CN113663292B - 一种骨科用下体训练仪 - Google Patents

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Abstract

本发明专利属于训练设备的技术领域，具体公开了一种骨科用下体训练仪，包括座板；背板；第一驱动装置，包括丝杠和导向杆以及第一驱动部，第一驱动部用于驱动丝杠转动；踝部训练装置，包括一对踏板和第二驱动部，每个踏板的下方均设有底板，且踏板的中心通过支撑杆与底板连接；以及腿部训练装置，包括第一圆弧导轨、第二圆弧导轨和第三驱动部以及第四驱动部，第一圆弧导轨上设有一对分别与底板连接的第一滑块，第三驱动部驱动底板沿第一圆弧导轨在水平面内滑动，第二圆弧导轨竖直设置，第四驱动部驱动第一圆弧导轨沿第二圆弧导轨的内侧移动；本装置代替人工被动训练患者，实现自动化完成站立、弯腰、抬腿、屈膝和活动脚踝动作。

Description

一种骨科用下体训练仪
技术领域
本发明涉及训练设备的技术领域，尤其是一种骨科用下体训练仪。
背景技术
骨科创伤与疾病不同程度的影响着病人的生活质量，对骨科病人进行及时正确的康复训练有助于减少并发症，增强病人的机能，帮助病人早日恢复健康，是骨科病人获得良好功能恢复的关键，康复训练是创伤与疾病治疗中重要的组成部分，骨科的康复训练是手术或非手术治疗的延续，是恢复各种功能必不可少的手段，且肢体的早期要做被动锻炼，以预防关节挛缩变形。
现有的针对人体下肢运动的训练器普遍需要进行自主训练，不适合早期训练，并且大部分下肢运动障碍患者的早期训练也需要家属或医护人员协助，且需要家属或医护人员辅助完成站立、弯腰、抬腿、屈膝和活动脚踝动作，以被动训练患者，劳动强度大，费用高，且对家属或医护人员的相关经验要求高，存在二次伤害的风险。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明的目的是要提供一种骨科用下体训练仪，以代替人工被动训练患者，实现自动化完成站立、弯腰、抬腿、屈膝和活动脚踝动作，降低人工劳动强度、成本，节省治疗费用，以及降低对康复工作人员的工作经验的要求，科学训练，保证训练标准的一致性。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种骨科用下体训练仪，包括：
座板，供患者乘坐；
背板，用于支撑患者的背部，且所述背板设置用于固定患者的绑带；
第一驱动装置，包括相互平行的丝杠和导向杆以及第一驱动部，所述丝杠上的螺套以及导向杆上的滑套均与背板连接，其中，所述丝杠倾斜设置，其上端偏向座板所在的一侧，所述第一驱动部用于驱动丝杠转动，进而使患者处于站立的状态或坐着的状态；
踝部训练装置，包括一对并列设置的踏板和第二驱动部，所述踏板设有用于固定脚部的绑带，每个所述踏板的下方均设有底板，且所述踏板的中心通过支撑杆与底板连接，所述支撑杆自上至下分为上段和下段，所述上段和下段通过球副连接，其中，所述第二驱动部包括一对分别设于踏板的前端的两侧的第一电动推杆，所述第一电动推杆的两端分别通过球副与踏板和底板连接，且一对所述第一电动推杆关于支撑杆对称；
以及腿部训练装置，包括第一圆弧导轨、第二圆弧导轨和第三驱动部以及第四驱动部，所述第一圆弧导轨设置且位于底板的下方，底板和第一圆弧导轨平行，且所述第一圆弧导轨上设有一对分别与底板连接的第一滑块，所述第三驱动部驱动底板沿第一圆弧导轨在水平面内滑动，其中，所述第二圆弧导轨竖直设置，所述第二圆弧导轨靠近座板的一端的高度低，且所述第二圆弧导轨的第二滑块连接第一圆弧导轨，所述第一圆弧导轨所在的面和第二圆弧导轨所在的面相互垂直，所述第四驱动部驱动第一圆弧导轨沿第二圆弧导轨的内侧移动。
进一步，所述第一驱动部包括电机，所述电机通过减速器与丝杠传动连接。
进一步，所述第三驱动部包括安装板和一对第二电动推杆，所述第一圆弧导轨通过安装板连接第二滑块，所述第一圆弧导轨和安装板平行，且所述第二电动推杆平行于安装板，每个所述第二电动推杆的两端分别与底板和安装板铰接。
进一步，所述第四驱动部包括微型卷扬机和牵引线，所述牵引线的一端绕过设于第二圆弧导轨上端的导轮、并与安装板连接，另一端和微型卷扬机的绳索可拆卸连接。
进一步，所述微型卷扬机的绳索通过挂钩和设于牵引线的第一挂环连接。
进一步，还包括配重块，所述配重块的上端设有配合第一挂环的挂钩，下端设有第二挂环。
进一步，还包括第五驱动部，所述座板为升降凳，所述第五驱动部驱动座板水平移动，进而使座板远离或靠近所述丝杠；
所述第五驱动部包括第一电动直线导轨。
进一步，还包括第六驱动部，所述第六驱动部包括底座和第二电动直线导轨，所述第二圆弧导轨和微型卷扬机均设于底座，所述第二电动直线导轨驱动底座远离或靠近座板。
进一步，所述背板的两侧设置有扶手，所述扶手的端部设有控制按钮，所述控制按钮通过控制器分别与第一驱动部、第二驱动部、第三驱动部、第四驱动部和第五驱动部电连接。
进一步，还包括锁紧机构，所述锁紧机构包括安装于第二滑块的垂直快速夹具，所述垂直快速夹具的压头用于压紧第二圆弧导轨的轨道，进而限制第二滑块的位置。
与现有技术相比，本发明提供的一种骨科用下体训练仪结构与众不同，操作方便，具有以下有益效果：
1)通过驱动背板升降以切换患者的作态，具体地，使患者在坐与站之间切换，进而锻炼患者的腰部弯曲与伸展，和锻炼腿弯处的弯曲与伸展，以及锻炼患者腿部康复承压能力，有助于恢复患者的腰部灵活性和支撑力，有利于患者下半身力量的重新恢复；
2)通过驱动踏板动作以对踝部进行多种训练，具体如下：将患者的脚部固定在踏板，当需要进行背屈/跖屈运动时，控制一对第一电动推杆进行升降动作，同时伸长或者缩短，从而实现脚部的背屈/跖屈功能；当需要进行内翻/外翻运动时，控制其中一第一电动推杆伸长或者缩短，另一电动推杆缩短或者伸长，从而实现内翻/外翻功能；当需要进行混合运动模式时，可相应的输入背屈/跖屈角度、内翻/外翻角度并设定运动时间，即可进行混合运动康复模式，功能多样化，有助于脚踝的恢复；
3)通过驱动第一圆弧导轨沿第二圆弧导轨的内侧滑动，进而带动固定与踏板的脚部升降以及远离或靠近座板，从而实现锻炼患者抬腿动作，以及锻炼患者腿弯的弯曲与伸展，有助于小腿力量的恢复，缓解腿弯处的僵硬中，方便快捷，无需多人协助扶持进入床架，解决因患者行动不便而导致不便于进入床架的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
附图1为一种骨科用下体训练仪的主视图。
附图2为一种骨科用下体训练仪的右视图。
附图3为附图1中A向局部视图。
附图4为附图1中踝部训练装置和腿部训练装置的局部放大图。
图中：1.第二电动推杆，2.安装板，3.第二圆弧导轨，4.第一圆弧导轨，5.底板，6.底座，7.微型卷扬机，8.配重块，9.第一挂环，10.导轮，11.牵引线，12.第一电动推杆，13.支撑杆，14.踏板，15.扶手，16.控制按钮，17.背板，18.立柱，19.螺套，20.丝杠，21.座板，22.电机，23.机箱，24.第一电动直线导轨，25.导向杆，26.滑套，27.顶架，28.销轴，29.垂直快速夹具。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至4所示，作为本发明一优选实施例的一种骨科用下体训练仪，包括：座板21，供患者乘坐；背板17，用于支撑患者的背部，且背板17设置用于固定患者的绑带；需要注意的是，座板21和背板17采用分离式，从而避免座板21干涉背板17升降；
第一驱动装置，包括相互平行的丝杠20和导向杆25以及第一驱动部，丝杠20上的螺套19以及导向杆25上的滑套26均与背板17连接，螺套19和丝杠20螺纹配合，滑套26和导向杆25滑动配合，其中，丝杠20倾斜设置，其上端偏向座板21所在的一侧，具体地，丝杠20自下而上偏斜，且第一驱动部用于驱动丝杠20转动，带动背板17沿丝杠20移动，进而使捆绑或束缚于背板17的患者处于站立的状态或坐着的状态，需要说明的是，在具体地抬升背板17的过程中，背板17带动患者上半身向脚部的正上方移动，进而实现辅助患者站立；而降低背板17的过程中，患者的上半身向座板21移动，直至患者坐于座板21；
另外，丝杠20的倾斜角度符合正常人体从坐着的状态转变为站立状态的腰部肢体动作，不会对患者造成二次伤害。
踝部训练装置，包括一对并列设置的踏板14和第二驱动部，踏板14设有用于固定脚部的绑带，绑带可以设置为凉鞋的形状，以方便固定患者脚部，每个踏板14的下方均设有底板5，且所述踏板14的中心通过支撑杆13与底板5连接，所述支撑杆13自上至下分为上段和下段，所述上段和下段通过球副连接，即两者可相对转动，其中，第二驱动部包括一对分别设于踏板14的前端的两侧的第一电动推杆12，所述第一电动推杆12的两端分别通过球副与踏板14和底板5连接，且一对第一电动推杆12关于支撑杆13对称，可通过控制第一电动推杆12伸缩带动踝部动作，以进行康复训练；
以及腿部训练装置，包括第一圆弧导轨4、第二圆弧导轨3和第三驱动部以及第四驱动部，第一圆弧导轨4设置且位于底板5的下方，底板5和第一圆弧导轨4平行，且第一圆弧导轨4上设有一对分别与底板5连接的第一滑块，第一滑块和第一圆弧导轨4滑动配合,所述第三驱动部驱动底板5沿第一圆弧导轨4在水平面内滑动，即利用第三驱动部驱动踏板14之间相互远离或靠近，以进行腿部张开和并拢训练，需要注意的是，进行腿部张开和并拢训练时，保持所述第一圆弧导轨4处于水平状态，且采用第一圆弧导轨4实现腿部的运动轨迹是弧形，符合人体腿部张开和并拢的肢体习惯，符合人体力学；其中，第二圆弧导轨3竖直设置，所述第二圆弧导轨3靠近座板21的一端的高度低，远离座板21的一端的高度高，且第二圆弧导轨3的第二滑块连接第一圆弧导轨4，所述第一圆弧导轨4所在的面和第二圆弧导轨3所在的面相互垂直，所述第四驱动部驱动第一圆弧导轨4沿第二圆弧导轨3的内侧移动，进而带动患者的脚部升高且远离座板21，或带动患者的脚部降低且靠近座板21，从而实现锻炼小腿弯曲和伸展，以及锻炼抬腿。
应用本发明提供的骨科用下体训练仪时，首先，通过驱动背板17升降以切换患者的作态，具体地，使患者在坐与站之间切换，进而锻炼患者的腰部弯曲与伸展，和锻炼腿弯处的弯曲与伸展，以及锻炼患者腿部康复承压能力，有助于恢复患者的腰部灵活性和支撑力，有利于患者下半身力量的重新恢复；
其次，通过驱动踏板14动作以对踝部进行多种训练，具体如下：将患者的脚部固定在踏板14，当需要进行背屈/跖屈运动时，控制一对第一电动推杆12进行升降动作，同时伸长或者缩短，从而实现脚部的背屈/跖屈功能；当需要进行内翻/外翻运动时，控制其中一第一电动推杆12伸长或者缩短，另一电动推杆缩短或者伸长，从而实现内翻/外翻功能；当需要进行混合运动模式时，可相应的输入背屈/跖屈角度、内翻/外翻角度并设定运动时间，即可进行混合运动康复模式，功能多样化，有助于脚踝的恢复；
另外，通过驱动第一圆弧导轨4沿第二圆弧导轨3的内侧滑动，进而带动固定与踏板14的脚部抬升并远离座板21，或降低并靠近座板21，从而实现锻炼患者抬腿动作，以及锻炼患者腿弯的弯曲与伸展，有助于小腿力量的恢复，缓解腿弯处的僵硬。
在上述实施例的基础之上，第一驱动部包括电机22，电机22通过减速器与丝杠20传动连接，利用减速器进一步降低丝杠20的转速，保证背板17带动患者升降的速度平稳，提高舒适度；更为具体地，丝杠20和导向杆25的上端通过轴承座和顶架27铰接，顶架27通过立柱18和地面连接，以支撑丝杠20和导向杆25的上端，且丝杠20和导向杆25的下端分别通过轴承座和机箱23铰接，且所述丝杠20的下端伸入机箱23、并通过传动机构连接减速器，其中传动机构可为设置于机箱23内的齿轮传动机构。
在上述实施例的基础之上，第三驱动部包括安装板2和一对第二电动推杆1，第一圆弧导轨4通过安装板2连接第二滑块，即第一圆弧导轨4的轨道固定在安装板2上，实际运行时，安装板2沿第一圆弧导轨4的半圆形侧面滑动，其中第一圆弧导轨4和安装板2平行，即第一圆弧导轨4的半圆形侧面和安装板2平行，且所述第二电动推杆1平行于安装板2，每个所述第二电动推杆1的两端分别与底板5和安装板2铰接，通过第二电动推杆1的伸缩以驱动其对应的底板5沿第一圆形导轨滑动。
在上述实施例的基础之上，第四驱动部包括微型卷扬机7和牵引线11，所述牵引线11的一端绕过设于第二圆弧导轨3上端(较高一端)的导轮10、并与安装板2连接，另一端和微型卷扬机7的绳索可拆卸连接，利用微型卷扬机7牵引安装板2，以带第一弧形导轨沿第二弧形导轨移动，进而实现被动锻炼抬腿动作和漆关节。
更为具体地，在实际生产中，微型卷扬机7的绳索通过挂钩和设于牵引线11的第一挂环9连接，即通过分离微型卷扬机7的绳索和牵引线11，可利用患者腿部的力量推动第一弧形导轨沿第二弧形导轨移动，从而进行主动康复训练，可根据患者肢体的实际情况选择，当患者肢体不便，没力气时，可将牵引线11连接绳索以进行被动训练，当患者具有一定的行动能力时，可选择进行主动训练。
为了更好的技术效果，本装置还包括配重块8，所述配重块8的上端设有配合第一挂环9的挂钩，下端设有第二挂环，在主动训练的过程中，分离微型卷扬机7的绳索和牵引线11后，通过将配重块8挂于第一挂环9，从而降低主动训练时，患者抬举腿部的负重，达到辅助训练的作用，且需要说明的是，可通过更换不同重量的配重块8适应不同恢复程度的患者，即若腿部刚恢复，力气小，可选择重量大的配重块8，后续逐渐降低配重块8的重量，达到循序渐进的训练效果；另外，通过增加配重块8，以保证第一圆弧滑轨下降的过程中平滑稳定，避免下降速度过快而导致伤害患者。
在上述实施例的基础之上，本装置还包括第五驱动部，所述座板21为升降凳，由于升降凳为现有技术，具体的结构和原理不再详细赘述，且所述第五驱动部用于驱动座板21水平移动，进而使座板21远离或靠近所述丝杠20，通过调节座板21的高度以适应不同身高的患者，保证患者在一个合适的坐姿，对应地，当座板21调整位置后，背板17也随之调整位置，进而两者相配合，实现当背板17带动患者站立时，患者脚部着地，并能承受一定的身体重量；
更为具体地，第五驱动部包括铺设于地面的第一电动直线导轨24，通过第一电动直线导轨24驱动座板21远离或靠近丝杠20，以配合根据患者身高调整位置后的背板17，保证坐于座板21的患者后背与背板17贴合即可。
在上述实施例的基础之上，增设第六驱动部，第六驱动部包括底座6和第二电动直线导轨，所述第二圆弧导轨3和微型卷扬机7均设于底座6，所述第二电动直线导轨驱动底座6远离或靠近座板21，即通过第二电动直线导轨移动踏板14以适配水平移动后的座板21，保证坐于座板21的患者的脚步能处于舒适的状态踩踏于踏板14。
为了更好的技术效果，背板17的两侧设置有扶手15，以便于患者上半身固定于背板17后，胳膊能够通过扶手15发力支撑身体，且提高舒适度，所述扶手15的端部设有控制按钮16，所述控制按钮16通过控制器分别与第一驱动部、第二驱动部、第三驱动部、第四驱动部和第五驱动部电连接，以便于上半身正常的患者自己操控训练，需要说明的是，控制器无线或有线连接有控制手柄，以便于医护人员操控。
在上述实施例的基础之上，通过增加锁紧机构以锁紧固定第二滑块在第二圆弧导轨3的轨道上的位置，以避免在锻炼其他项目时，踏板14沿第二圆弧导轨3晃动，仅仅只有在锻炼抬腿动作时解除锁紧机构对第二滑块的限位，具体地，锁紧机构包括安装于第二滑块的垂直快速夹具29，在工作时，扳动垂直快速夹具29，以使所述垂直快速夹具29的压头作用压紧第二圆弧导轨3的轨道，进而限制锁紧第二滑块的位置，而通过反向扳动垂直快速夹具29实现解除限制；需要说明的是，垂直快速夹具29为现有设备，具体结构和原理不再详细赘述。
在其他实施例中，上述锁紧机构包括锁紧螺栓，所述第二滑块的侧面设置有螺纹孔，所述锁紧螺栓拧入螺纹孔，在使用时，拧动锁紧螺栓，以使锁紧螺栓的端部和第二圆弧导轨3的轨道的表面抵触，进而实现锁紧。
需要补充说明的是，在实际使用中，可通过将患者的脚步通过绑带固定在踏板14上，并驱动背板17升高以使患者处于竖直状态，保持脚步对踏板14没有压力，进而拉伸患者的腿部，实现多功能化锻炼。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种骨科用下体训练仪，其特征在于，包括：
座板，供患者乘坐，所述座板为升降凳；
背板，用于支撑患者的背部，且所述背板设置用于固定患者的绑带，座板和背板采用分离式；
第一驱动装置，包括相互平行的丝杠和导向杆以及第一驱动部，所述丝杠上的螺套以及导向杆上的滑套均与背板连接，其中，所述丝杠倾斜设置，其上端偏向座板所在的一侧，所述第一驱动部用于驱动丝杠转动，进而使患者处于站立的状态或坐着的状态；
踝部训练装置，包括一对并列设置的踏板和第二驱动部，所述踏板设有用于固定脚部的绑带，每个所述踏板的下方均设有底板，且所述踏板的中心通过支撑杆与底板连接，所述支撑杆自上至下分为上段和下段，所述上段和下段通过球副连接，其中，所述第二驱动部包括一对分别设于踏板的前端的两侧的第一电动推杆，所述第一电动推杆的两端分别通过球副与踏板和底板连接，且一对所述第一电动推杆关于支撑杆对称；
以及腿部训练装置，包括第一圆弧导轨、第二圆弧导轨和第三驱动部以及第四驱动部，所述第一圆弧导轨设置且位于底板的下方，底板和第一圆弧导轨平行，且所述第一圆弧导轨上设有一对分别与底板连接的第一滑块，所述第三驱动部驱动底板沿第一圆弧导轨在水平面内滑动，其中，所述第二圆弧导轨竖直设置，所述第二圆弧导轨靠近座板的一端的高度低，且所述第二圆弧导轨的第二滑块连接第一圆弧导轨，所述第一圆弧导轨所在的面和第二圆弧导轨所在的面相互垂直，所述第四驱动部驱动第一圆弧导轨沿第二圆弧导轨的内侧移动，其中，所述第三驱动部包括安装板和一对第二电动推杆，所述第一圆弧导轨通过安装板连接第二滑块，所述第一圆弧导轨和安装板平行，且所述第二电动推杆平行于安装板，每个所述第二电动推杆的两端分别与底板和安装板铰接，且所述第四驱动部包括微型卷扬机和牵引线，所述牵引线的一端绕过设于第二圆弧导轨上端的导轮、并与安装板连接，另一端和微型卷扬机的绳索可拆卸连接，以及所述微型卷扬机的绳索通过挂钩和设于牵引线的第一挂环连接，还包括配重块，所述配重块的上端设有配合第一挂环的挂钩，下端设有第二挂环。
2.根据权利要求1所述的骨科用下体训练仪，其特征在于，所述第一驱动部包括电机，所述电机通过减速器与丝杠传动连接。
3.根据权利要求1所述的骨科用下体训练仪，其特征在于，还包括第五驱动部，所述座板为升降凳，所述第五驱动部驱动座板水平移动，进而使座板远离或靠近所述丝杠；
所述第五驱动部包括第一电动直线导轨。
4.根据权利要求3所述的骨科用下体训练仪，其特征在于，还包括第六驱动部，所述第六驱动部包括底座和第二电动直线导轨，所述第二圆弧导轨和微型卷扬机均设于底座，所述第二电动直线导轨驱动底座远离或靠近座板。
5.根据权利要求4所述的骨科用下体训练仪，其特征在于，所述背板的两侧设置有扶手，所述扶手的端部设有控制按钮，所述控制按钮通过控制器分别与第一驱动部、第二驱动部、第三驱动部、第四驱动部和第五驱动部电连接。
6.根据权利要求5所述的骨科用下体训练仪，其特征在于，还包括锁紧机构，所述锁紧机构包括安装于第二滑块的垂直快速夹具，所述垂直快速夹具的压头用于压紧第二圆弧导轨的轨道，进而限制第二滑块的位置。
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