CN112619041B - 一种腿部康复训练器 - Google Patents

Abstract

本发明属于康复训练器材技术领域，具体涉及一种腿部康复训练器，包括扶手架、腰部支撑和多功能行走模拟器，本发明的行走模拟器能够在水平和倾斜两种状态之间进行切换，从而模拟平地行走动作和台阶攀爬行走动作，通过两个活动座交替往复使患者能够在较小的空闲内实现模拟行走的动作；本发明的踏板具有两种使用状态，一种是固定状态，另一种是浮动状态，固定状态主要用于模拟行走动作时使用，而浮动状态主要用于脚踝扭转训练，在进行脚踝扭转训练时只要将踏板调节至状态二，然后患者一只脚踏在踏板上向各个方向扭转即可，进一步完善了器器的功能性，真正意义上实现了一机多用。

Description

一种腿部康复训练器

技术领域

本发明属于康复训练器材技术领域，具体涉及一种腿部康复训练器。

背景技术

现有腿部康复训练设备一般是在一个比价宽敞的环境中进行，需要铺设体积庞大的走道、扶手、台阶等设施，然而康复训练是一个需要长期坚持的理疗手段，患者很难每天去到特定场所进行训练，而传统康复训练设施占地面积较大，也不可能在家中安装这些康复训练设施。现有技术中的家用康复训练设备往往功能比较单一，无法同时满足平地行走、内八字行走、外八字行走、阶梯攀爬行走和脚踝扭动训练等多种康复训练手段。

发明内容

本发明的目的是提供一种腿部康复训练器,能够实现平地行走、内八字行走、外八字行走、阶梯攀爬行走和脚踝扭动训练。

本发明采取的技术方案具体如下：

一种腿部康复训练器，包括扶手架、腰部支撑和多功能行走模拟器，所述扶手架立式设置在地面上，腰部支撑时安装在扶手架上的绑带，所述行走模拟器位于扶手架底部；所述行走模拟器包括两个活动座，两活动座滑动设置在平直轨道上，所述平直轨道与底座枢接使平直轨道的倾角可调，所述平直轨道与活动座之间设有联动机构，联动机构被装配为当平直轨道相对于底座摆动过程中能够使活动座始终保持水平姿态；所述活动座上设有踏板，所述活动座具有水平支撑面，所述踏板底部设有与踏板固接为一体的拱形气囊，踏板和拱形气囊位于活动座的水平支撑面上；还包括姿态调节控制机构，所述姿态调节控制机构被装配为能够驱动踏板在以下两个状态之间进行切换：状态一，踏板与水平支撑面相对固定，且踏板的板面保持水平或与水平面成一定夹角；以及状态二，踏板相对于水平支撑面处于自由活动状态，且拱形气囊与水平支撑面弹性抵紧，踏板能够在外力作用下以拱形气囊为支点任意扭摆；所述踏板上设有压力传感器，所述平直轨道与活动座之间设有用于驱动活动座往复运动的直线驱动单元，所述压力传感器的检测信号输出端与直线驱动单元的驱动信号输入端均与主控制器相连，当压力传感器检测到踩踏产生的压力时主控制器控制直线驱动单元动作并将活动座从平直轨道前端驱动至后端，当压力传感器的检测压力消失时，主控制器控制直线驱动单元动作并将活动座从平直轨道后端驱动至前端。

所述姿态调节控制机构包括沿竖直方向与活动座活动连接的升降托架，所述踏板边缘设有凸缘，所述升降托架上设有与凸缘挡接的撑拖部，当升降托架上行至撑拖部与凸缘抵接的位置时踏板被升降托架支撑住从而使踏板处于所述状态一，当升降托架下行至撑拖部低于水平支撑面时踏板能够自由扭动从而使踏板处于所述状态二。

还包括当踏板处于状态一时用于调节踏板倾角的角度调节机构，所述角度调节机构包括踏板前后两端设置的插块，以及沿竖直方向活动设置的转轴，转轴的轴线水平设置，所述插块上沿竖直方向开设有插槽，插槽的下端贯穿插块的底面设置，所述转轴的一端设有第一扁轴，当转轴上行时第一扁轴能够从插槽下端插入插槽内；还包括用于驱动转轴转动的倾角调节驱动机构；所述倾角调节驱动机构包括与活动座转动连接的驱动轴，驱动轴的一端设有径向槽，所述转轴上远离第一扁轴的一端设有第二扁轴，当第一扁轴插入插槽内时第二扁轴能够同时插入驱动轴的径向槽内，所述驱动轴上设有一摆杆，所述摆杆的端部设有销轴，所述活动座上设有直线驱动元件，直线驱动元件的动力输出端固接有一驱动块，驱动块上设有腰型孔，该腰型孔与所述销轴滑动枢接，驱动块沿直线往复运动时能够带动驱动轴在预设角度内往复摆动。

所述撑拖部设有两个且分置于踏板两侧，所述升降托架沿竖直方向运动的活动路径上具有上位、中位和下位，当升降托架处于上位时所述两撑拖部同时与踏板两侧的凸缘挡接，当升降托架处于下位时两撑拖部低于水平支撑面，当升降托架处于中位时两撑拖部位于踏板的凸缘与水平支撑面之间，此时当倾角调节机构驱动踏板朝一个方向翻转时踏板上位于较低一侧的凸缘能够与该侧的撑拖部挡接。

还包括复位机构，所述复位机构被装配为当踏板在不受外力作用时能够使踏板的板面恢复并保持水平状态；所述复位机构包括沿踏板周向均匀设置的多个拉线，各拉线的一端与踏板边缘固接，另一端与弹性元件相接以使拉线始终保持有弹性张力；所述插槽内还设有止回槽，所述止回槽是两个上下对称且相互贯通为一体的扇形槽体，当第一扁轴插入至止回槽对应区域时驱动轴转动一定角度能够使第一扁轴与插槽错位从而阻止第一扁轴与插槽脱离，且当驱动轴转动一定角度后第一扁轴与止回槽的侧壁挡接此时驱动轴能够带动插块及踏板一同转动。

所述活动座上设有用于驱动升降托架上下活动的升降驱动机构，所述升降驱动机构包括沿水平方向与活动座滑动连接的滑动块，滑动块上设有驱动销，所述升降托架上设有阶梯型条孔，驱动销与阶梯型条孔滑动连接，阶梯型条孔具有上、中、下三个水平区段，当驱动销处于上水平区段时升降托架处于下位，当驱动销处于中水平区段时升降托架处于中位，当驱动销处于下水平区段时升降托架处于上位；还包括沿水平方向设置的同步带，所述同步带通过两个与活动座转动连接的带轮张紧在活动座内，同步带的其中一层带面与所述滑动块固接，其中一个带轮与第一伺服电机的主轴传动连接。

所述转轴转动设置在一升降支架上，所述升降支架沿竖直方向与升降托架滑动连接且升降支架与升降托架之间设有第一弹性单元，第一弹性单元被装配为其弹力能够驱使升降支架相对于上将托架上行，升降支架与升降托架之间还设有用于限制第一弹性单元驱动行程的第一限位部，当升降托架自下位向中位运动时升降支架与升降托架同步上行，当升降托架到达中位时升降支架与水平支撑面的底部挡接，当升降托架自中位向上位继续运动时升降支架被水平支撑面的底部阻挡而保持原位；所述复位机构还包括引导支架，所述引导支架沿竖直方向与活动座活动连接，且引导支架与活动座之间设有第二弹性单元，所述第二弹性单元被装配为其弹力能够驱使引导支架相对于活动座上行，引导支架与活动座之间设有用于限制第二弹性单元驱动行程的第二限位部，所述引导支架上设有与各拉线一一对应的导轮，各拉线绕过导轮后向下延伸至所述弹性元件上，所述弹性元件包括一绕线辊，绕线辊与活动座转动连接，且绕线辊与活动座之间设有扭簧，所述引导支架沿活动方向具有第一高度和第二高度，引导支架处于第一高度时拉线能够将踏板拉拽至悬空状态，引导支架处于第二高度时拉线能够将踏板拉拽至拱形气囊紧贴水平支撑面的状态；所述引导支架与升降支架或升降托架挡接，当升降托架和升降支架同时下行且升降托架即将下行至下位时能够带动引导支架由第一高度下降至第二高度，当升降托架和升降支架同时上行且升降托架尚未到达中位时引导支架能够在第二弹性单元的作用下回到第一高度。

所述联动机构包括滑杆、滑板和连杆，所述滑杆一端与底座枢接另一端与连杆的一端枢接，连杆的另一端与平直轨道枢接，所述滑杆与平直轨道平行，滑杆、平直轨道、连杆和底座共同构成一平行四连杆机构，所述滑板与平直轨道滑动连接，所述活动座与滑板枢接，活动座上设有转动块，转动块与滑杆滑动连接，所述转动块的转轴轴心与滑板和活动座之间的枢轴轴心连线与所述连杆的长度方向平行。

所述直线驱动单元包括沿直线轨道长度方向设置的第一丝杆，第一丝杆与平直轨道转动连接，且第一丝杆的一端设有第二伺服电机，所述滑板上设有第一螺母块，所述第一螺母块与第一丝杆构成螺纹配合。

所述底座上设有用于驱动平直轨道摆动的顶升机构；所述顶升机构包括与底座转动连接的第二丝杆，第二丝杆的一端连接有第三伺服电机，第二丝杆上设有第二螺母块，第二螺母块与一推杆的一端枢接，推杆的另一端与平直轨道枢接；所述直线驱动元件为直线电机，所述直线电机、第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机的驱动信号输入端与所述主控制器电连接。

本发明取得的技术效果为：本发明的行走模拟器能够在水平和倾斜两种状态之间进行切换，从而模拟平地行走动作和台阶攀爬行走动作，通过两个活动座交替往复使患者能够在较小的空闲内实现模拟行走的动作；本发明的踏板具有两种使用状态，一种是固定状态，另一种是浮动状态，固定状态主要用于模拟行走动作时使用，而浮动状态主要用于脚踝扭转训练，在进行脚踝扭转训练时只要将踏板调节至状态二，然后患者一只脚踏在踏板上向各个方向扭转即可，进一步完善了器械的功能性，真正意义上实现了一机多用。

附图说明

图1是本发明的实施例所提供的腿部康复训练器的侧视图；

图2是本发明的实施例所提供的多功能行走模拟器的立体图；

图3是本发明的实施例所提供的多功能行走模拟器的俯视图；

图4是本发明的实施例所提供的活动座单体装配结构示意图；

图5是本发明的实施例所提供的活动座单体另一视角的装配结构示意图；

图6是本发明的实施例所提供的活动座内部结构示意图；

图7是本发明的实施例所提供的踏板装配结构示意图；

图8是本发明的实施例所提供的踏板另一视角的装配结构示意图；

图9是本发明的实施例所提供的升降托架的立体结构示意图；

图10是本发明的角度调节机构的立体结构示意图；

图11是图10的I局部方法视图；

图12是本发明的实施例所提供的复位机构的立体结构示意图；

图13是本发明的实施例所提供的升降托架装配结构示意图；

图14是本发明的实施例所提供的康复训练系统的功能模块框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。

实施例1

如图1所示，一种腿部康复训练器，包括扶手架40、腰部支撑50和多功能行走模拟器，所述扶手架40立式设置在地面上，腰部支撑50时安装在扶手架40上的绑带，所述行走模拟器位于扶手架40底部；如图2、3所示，所述行走模拟器包括两个活动座10，两活动座10滑动设置在平直轨道31上，所述平直轨道31与底座30枢接使平直轨道31的倾角可调，所述平直轨道31与活动座10之间设有联动机构，联动机构被装配为当平直轨道31相对于底座30摆动过程中能够使活动座10始终保持水平姿态。

本发明的行走模拟器能够在水平和倾斜两种状态之间进行切换，从而模拟平地行走动作和台阶攀爬行走动作，通过两个活动座10交替往复使患者能够在较小的空闲内实现模拟行走的动作，本发明的绑带可以根据患者需求选择使用，若患者身体状况较佳可以选择不使用绑带。

如图6-9所示，所述活动座10上设有踏板20，所述活动座10具有水平支撑面13，所述踏板20底部设有与踏板20固接为一体的拱形气囊21，踏板20和拱形气囊21位于活动座10的水平支撑面13上；还包括姿态调节控制机构，所述姿态调节控制机构被装配为能够驱动踏板20在以下两个状态之间进行切换：状态一，踏板20与水平支撑面13相对固定，且踏板20的板面保持水平或与水平面成一定夹角；以及状态二，踏板20相对于水平支撑面13处于自由活动状态，且拱形气囊21与水平支撑面13弹性抵紧，踏板20能够在外力作用下以拱形气囊21为支点任意扭摆。

本发明的踏板20具有两种使用状态，一种是固定状态，另一种是浮动状态，固定状态主要用于模拟行走动作时使用，而浮动状态主要用于脚踝扭转训练，在进行脚踝扭转训练时只要将踏板20调节至状态二，然后患者一只脚踏在踏板20上向各个方向扭转即可，进一步完善了器械的功能性，真正意义上实现了一机多用。

所述踏板20上设有压力传感器201，所述平直轨道31与活动座10之间设有用于驱动活动座10往复运动的直线驱动单元，所述压力传感器201的检测信号输出端与直线驱动单元的驱动信号输入端均与主控制器相连，当压力传感器201检测到踩踏产生的压力时主控制器控制直线驱动单元动作并将活动座10从平直轨道31前端驱动至后端，当压力传感器201的检测压力消失时，主控制器控制直线驱动单元动作并将活动座10从平直轨道31后端驱动至前端。

本发明采用仿生学设计，根据人行走过程中脚底压力变化来识别行走趋势，实现了活动座10的随动控制。

优选的，如图7、9所示，所述姿态调节控制机构包括沿竖直方向与活动座10活动连接的升降托架22，所述踏板20边缘设有凸缘202，所述升降托架22上设有与凸缘202挡接的撑拖部221，当升降托架22上行至撑拖部221与凸缘202抵接的位置时踏板20被升降托架22支撑住从而使踏板20处于所述状态一，当升降托架22下行至撑拖部221低于水平支撑面13时踏板20能够自由扭动从而使踏板20处于所述状态二。

如图10、11所示，还包括当踏板20处于状态一时用于调节踏板20倾角的角度调节机构，所述角度调节机构包括踏板20前后两端设置的插块203，以及沿竖直方向活动设置的转轴234，转轴234的轴线水平设置，所述插块203上沿竖直方向开设有插槽2031，插槽2031的下端贯穿插块203的底面设置，所述转轴234的一端设有第一扁轴2341，当转轴234上行时第一扁轴2341能够从插槽2031下端插入插槽2031内；还包括用于驱动转轴234转动的倾角调节驱动机构；所述倾角调节驱动机构包括与活动座10转动连接的驱动轴101，驱动轴101的一端设有径向槽1011，所述转轴234上远离第一扁轴2341的一端设有第二扁轴2342，当第一扁轴2341插入插槽2031内时第二扁轴2342能够同时插入驱动轴101的径向槽1011内，所述驱动轴101上设有一摆杆1012，所述摆杆1012的端部设有销轴1013，所述活动座10上设有直线驱动元件103，直线驱动元件103的动力输出端固接有一驱动块102，驱动块102上设有腰型孔1021，该腰型孔1021与所述销轴1013滑动枢接，驱动块102沿直线往复运动时能够带动驱动轴101在预设角度内往复摆动。另外，本发明的活动座10内还设有锁止块104，锁止块104上设有锁止孔1041，锁止孔1041下端设有豁口1042，转轴234上行时，第二扁轴2342与豁口1042正对从而使第二扁轴2342插入锁止孔1041内，当转轴234在锁止孔1041内转动一定角度后第二扁轴2342与豁口1042错开从而阻止转轴234下行，这样能够避免踏板20受到踩踏力时转轴234向下偏移与驱动轴101脱离。

本发明通过角度调节机构实现的踏板20的倾角控制，通过将踏板20调整为向左或向右倾斜，使两踏板20成内八字或外八字形分布，从而模拟康复训练中常见的内八字行走训练和外八字行走训练。

优选的，所述撑拖部221设有两个且分置于踏板20两侧，所述升降托架22沿竖直方向运动的活动路径上具有上位、中位和下位，当升降托架22处于上位时所述两撑拖部221同时与踏板20两侧的凸缘202挡接，当升降托架22处于下位时两撑拖部221低于水平支撑面13，当升降托架22处于中位时两撑拖部221位于踏板20的凸缘202与水平支撑面13之间，此时当倾角调节机构驱动踏板20朝一个方向翻转时踏板20上位于较低一侧的凸缘202能够与该侧的撑拖部221挡接，该撑拖部221与转轴234共同支撑处于倾斜状态的踏板20。

进一步的，如图12所示，还包括复位机构，所述复位机构被装配为当踏板20在不受外力作用时能够使踏板20的板面恢复并保持水平状态；所述复位机构包括沿踏板20周向均匀设置的多个拉线242，各拉线242的一端与踏板20边缘固接，另一端与弹性元件相接以使拉线242始终保持有弹性张力；所述插槽2031内还设有止回槽2032，所述止回槽2032是两个上下对称且相互贯通为一体的扇形槽体，当第一扁轴2341插入至止回槽2032对应区域时驱动轴101转动一定角度能够使第一扁轴2341与插槽2031错位从而阻止第一扁轴2341与插槽2031脱离，且当驱动轴101转动一定角度后第一扁轴2341与止回槽2032的侧壁挡接此时驱动轴101能够带动插块203及踏板20一同转动。若不设置复位机构，那么当患者进行脚踝扭转训练后，踏板20有可能处在任意姿态，此时升降托架22上行时有可能没法正确支撑到踏板20的正确位置，而本发明设置了复位机构以后，无论踏板20扭转到何种角度，当外力消失后踏板20都能回到水平状态，确保升降托架22上行时能够支撑在正确的位置，同时确保第一扁轴2341能够顺利插入插槽2031内。

进一步的，如图9所示，所述活动座10上设有用于驱动升降托架22上下活动的升降驱动机构，所述升降驱动机构包括沿水平方向与活动座10滑动连接的滑动块223，滑动块223上设有驱动销224，所述升降托架22上设有阶梯型条孔222，驱动销224与阶梯型条孔222滑动连接，阶梯型条孔222具有上、中、下三个水平区段，当驱动销224处于上水平区段时升降托架22处于下位，当驱动销224处于中水平区段时升降托架22处于中位，当驱动销224处于下水平区段时升降托架22处于上位；还包括沿水平方向设置的同步带225，所述同步带225通过两个与活动座10转动连接的带轮张紧在活动座10内，同步带225的其中一层带面与所述滑动块223固接，其中一个带轮与第一伺服电机226的主轴传动连接。

如图10、13所示，所述转轴234转动设置在一升降支架23上，所述升降支架23沿竖直方向与升降托架22滑动连接且升降支架23与升降托架22之间设有第一弹性单元231，第一弹性单元231被装配为其弹力能够驱使升降支架23相对于上将托架上行，升降支架23与升降托架22之间还设有用于限制第一弹性单元231驱动行程的第一限位部，当升降托架22自下位向中位运动时升降支架23与升降托架22同步上行，当升降托架22到达中位时升降支架23与水平支撑面13的底部挡接，当升降托架22自中位向上位继续运动时升降支架23被水平支撑面13的底部阻挡而保持原位；所述复位机构还包括引导支架24，所述引导支架24沿竖直方向与活动座10活动连接，且引导支架24与活动座10之间设有第二弹性单元26，所述第二弹性单元26被装配为其弹力能够驱使引导支架24相对于活动座10上行，引导支架24与活动座10之间设有用于限制第二弹性单元26驱动行程的第二限位部，所述引导支架24上设有与各拉线242一一对应的导轮241，各拉线242绕过导轮241后向下延伸至所述弹性元件上，所述弹性元件包括一绕线辊243，绕线辊243与活动座10转动连接，且绕线辊243与活动座10之间设有扭簧244，所述引导支架24沿活动方向具有第一高度和第二高度，引导支架24处于第一高度时拉线242能够将踏板20拉拽至悬空状态，此时有利于踏板20复位，引导支架24处于第二高度时拉线242能够将踏板20拉拽至拱形气囊21紧贴水平支撑面13的状态，此时能够防止脚触碰踏板20时踏板20出现抖动，使踏板20处于相对固定的位置，方便患者踩踏；所述引导支架24与升降支架23或升降托架22挡接，当升降托架22和升降支架23同时下行且升降托架22即将下行至下位时能够带动引导支架24由第一高度下降至第二高度，当升降托架22和升降支架23同时上行且升降托架22尚未到达中位时引导支架24能够在第二弹性单元26的作用下回到第一高度。本发明提供过一系列整合设计，实现了升降托架22、升降支架23和引导支架24的联动动作，大幅简化了设备结构。

优选的，如图4、5所示，所述联动机构包括滑杆32、滑板12和连杆33，所述滑杆32一端与底座30枢接另一端与连杆33的一端枢接，连杆33的另一端与平直轨道31枢接，所述滑杆32与平直轨道31平行，滑杆32、平直轨道31、连杆33和底座30共同构成一平行四连杆33机构，所述滑板12与平直轨道31滑动连接，所述活动座10与滑板12枢接，活动座10上设有转动块11，转动块11与滑杆32滑动连接，所述转动块11的转轴234轴心与滑板12和活动座10之间的枢轴轴心连线与所述连杆33的长度方向平行。这样既能够保证活动座10始终保持水平状态又能够使活动座10沿平直轨道31顺利滑动。

优选的，所述直线驱动单元包括沿直线轨道长度方向设置的第一丝杆312，第一丝杆312与平直轨道31转动连接，且第一丝杆312的一端设有第二伺服电机311，所述滑板12上设有第一螺母块121，所述第一螺母块121与第一丝杆312构成螺纹配合。

优选的，所述底座30上设有用于驱动平直轨道31摆动的顶升机构；所述顶升机构包括与底座30转动连接的第二丝杆343，第二丝杆343的一端连接有第三伺服电机34，第二丝杆343上设有第二螺母块341，第二螺母块341与一推杆342的一端枢接，推杆342的另一端与平直轨道31枢接；所述直线驱动元件103为直线电机，所述直线电机、第一伺服电机226、第二伺服电机311和第三伺服电机34的驱动信号输入端与所述主控制器电连接。

实施例2

一种实施例1所述康复训练器的系统控制方法，如图14所示，康复训练系统包括用于驱动活动座10沿平直轨道31滑动的平移驱动模块，用于调节平直轨道31倾角的坡度调节模块，用于控制踏板20倾角的踏板20驱动控制模块，以及用于检测踏板20表面踩踏压力的压力传感器201，所述平移驱动模块、坡度调节模块、踏板20驱动控制模块和压力传感器201均与主控制器电连接，主控制器与人机交互模块电连接；

控制方法包括如下控制过程：

平地行走控制过程：操作人员通过人机交互模块输入平地行走模式切换指令，主控制器接收切换指令后控制坡度调节模块动作使平直轨道31摆动至水平状态，同时控制踏板20驱动控制模块动作，使踏板20处于水平状态，再控制平移驱动模块动作使其中一个活动座10运动至平直轨道31前端，另一个活动座10运动至平直轨道31后端；当用户一只脚踩踏在前端的活动座10上时主控制器控制平移驱动模块动作将该活动座10逐渐平移至后端同时将原先处于后端的活动座10平移至前端，以此循环实现平地行走动作的模拟过程；

内八字行走控制过程：操作人员通过人机交互模块输入内八字行走模式切换指令，主控制器接收切换指令后控制坡度调节模块动作使平直轨道31摆动至水平状态，同时控制踏板20驱动控制模块动作，使两踏板20处于内八字状态，再控制平移驱动模块动作使其中一个活动座10运动至平直轨道31前端，另一个活动座10运动至平直轨道31后端；当用户一只脚踩踏在前端的活动座10上时主控制器控制平移驱动模块动作将该活动座10逐渐平移至后端同时将原先处于后端的活动座10平移至前端，以此循环实现内八字行走动作的模拟过程；

外八字行走控制过程：操作人员通过人机交互模块输入外八字行走模式切换指令，主控制器接收切换指令后控制坡度调节模块动作使平直轨道31摆动至水平状态，同时控制踏板20驱动控制模块动作，使两踏板20处于外八字状态，再控制平移驱动模块动作使其中一个活动座10运动至平直轨道31前端，另一个活动座10运动至平直轨道31后端；当用户一只脚踩踏在前端的活动座10上时主控制器控制平移驱动模块动作将该活动座10逐渐平移至后端同时将原先处于后端的活动座10平移至前端，以此循环实现外八字行走动作的模拟过程；

阶梯攀爬行走控制过程：操作人员通过人机交互模块输入阶梯攀爬行走模式切换指令，主控制器接收切换指令后控制坡度调节模块动作使平直轨道31摆动至与水平方向成一定夹角的状态，同时控制踏板20驱动控制模块动作，使两踏板20处于水平状态，再控制平移驱动模块动作使其中一个活动座10运动至平直轨道31前端，另一个活动座10运动至平直轨道31后端；当用户一只脚踩踏在前端的活动座10上时主控制器控制平移驱动模块动作将该活动座10逐渐平移至后端同时将原先处于后端的活动座10平移至前端，以此循环实现阶梯攀爬行走动作的模拟过程。

康复训练系统还包括用于控制踏板20状态的状态切换模块，控制过程还包括脚踝扭摆训练控制过程，其控制过程为：操作人员通过人机交互模块输入脚踝扭摆训练模式切换指令，主控制器接收切换指令后控制坡度调节模块动作使平直轨道31摆动至水平状态，同时控制状态切换模块动作，使踏板20处于状态二，再控制平移驱动模块保持停止状态使活动座10保持在固定位置。

所述平移驱动模块为实施例1所述的直线驱动单元。

所述坡度调节模块为实施例1所述的顶升机构。

所述状态切换模块为实施例1所述的姿态调节控制机构。

所述踏板20驱动控制模块为实施例1所述的角度调节机构。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

Claims (10)

1.一种腿部康复训练器，其特征在于：包括扶手架（40）、腰部支撑（50）和多功能行走模拟器，所述扶手架（40）立式设置在地面上，腰部支撑（50）是安装在扶手架（40）上的绑带，所述行走模拟器位于扶手架（40）底部；所述行走模拟器包括两个活动座（10），两活动座（10）滑动设置在平直轨道（31）上，所述平直轨道（31）与底座（30）枢接使平直轨道（31）的倾角可调，所述平直轨道（31）与活动座（10）之间设有联动机构，联动机构被装配为当平直轨道（31）相对于底座（30）摆动过程中能够使活动座（10）始终保持水平姿态；所述活动座（10）上设有踏板（20），所述活动座（10）具有水平支撑面（13），所述踏板（20）底部设有与踏板（20）固接为一体的拱形气囊（21），踏板（20）和拱形气囊（21）位于活动座（10）的水平支撑面（13）上；还包括姿态调节控制机构，所述姿态调节控制机构被装配为能够驱动踏板（20）在以下两个状态之间进行切换：状态一，踏板（20）与水平支撑面（13）相对固定，且踏板（20）的板面保持水平或与水平面成一定夹角；以及状态二，踏板（20）相对于水平支撑面（13）处于自由活动状态，且拱形气囊（21）与水平支撑面（13）弹性抵紧，踏板（20）能够在外力作用下以拱形气囊（21）为支点任意扭摆；所述踏板（20）上设有压力传感器（201），所述平直轨道（31）与活动座（10）之间设有用于驱动活动座（10）往复运动的直线驱动单元，所述压力传感器（201）的检测信号输出端与直线驱动单元的驱动信号输入端均与主控制器相连，当压力传感器（201）检测到踩踏产生的压力时主控制器控制直线驱动单元动作并将活动座（10）从平直轨道（31）前端驱动至后端，当压力传感器（201）的检测压力消失时，主控制器控制直线驱动单元动作并将活动座（10）从平直轨道（31）后端驱动至前端。

2.根据权利要求1所述的腿部康复训练器，其特征在于：所述姿态调节控制机构包括沿竖直方向与活动座（10）活动连接的升降托架（22），所述踏板（20）边缘设有凸缘（202），所述升降托架（22）上设有与凸缘（202）挡接的撑拖部（221），当升降托架（22）上行至撑拖部（221）与凸缘（202）抵接的位置时踏板（20）被升降托架（22）支撑住从而使踏板（20）处于所述状态一，当升降托架（22）下行至撑拖部（221）低于水平支撑面（13）时踏板（20）能够自由扭动从而使踏板（20）处于所述状态二。

3.根据权利要求2所述的腿部康复训练器，其特征在于：还包括当踏板（20）处于状态一时用于调节踏板（20）倾角的角度调节机构，所述角度调节机构包括踏板（20）前后两端设置的插块（203），以及沿竖直方向活动设置的转轴（234），转轴（234）的轴线水平设置，所述插块（203）上沿竖直方向开设有插槽（2031），插槽（2031）的下端贯穿插块（203）的底面设置，所述转轴（234）的一端设有第一扁轴（2341），当转轴（234）上行时第一扁轴（2341）能够从插槽（2031）下端插入插槽（2031）内；还包括用于驱动转轴（234）转动的倾角调节驱动机构；所述倾角调节驱动机构包括与活动座（10）转动连接的驱动轴（101），驱动轴（101）的一端设有径向槽（1011），所述转轴（234）上远离第一扁轴（2341）的一端设有第二扁轴（2342），当第一扁轴（2341）插入插槽（2031）内时第二扁轴（2342）能够同时插入驱动轴（101）的径向槽（1011）内，所述驱动轴（101）上设有一摆杆（1012），所述摆杆（1012）的端部设有销轴（1013），所述活动座（10）上设有直线驱动元件（103），直线驱动元件（103）的动力输出端固接有一驱动块（102），驱动块（102）上设有腰型孔（1021），该腰型孔（1021）与所述销轴（1013）滑动枢接，驱动块（102）沿直线往复运动时能够带动驱动轴（101）在预设角度内往复摆动。

4.根据权利要求3所述的腿部康复训练器，其特征在于：所述撑拖部（221）设有两个且分置于踏板（20）两侧，所述升降托架（22）沿竖直方向运动的活动路径上具有上位、中位和下位，当升降托架（22）处于上位时所述两撑拖部（221）同时与踏板（20）两侧的凸缘（202）挡接，当升降托架（22）处于下位时两撑拖部（221）低于水平支撑面（13），当升降托架（22）处于中位时两撑拖部（221）位于踏板（20）的凸缘（202）与水平支撑面（13）之间，此时当倾角调节机构驱动踏板（20）朝一个方向翻转时踏板（20）上位于较低一侧的凸缘（202）能够与该侧的撑拖部（221）挡接。

5.根据权利要求4所述的腿部康复训练器，其特征在于：还包括复位机构，所述复位机构被装配为当踏板（20）在不受外力作用时能够使踏板（20）的板面恢复并保持水平状态；所述复位机构包括沿踏板（20）周向均匀设置的多个拉线（242），各拉线（242）的一端与踏板（20）边缘固接，另一端与弹性元件相接以使拉线（242）始终保持有弹性张力；所述插槽（2031）内还设有止回槽（2032），所述止回槽（2032）是两个上下对称且相互贯通为一体的扇形槽体，当第一扁轴（2341）插入至止回槽（2032）对应区域时驱动轴（101）转动一定角度能够使第一扁轴（2341）与插槽（2031）错位从而阻止第一扁轴（2341）与插槽（2031）脱离，且当驱动轴（101）转动一定角度后第一扁轴（2341）与止回槽（2032）的侧壁挡接此时驱动轴（101）能够带动插块（203）及踏板（20）一同转动。

6.根据权利要求5所述的腿部康复训练器，其特征在于：所述活动座（10）上设有用于驱动升降托架（22）上下活动的升降驱动机构，所述升降驱动机构包括沿水平方向与活动座（10）滑动连接的滑动块（223），滑动块（223）上设有驱动销（224），所述升降托架（22）上设有阶梯型条孔（222），驱动销（224）与阶梯型条孔（222）滑动连接，阶梯型条孔（222）具有上、中、下三个水平区段，当驱动销（224）处于上水平区段时升降托架（22）处于下位，当驱动销（224）处于中水平区段时升降托架（22）处于中位，当驱动销（224）处于下水平区段时升降托架（22）处于上位；还包括沿水平方向设置的同步带（225），所述同步带（225）通过两个与活动座（10）转动连接的带轮张紧在活动座（10）内，同步带（225）的其中一层带面与所述滑动块（223）固接，其中一个带轮与第一伺服电机（226）的主轴传动连接。

7.根据权利要求6所述的腿部康复训练器，其特征在于：所述转轴（234）转动设置在一升降支架（23）上，所述升降支架（23）沿竖直方向与升降托架（22）滑动连接且升降支架（23）与升降托架（22）之间设有第一弹性单元（231），第一弹性单元（231）被装配为其弹力能够驱使升降支架（23）相对于升降托架（22）上行，升降支架（23）与升降托架（22）之间还设有用于限制第一弹性单元（231）驱动行程的第一限位部，当升降托架（22）自下位向中位运动时升降支架（23）与升降托架（22）同步上行，当升降托架（22）到达中位时升降支架（23）与水平支撑面（13）的底部挡接，当升降托架（22）自中位向上位继续运动时升降支架（23）被水平支撑面（13）的底部阻挡而保持原位；所述复位机构还包括引导支架（24），所述引导支架（24）沿竖直方向与活动座（10）活动连接，且引导支架（24）与活动座（10）之间设有第二弹性单元（26），所述第二弹性单元（26）被装配为其弹力能够驱使引导支架（24）相对于活动座（10）上行，引导支架（24）与活动座（10）之间设有用于限制第二弹性单元（26）驱动行程的第二限位部，所述引导支架（24）上设有与各拉线（242）一一对应的导轮（241），各拉线（242）绕过导轮（241）后向下延伸至所述弹性元件上，所述弹性元件包括一绕线辊（243），绕线辊（243）与活动座（10）转动连接，且绕线辊（243）与活动座（10）之间设有扭簧（244），所述引导支架（24）沿活动方向具有第一高度和第二高度，引导支架（24）处于第一高度时拉线（242）能够将踏板（20）拉拽至悬空状态，引导支架（24）处于第二高度时拉线（242）能够将踏板（20）拉拽至拱形气囊（21）紧贴水平支撑面（13）的状态；所述引导支架（24）与升降支架（23）或升降托架（22）挡接，当升降托架（22）和升降支架（23）同时下行且升降托架（22）即将下行至下位时能够带动引导支架（24）由第一高度下降至第二高度，当升降托架（22）和升降支架（23）同时上行且升降托架（22）尚未到达中位时引导支架（24）能够在第二弹性单元（26）的作用下回到第一高度。

8.根据权利要求7所述的腿部康复训练器，其特征在于：所述联动机构包括滑杆（32）、滑板（12）和连杆（33），所述滑杆（32）一端与底座（30）枢接另一端与连杆（33）的一端枢接，连杆（33）的另一端与平直轨道（31）枢接，所述滑杆（32）与平直轨道（31）平行，滑杆（32）、平直轨道（31）、连杆（33）和底座（30）共同构成一平行四连杆（33）机构，所述滑板（12）与平直轨道（31）滑动连接，所述活动座（10）与滑板（12）枢接，活动座（10）上设有转动块（11），转动块（11）与滑杆（32）滑动连接，所述转动块（11）的转动轴心与滑板（12）和活动座（10）之间的枢轴轴心连线与所述连杆（33）的长度方向平行。

9.根据权利要求8所述的腿部康复训练器，其特征在于：所述直线驱动单元包括沿直线轨道长度方向设置的第一丝杆（312），第一丝杆（312）与平直轨道（31）转动连接，且第一丝杆（312）的一端设有第二伺服电机（311），所述滑板（12）上设有第一螺母块（121），所述第一螺母块（121）与第一丝杆（312）构成螺纹配合。

10.根据权利要求9所述的腿部康复训练器，其特征在于：所述底座（30）上设有用于驱动平直轨道（31）摆动的顶升机构；所述顶升机构包括与底座（30）转动连接的第二丝杆（343），第二丝杆（343）的一端连接有第三伺服电机（34），第二丝杆（343）上设有第二螺母块（341），第二螺母块（341）与一推杆（342）的一端枢接，推杆（342）的另一端与平直轨道（31）枢接；所述直线驱动元件（103）为直线电机，所述直线电机、第一伺服电机（226）、第二伺服电机（311）和第三伺服电机（34）的驱动信号输入端与所述主控制器电连接。

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