CN111714295B - 带腕部翻转训练功能的轮椅 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带腕部翻转训练功能的轮椅，腕部训练装置固定在轮椅的扶手上，腕部训练装置包括支撑体、翻转机构和驱动机构，支撑体包括底座及支撑架，翻转机构包括翻转板、翻转轴、转动块和齿轮，齿轮的外侧设有压头，驱动机构包括电机、主轴、上转盘和下转盘，电机驱动主轴上同轴固定的上转盘和下转盘，且两者分别设有凸沿和齿条；患者坐在轮椅上将其患侧手掌固定在翻转板上，电机驱动上转盘和下转盘转动，凸沿随上转盘转动逐渐与压头接触将其下压使翻转板向上摆动，同时齿轮向下摆动与齿条啮合从而驱动翻转板转动180°实现手部的翻转，凸沿脱离压头时，翻转板在扭簧的作用下反向下摆，实现压腕，被动活动患者的腕关节。
Description
技术领域
本发明涉及康复器械的技术领域，特别涉及一种带腕部翻转训练功能的轮椅。
背景技术
偏瘫、中风或脑瘫患者以及某些烧伤性患者导致的中枢神经性运动障碍患者的康复治疗已经成为社会一大难题，按照人体的发育特点，肢体末端神经、肌肉的康复最为缓慢，因此，康复过程中对肢体末端关节比如：腕关节的康复治疗最为关键，此外，在临床治疗过程中，末端关节运动往往会受到近体侧端肌肉的影响，肢体的运动也主要依赖于近体侧端肌肉收缩，使得控制末端关节的肌肉得不到训练，传统的康复治疗手段主要以治疗医师的单对单手动治疗为主，并附以简单的康复设备，现有的腕关节康复设备的训练动作较为单一且类型有限，只能对手腕进行简单摆动活动，本来腕关节的运动形式就比较复杂，这些简单的康复设备对腕关节的康复存很大的局限性，随着这类患者日益增多，依靠单纯的手动治疗或者简单的康复设备很难满足患者的康复需要，因此，亟需一种用于中枢神经性运动障碍患者腕关节的康复训练装置。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种带腕部翻转训练功能的轮椅。
具体内容如下：带腕部翻转训练功能的轮椅，包括轮椅和腕部训练装置，其特征是：
所述的轮椅包括主体椅架、滚动后轮、万向前轮、坐垫、靠背、扶手及脚踏，所述的主体椅架通过两侧固定的滚动后轮支撑，在主体椅架的前端设有两支撑的万向前轮，万向前轮的上方固定有脚踏，在主体椅架上还有坐垫及与坐垫连接的靠背，在靠背后方设有与主体椅架固定的推动把手，在坐垫的两侧设有扶手架，在扶手架上固定有水平的板状的扶手；
所述的腕部训练装置包括支撑体、翻转机构和驱动机构，所述的支撑体包括底座和安装在底座上的支撑架，所述的底座为长方体状的板体，所述的支撑架位于底座的中部并横跨底座固定在底座的上表面，在支撑架的顶板的侧面固定有水平伸出的固定板，所述的底座前端的下表面设有固定扣，该固定扣固定在轮椅的扶手上，在底座的后端的下表面固定有向下伸出的支撑杆，在支撑杆的下端设有固定在扶手架前端的固定壳；
所述的翻转机构包括翻转板、翻转轴、转动块和齿轮，所述的转动块为长方体状，该转动块通过转动副固定两根同轴且分别向两侧伸出的支撑轴，转动块通过支撑轴水平固定在支撑架的两侧板之间，所述的翻转轴通过转动副固定在转动块上的安装孔内，该翻转轴为圆柱形且贯穿转动块，翻转轴的轴线与支撑轴的轴线共面且相互垂直，在翻转轴的外端固定有沿其轴线方向向外伸出的翻转板，在翻转板上设有六个手指绑带，手指绑带的分布与人手自然张开的各个手指的位置相对应，在翻转轴的内端同轴固定有齿轮，在齿轮的外端面固定有球体状的压头，该压头的球心位于翻转轴的轴线上，所述的压头与固定板均位于支撑架的同一侧，在支撑轴套装有扭簧，扭簧的两端分别支撑在转动块和支撑架的侧板上；
所述的驱动机构包括电机、主轴、以及圆盘状的上转盘和下转盘，所述的电机竖向固定在固定板的上表面且电机的输出轴竖直向下，所述的上转盘和下转盘均与主轴同轴固定，主轴的上端与电机的输出轴同轴固定，主轴的下端通过转动副固定在底座的上表面，上转盘位于下转盘的正上方，在上转盘的下表面设有沿其边沿设置且向下伸出的弧形的凸沿，该凸沿的两端与上转盘的下表面平滑连接，所述的压头位于上转盘的下方且与凸沿对应，所述的下转盘上表面的边沿设有齿牙竖直朝上的弧形的齿条，该齿条与凸沿位置对应且与齿轮对应匹配，所述的主轴的轴线与翻转轴的轴线均在同一竖直面内，凸沿所在圆周面对应的轴线与齿条所在圆周面对应的轴线均与主轴的轴线共线，凸沿的路径长度大于齿条的路径长度。
优选的，所述的底座的下表面设有滑动套，滑动套位于固定扣和底座之间，在滑动套内插套有沿底座长度向靠背方向滑动的延伸板，该延伸板的外端为向上扬起的弧形状。
优选的，所述的支撑架的侧板上均设有对应的长圆孔，在长圆孔内设有横向贯穿的调节杆，该调节杆位于转动块的上方。
优选的，所述的上转盘的上表面设有向上凸出的挡块，在固定板的下表面设有两个分别与挡块对应的行程开关，两个行程开关关于翻转轴轴线所在的竖直面对称。
优选的，所述的支撑架的顶板上固定有竖直向上的U形的提手。
优选的，所述的底座上设有笼罩翻转机构和驱动机构的保护外壳。
优选的，所述的翻转板的边沿固定有手掌绑带，手掌绑带的自由端穿过翻转板另一侧边沿固定的紧固环。
本发明的有益技术效果：
本发明涉及一种带腕部翻转训练功能的轮椅，患者坐在轮椅上将其患侧的手掌通过手指绑带和手掌绑带固定在翻转板上，电机驱动上转盘和下转盘转动，凸沿随上转盘转动逐渐与压头接触将其下压使翻转板向上摆动，同时齿轮向下摆动，然后齿条和齿轮啮合，齿条驱动齿轮转动从而驱动翻转板转动180°实现手部的翻转，凸沿脱离压头时，翻转板在扭簧的作用下反向下摆，实现压腕，通过凸沿下压压头使翻转板上摆，然后通过扭簧使翻转板下摆，在翻转板上摆和下摆的过程中被动活动患者的腕关节，然后上转盘上的挡块触碰对应侧的行程开关使电机反转，从而驱动上转盘和下转盘也反转，同理再使翻转板反向翻转180°，依次往复实现患者腕部的翻转活动，被动活动患者的腕关节，预防后期出现并发症及继发性损害的同时帮助患者快速康复。
附图说明
图1为带腕部翻转训练功能的轮椅的立体结构示意图；
图2为腕部训练装置的立体结构示意图；
图3和图4为腕部训练装置（去除保护外壳、固定扣和支撑杆)的立体结构示意图；
图5为图3的主视图；
图6为图5中支撑体的立体结构示意图；
图7为翻转板、翻转轴及齿轮的连接结构示意图；
图8为上转盘和下转盘的立体结构示意图；
图9为转动块和扭簧的结构关系示意图；
图中：11.底座、12.支撑架的侧板、121.长圆孔、13.支撑架的顶板、14.固定板、141.行程开关、15.提手、16.固定扣、17.滑动套、18.延伸板、19.支撑杆、191.固定壳、21.翻转板、211.紧固环、22.手指绷带、23.手掌绷带、24.翻转轴、25.转动块、251.支撑轴、252.安装孔、26.扭簧、27.调节杆、28.压头、29.齿轮、31.电机、32.上转盘、321.凸沿、322.挡块、33.下转盘、331.齿条、34.主轴、4.保护外壳、51.主体椅架、52.滚动后轮、53.万向前轮、54.脚踏、55.坐垫、56.靠背、57.推动把手、58.扶手、59.扶手架、60. 腕部训练装置。
具体实施方式
实施例一，参见图1-9，带腕部翻转训练功能的轮椅，包括轮椅和腕部训练装置；
所述的轮椅包括主体椅架、滚动后轮、万向前轮、坐垫、靠背、扶手及脚踏，所述的主体椅架通过两侧固定的滚动后轮支撑，在主体椅架的前端设有两支撑的万向前轮，万向前轮的上方固定有脚踏，在主体椅架上还有坐垫及与坐垫连接的靠背，在靠背后方设有与主体椅架固定的推动把手，在坐垫的两侧设有扶手架，在扶手架上固定有水平的板状的扶手；
所述的腕部训练装置包括支撑体、翻转机构和驱动机构，所述的支撑体包括底座和安装在底座上的支撑架，所述的底座为长方体状的板体，所述的支撑架位于底座的中部并横跨底座固定在底座的上表面，在支撑架的顶板的侧面固定有水平伸出的固定板，所述的底座前端的下表面设有固定扣，该固定扣固定在轮椅的扶手上，在底座的后端的下表面固定有向下伸出的支撑杆，在支撑杆的下端设有固定在扶手架前端的固定壳；
所述的翻转机构包括翻转板、翻转轴、转动块和齿轮，所述的转动块为长方体状，该转动块通过转动副固定两根同轴且分别向两侧伸出的支撑轴，转动块通过支撑轴水平固定在支撑架的两侧板之间，所述的翻转轴通过转动副固定在转动块上的安装孔内，该翻转轴为圆柱形且贯穿转动块，翻转轴的轴线与支撑轴的轴线共面且相互垂直，在翻转轴的外端固定有沿其轴线方向向外伸出的翻转板，在翻转板上设有六个手指绑带，手指绑带的分布与人手自然张开的各个手指的位置相对应，大拇指的绑带设有两个，便于适应左右手，在翻转轴的内端同轴固定有齿轮，在齿轮的外端面固定有球体状的压头，该压头的球心位于翻转轴的轴线上，所述的压头与固定板均位于支撑架的同一侧，在支撑轴套装有扭簧，扭簧的两端分别支撑在转动块和支撑架的侧板上；
所述的驱动机构包括电机、主轴、以及圆盘状的上转盘和下转盘，所述的电机竖向固定在固定板的上表面且电机的输出轴竖直向下，所述的上转盘和下转盘均与主轴同轴固定，主轴的上端与电机的输出轴同轴固定，主轴的下端通过转动副固定在底座的上表面，上转盘位于下转盘的正上方，在上转盘的下表面设有沿其边沿设置且向下伸出的弧形的凸沿，该凸沿的两端与上转盘的下表面平滑连接，所述的压头位于上转盘的下方且与凸沿对应，所述的下转盘上表面的边沿设有齿牙竖直朝上的弧形的齿条，该齿条与凸沿位置对应且与齿轮对应匹配，所述的主轴的轴线与翻转轴的轴线均在同一竖直面内，凸沿所在圆周面对应的轴线与齿条所在圆周面对应的轴线均与主轴的轴线共线，凸沿的路径长度大于齿条的路径长度，通过凸沿提前与压头接触使该端的齿轮提前下压，使随后经过的齿条正好与齿轮啮合从而驱动翻转板的翻转，齿条完全经过后正好使翻转板翻转180°。
翻腕结束后，通过扭簧使翻转板下摆带动患者手掌被动下压腕关节，进行腕部翻转的同时，能够通过凸沿下压压头使翻转板上摆，然后通过扭簧使翻转板下摆，在翻转板上摆和下摆的过程中被动活动患者的腕关节。
所述的底座的下表面设有滑动套，滑动套位于固定扣和底座之间，在滑动套内插套有沿底座长度向靠背方向滑动的延伸板，该延伸板的外端为向上扬起的弧形状，延伸板外端向上扬起的弧形状对患者肘关节处进行适当地支撑，避免手掌向后滑动而脱离翻转板，同时延伸板还能够前后滑动以适应不同臂长的患者。
所述的支撑架的侧板上均设有对应的长圆孔，在长圆孔内设有横向贯穿的调节杆，该调节杆位于转动块的上方，通过调节杆的支撑避免转动过度下摆，防止压头脱离凸沿后与上转盘的下表面产生接触，同时还能够在一定程度上调节翻转板下摆的角度。
所述的上转盘的上表面设有向上凸出的挡块，在固定板的下表面设有两个分别与挡块对应的行程开关，两个行程开关关于翻转轴轴线所在的竖直面对称，电机驱动上转盘和下转盘同时转动同时，凸沿随上转盘转动逐渐与压头接触将其下压使翻转板向上摆动，同时齿轮向下摆动，然后齿条和齿轮啮合，驱动翻转板转动，齿条完全经过齿轮的下方后，翻转板正好翻转180°，然后上转盘上的挡块逐渐与该侧的行程开关接触，挡块触碰行程开关后，行程开关发出信号使电机停止转动后再反向转动，从而带动上转盘、下转盘及齿条同时反向转动，同理再通过齿条驱动齿轮使翻转板反向翻转180°，然后挡块再触碰另一侧的行程开关后再反向转动，依次往复，实现翻转板的往复翻转。
所述的支撑架的顶板上固定有竖直向上的U形的提手，通过提手便于携带。
所述的底座上设有笼罩翻转机构和驱动机构的保护外壳。
所述的翻转板的边沿固定有手掌绑带，手掌绑带的自由端穿过翻转板另一侧边沿固定的紧固环。
本发明的工作过程及原理：
患者坐在轮椅上，根据患者的患侧不同，将腕部训练装置安装在轮椅对应侧的扶手上，对应调节电机的起始转动方向，将患者的手掌通过手指绑带和手掌绑带对应固定在翻转板上，电机驱动上转盘和下转盘同时转动同时，凸沿随上转盘转动逐渐与压头接触将其下压使翻转板向上摆动，同时齿轮向下摆动，然后齿条和齿轮啮合，齿条驱动齿轮转动从而驱动翻转板转动，齿条完全经过后翻转板正好翻转180°实现手部的翻转，凸沿脱离压头时，翻转板在扭簧的作用下反向下摆，实现压腕，然后上转盘上的挡块触碰对应侧的行程开关使电机反转，从而驱动上转盘和下转盘也反转，同理再使翻转板反向翻转180°，依次往复实现患者腕部的翻转活动，同时被动活动患者的腕关节，预防后期出现并发症及继发性损害的同时帮助患者快速康复。
Claims (5)
1.带腕部翻转训练功能的轮椅，包括轮椅和腕部训练装置，其特征是：
所述的轮椅包括主体椅架、滚动后轮、万向前轮、坐垫、靠背、扶手及脚踏，所述的主体椅架通过两侧固定的滚动后轮支撑，在主体椅架的前端设有两支撑的万向前轮，万向前轮的上方固定有脚踏，在主体椅架上还有坐垫及与坐垫连接的靠背，在靠背后方设有与主体椅架固定的推动把手，在坐垫的两侧设有扶手架，在扶手架上固定有水平的板状的扶手；
所述的腕部训练装置包括支撑体、翻转机构和驱动机构，所述的支撑体包括底座和安装在底座上的支撑架，所述的底座为长方体状的板体，所述的支撑架位于底座的中部并横跨底座固定在底座的上表面，在支撑架的顶板的侧面固定有水平伸出的固定板，所述的底座前端的下表面设有固定扣，该固定扣固定在轮椅的扶手上，在底座的后端的下表面固定有向下伸出的支撑杆，在支撑杆的下端设有固定在扶手架前端的固定壳；
所述的翻转机构包括翻转板、翻转轴、转动块和齿轮，所述的转动块为长方体状，该转动块通过转动副固定两根同轴且分别向两侧伸出的支撑轴，转动块通过支撑轴水平固定在支撑架的两侧板之间，所述的翻转轴通过转动副固定在转动块上的安装孔内，该翻转轴为圆柱形且贯穿转动块，翻转轴的轴线与支撑轴的轴线共面且相互垂直，在翻转轴的外端固定有沿其轴线方向向外伸出的翻转板，在翻转板上设有六个手指绑带，手指绑带的分布与人手自然张开的各个手指的位置相对应，在翻转轴的内端同轴固定有齿轮，在齿轮的外端面固定有球体状的压头，该压头的球心位于翻转轴的轴线上，所述的压头与固定板均位于支撑架的同一侧，在支撑轴套装有扭簧，扭簧的两端分别支撑在转动块和支撑架的侧板上；
所述的驱动机构包括电机、主轴、以及圆盘状的上转盘和下转盘，所述的电机竖向固定在固定板的上表面且电机的输出轴竖直向下，所述的上转盘和下转盘均与主轴同轴固定，主轴的上端与电机的输出轴同轴固定，主轴的下端通过转动副固定在底座的上表面，上转盘位于下转盘的正上方，在上转盘的下表面设有沿其边沿设置且向下伸出的弧形的凸沿，该凸沿的两端与上转盘的下表面平滑连接，所述的压头位于上转盘的下方且与凸沿对应，所述的下转盘上表面的边沿设有齿牙竖直朝上的弧形的齿条，该齿条与凸沿位置对应且与齿轮对应匹配，所述的主轴的轴线与翻转轴的轴线均在同一竖直面内，凸沿所在圆周面对应的轴线与齿条所在圆周面对应的轴线均与主轴的轴线共线，凸沿的路径长度大于齿条的路径长度；
所述的底座的下表面设有滑动套，滑动套位于固定扣和底座之间，在滑动套内插套有沿底座长度向靠背方向滑动的延伸板，该延伸板的外端为向上扬起的弧形状；
所述的上转盘的上表面设有向上凸出的挡块，在固定板的下表面设有两个分别与挡块对应的行程开关，两个行程开关关于翻转轴轴线所在的竖直面对称。
2.根据权利要求1所述的带腕部翻转训练功能的轮椅，其特征是：所述的支撑架的侧板上均设有对应的长圆孔，在长圆孔内设有横向贯穿的调节杆，该调节杆位于转动块的上方。
3.根据权利要求1所述的带腕部翻转训练功能的轮椅，其特征是：所述的支撑架的顶板上固定有竖直向上的U形的提手。
4.根据权利要求1所述的带腕部翻转训练功能的轮椅，其特征是：所述的底座上设有笼罩翻转机构和驱动机构的保护外壳。
5.根据权利要求1所述的带腕部翻转训练功能的轮椅，其特征是：所述的翻转板的边沿固定有手掌绑带，手掌绑带的自由端穿过翻转板另一侧边沿固定的紧固环。
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2019
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