;
第一竖直滑槽(213),所述U形固定座(212)内前后两侧均设置第一竖直滑槽(213);
水平板(214),固定连接在所述U形固定座(212)内;
第一滑块,所述水平板(214)前后两侧均固定连接第一滑块,所述第一滑块滑动连接在对应的第一竖直滑槽(213)内;
可升降连接件(216),固定连接在水平板(214)下端及U形固定座(212)内下端;
两个绕线滑轮(217),分别通过连接支架固定连接在所述第一竖直支架(211)上端前后两侧;
拉绳(218),第一端与所述水平板(214)上端固定连接,第二端绕过两个绕线滑轮(217);
手持架(219),固定连接在所述拉绳(218)第二端。
4.根据权利要求3所述的一种多功能康复轮椅,其特征在于,
所述可升降连接件(216)包括:第二电动伸缩杆(2161),固定连接在所述U形固定座(212)内,所述第二电动伸缩杆(2161)竖直朝上设置;
所述轮椅主体(3)上设置有控制器;
所述控制器与电源、第二电动伸缩杆(2161)电连接。
5.根据权利要求3所述的一种多功能康复轮椅,其特征在于,
所述可升降连接件(216)包括:若干第一弹簧(2162),所述第一弹簧(2162)一端与水平板(214)下端固定连接,另一端与U形固定座(212)内下端固定连接。
6.根据权利要求3所述的一种多功能康复轮椅,其特征在于,所述第二锻炼组件(21)还包括:
两个第二连接块(2110),左右间隔设置在轮椅主体(3)上端左侧或右侧,所述第一竖直支架(211)转动连接在两个第二连接块(2110)之间;
第三电动伸缩杆(2111),固定端固定连接在所述轮椅主体(3)上端,伸缩端与所述第一竖直支架(211)固定连接,所述第三电动伸缩杆(2111)与控制器电连接。
7.根据权利要求1所述的一种多功能康复轮椅,其特征在于,
所述第一锻炼装置(1)包括:
两个第三锻炼组件(12),设置在所述轮椅主体(3)前端左部及右部;
所述第三锻炼组件(12)包括:
第二竖直支架(121),为升降支架,固定连接在轮椅主体(3)前端左部或右部;
第一连接杆(122),包括上方的第一倾斜段(1221)、和连接在第一倾斜段(1221)下方前侧的第一水平段(1222),所述第一倾斜段(1221)上端转动连接在第二竖直支架(121)内侧上部;
第四电动伸缩杆(123),固定端转动连接在第二竖直支架(121)下部,所述第四电动伸缩杆(123)的伸缩端与所述第一倾斜段(1221)后侧固定连接;
第二支撑杆(124),包括上方的第二倾斜段(1241)、和连接在第二倾斜段(1241)下方前侧的第二水平段(1242),所述第二倾斜段(1241)上端设置用于支撑腿部的支撑部(1243);
第五电动伸缩杆(125),固定端转动连接在第一倾斜段(1221)前侧,伸缩端固定或转动连接在第二倾斜段(1241)后侧;
若干第二弹簧(126),所述第二弹簧(126)一端固定连接在第一水平段(1222)上端,所述第二弹簧(126)另一端固定连接在第二水平段(1242)下端;
第三支撑杆(127),倾斜朝上设置,所述第三支撑杆(127)下端固定连接在所述第二倾斜段(1241)前侧,所述第三支撑杆(127)上端固定连接第二连接套(128);
所述第二锻炼装置(2)包括:
两个第四锻炼组件(22),分别设置在所述轮椅主体(3)上端左右两侧;
所述第四锻炼组件(22)包括:
第三竖直支架(221),固定连接在所述轮椅主体(3)上端左侧或右侧;
第二支撑板(222),沿前后方向水平设置,且固定连接在所述第三竖直支架(221)上端;
第二滑槽(223),固定连接在所述第二支撑板(222)下端,所述第二滑槽(223)沿前后方向水平设置;
两个第一固定块(224),固定连接在第二支撑板(222)下端,且位于第二滑槽(223)两侧;
螺纹杆(225),分别与两个固定块转动连接;
驱动电机(226),固定连接在一个第一固定块(224)远离另一个第一固定块(224)的一侧,所述螺纹杆(225)两端与两个所述第一固定块(224)转动连接;
第二滑套(227),内部设置水平螺纹孔,所述水平螺纹孔螺纹套接在螺纹杆(225)上;
第二滑块(228),固定连接在所述第二滑套(227)上端,且滑动连接在所述第二滑槽(223)内;
第四支撑杆(2210),上端连接在所述第二滑套(227)下端;
第二固定块(229),设置在所述第四支撑杆(2210)下端;
拉环(2211),连接在所述第二固定块(229)下方;
所述轮椅主体(3)上设置有控制器;
所述控制器与电源、第四电动伸缩杆(123)、第五电动伸缩杆(125)、驱动电机(226)、第二竖直支架(121)电连接。
8.根据权利要求7所述的一种多功能康复轮椅,其特征在于,
所述第二固定块(229)设置竖直导向孔;
所述拉环(2211)上端固定连接有导向杆(2213),所述导向杆(2213)位于所述竖直导向孔内;
所述第四锻炼组件(22)还包括:第三弹簧(2212),套接在所述导向杆(2213)外侧,所述第三弹簧(2212)一端与第二固定块(229)下端固定连接,另一端与拉环(2211)上端固定连接。
9.根据权利要求2所述的一种多功能康复轮椅,其特征在于,
所述第一锻炼装置包括:
两个第五锻炼组件,设置在所述轮椅主体前端左部及右部;
所述第五锻炼组件包括:
升降装置,固定连接在轮椅主体前端左部或右部;
上下翻转装置,固定连接在所述升降装置的升降端;
滑动拉伸装置,固定连接在所述上下翻转装置的翻转端;
脚部支撑装置,固定连接在所述滑动拉伸装置的滑动端;
第一距离传感器,设置在所述脚部支撑装置上,用于检测脚部支撑装置至轮椅主体前端距离;
角度传感器,设置在所述翻转端上,用于检测翻转端与竖直方向倾角;
摄像头,设置在所述轮椅主体上,用于获取患者腿部图像;
第二距离传感器,设置在所述脚部支撑装置上,用于检测脚部支撑装置至至翻转端后端距离;
第三距离传感器,设置在所述升降装置顶端,用于检测升降装置距离地面高度;
压力传感器,设置在所述脚部支撑装置上端;
所述控制器根据所述第一距离传感器、角度传感器、第二距离传感器、摄像头、第三距离传感器、压力传感器智能控制第一锻炼装置工作,包括以下步骤:
步骤1:当压力传感器感应到患者脚部放置脚部支撑装置时,控制器控制升降装置和上下翻转装置工作,并通过摄像头拍摄患者腿部图像信息,控制器根据腿部图像信息判断患者腿部的弯曲形态;
当判断得出患者腿部平行于翻转端或者与翻转端夹角在预设范围值内,控制器记录对应的第一距离传感器、第二距离传感器、第三距离传感器、压力传感器的检测值,作为基准值;
步骤2:根据公式(1)计算腿部锻炼过程中翻转端与竖直方向最大倾角;
Figure FDA0002445506860000061
其中,θ为腿部锻炼过程中翻转端与竖直方向最大倾角;θ0为步骤1记录的角度传感器检测的倾角基准值,L为翻转端的总长度,A为步骤1记录的第一距离传感器的基准值,B为步骤1记录的第二距离传感器的基准值,C为步骤1记录的第三距离传感器的基准值;arcsin为反三角函数;
步骤3:根据公式(2)计算滑动端的移动速度;
Figure FDA0002445506860000062
V为滑动端的移动速度,V0为预设基准值,e为常数,e=2.71828,M1步骤1记录的第二距离传感器的基准值,M为翻转端的重量;
步骤4:控制器控制上下翻转装置以步骤2计算的最大倾角进行周期工作;以及控制滑动拉伸装置工作,以使得所述滑动端以步骤3计算的移动速度进行移动。
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