CN113679572B - 一种踝泵运动的肢体固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及下肢辅助运动装置技术领域，具体为一种踝泵运动的肢体固定装置，包括一对腿套组件和踝泵机构，踝泵机构设置在两个腿套组件的前端，用于带动脚踝做圆周运动，腿套组件包括一对腿套板，腿套板的后端外侧面连接有可滑动的伸缩板，踝泵机构包括集装盒、伺服电机以及两个旋转球，伺服电机和两个旋转球均设置在集装盒内，伺服电机用于驱动两个旋转球转动，每个旋转球设置有倾斜的旋转轴，旋转轴上设置有脚跟台和套脚带。本发明通过设置的腿套组件包裹腿部，保证腿部笔直而不乱动，再通过在腿套组件的前端设置的踝泵机构，利用伺服电机驱动绑着脚掌的旋转轴做旋转运动，而使脚后跟做360度旋转，进而辅助脚踝旋转，起到锻炼作用。

Description

一种踝泵运动的肢体固定装置

技术领域

本发明涉及下肢辅助运动装置技术领域，具体为一种踝泵运动的肢体固定装置。

背景技术

当患者的下肢手术后，由于下肢不能乱动，需要长期躺在病床上，但是长期卧床，下肢不运动，使得血液流动不畅，容易导致深静脉血栓的发生，因此需要外力驱使下肢进行踝泵运动，使腿部肌肉和脚踝均得到锻炼。但临床上没有专门对下肢进行固定的装置，辅助下肢进行踝泵运动时容易导致下肢乱动。鉴于此，我们提出一种踝泵运动的肢体固定装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种踝泵运动的肢体固定装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种踝泵运动的肢体固定装置，包括一对用于夹住小腿和膝盖的腿套组件和踝泵机构，所述踝泵机构设置在两个腿套组件的前端，用于带动脚踝做圆周运动，所述腿套组件包括一对呈上下对称设置的腿套板，所述腿套板的横截面呈圆弧结构且向其前端靠近处尺寸逐渐收缩，每个所述腿套板的后端外侧面设有连接块，所述连接块的后端一侧连接有可滑动的伸缩板，且伸缩板能够相对腿套板滑动，两个上下腿套板之间挂接有若干弹力带，

优选的，所述踝泵机构包括集装盒、伺服电机以及两个旋转球，两个腿套组件的前端与集装盒的侧面固定连接，伺服电机和两个旋转球均设置在集装盒内，且两个旋转球对称设置在伺服电机的两侧，伺服电机用于驱动两个旋转球)转动，每个旋转球中心轴上方设置有与其有夹角的旋转轴，旋转轴的底部段连接有脚跟台，旋转轴的顶部端连接有套脚带，且脚跟台和套脚带均位于集装盒顶部的外侧，位于所述腿套组件下方的腿套板与集装盒的侧面固定连接，且腿套板的中轴线与旋转球的中轴线位于同一个竖向平面中。

优选的，所述连接块的后端面开设有贯通的导向槽，所述导向槽呈倾斜状且指向腿套板外侧面，所述伸缩板呈圆弧板结构且其外侧面设有与导向槽插接的导向杆，所述导向杆可滑动的穿设在导向槽内。

优选的，所述连接块的侧面开设有连通导向槽的螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有螺栓，所述螺栓的端部螺纹插入螺纹孔内抵接在导向杆上。

优选的，上下设置的两个所述腿套板上沿轴线方向均设有等间隔设置的若干挂柱，所述挂柱的两端分别贯穿腿套板的两侧边且延伸至外侧，所述弹力带的两端粘接有挂环，所述弹力带两端的挂环分别套设在两个上下设置挂柱的同一侧的端部上。

优选的，两个所述旋转球的顶部一侧均焊接有套管，所述套管的中心轴与旋转球的中心轴夹角为锐角，所述套管的侧面开设有贯通的限位孔，所述旋转轴的底部与套管插接配合，且旋转轴的底部外侧开设有环形槽，所述限位孔的内部插接有销钉，且销钉穿过限位孔插入环形槽内。

优选的，两个所述旋转球的底部均焊接有圆柱且圆柱的底端紧密套接有副带轮，所述伺服电机的输出轴端朝下且同轴连接有主带轮，所述主带轮的外径大于副带轮的外径，两个副带轮之间套设有传动带，两个副带轮和主带轮之间通过传动带转动连接，通过主带轮带动两个副带轮同向同步转动。

优选的，所述主带轮的凹槽内侧面呈环形等间距设有若干传动齿，所述传动带的内侧面等间距开设有与若干传动齿啮合的若干齿槽。

优选的，所述集装盒的顶端口卡接有盒盖，所述盒盖的顶面两端处开设有避让口，旋转轴的顶部穿过避让口延伸至盒盖顶部的外侧，所述盒盖的顶面中部开设有网状孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该踝泵运动的肢体固定装置，通过设置的腿套组件包裹小腿，使之获得支撑，同时利用腿套板后端的可滑动的伸缩板包裹则膝盖和大腿一部分，保证腿部笔直而不乱动，以便配合脚踝的锻炼运动。

2、该踝泵运动的肢体固定装置，通过在腿套组件的前端设置的踝泵机构，利用伺服电机驱动绑着脚掌的旋转轴做旋转运动，而使脚后跟做360度旋转，进而辅助脚踝旋转，起到锻炼作用。

附图说明

图1为本发明的整体装配结构示意图；

图2为本发明的腿套组件装配结构示意图；

图3为本发明的腿套板结构示意图；

图4为本发明的伸缩板结构示意图；

图5为本发明的集装盒内部装配结构示意图；

图6为本发明的踝泵机构装配结构示意图；

图7为本发明的踝泵机构局部拆分图。

图中各个标号的意义为：

1、腿套组件；11、腿套板；111、连接块；112、导向槽；113、螺纹孔；114、挂柱；115、透气槽；12、伸缩板；121、导向杆；122、限位柱；13、弹力带；131、挂环；

2、踝泵机构；21、旋转球；211、副带轮；212、套管；213、限位孔；22、脚跟台；221、滚柱；23、旋转轴；231、环形槽；24、套脚带；25、伺服电机；251、主带轮；252、传动齿；26、传动带；261、齿槽；

3、集装盒；31、盒盖；32、避让口。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“中心线”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“深度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，另外在本发明的描述中，“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1-图7，本发明提供一种技术方案：

一种踝泵运动的肢体固定装置，包括一对用于夹住小腿和膝盖的腿套组件1和踝泵机构2，踝泵机构2设置在两个腿套组件1的前端，用于带动脚踝做圆周运动，利用腿套组件1绑住小腿和膝盖部位，保持它们不弯曲，再将脚掌倚靠在踝泵机构2上随之做圆周运动，达到辅助脚踝运动的效果。

腿套组件1包括一对呈上下对称设置的腿套板11，腿套板11的横截面呈圆弧结构且向其向前端靠近处尺寸逐渐收缩，以便符合腿型设计，利于全面包裹着小腿和膝盖部位。每个腿套板11的后端外侧面设有连接块111，连接块111的后端一侧连接有可滑动的伸缩板12，且伸缩板12能够相对腿套板11滑动，伸缩板12的轴向长度大于15cm，进而外拉伸缩板12后，能覆盖膝盖到大腿部位，使得小腿受限为不弯曲。上下两个腿套板11之间挂接有若干弹力带13，通过弹力带13的弹力使得两个腿套板11包紧着不同尺寸的小腿，适配不同体型的患者使用。腿套板11的圆弧面上开设有若干透气槽115，利于腿部皮肤透气，避免包裹着闷热。

具体的，踝泵机构2包括集装盒3、伺服电机25以及两个旋转球21，两个腿套组件1的前端与集装盒3的侧面固定连接，伺服电机25和两个旋转球21均设置在集装盒3内，且两个旋转球21对称设置在伺服电机25的两侧，便于保护伺服电机25和旋转球21；伺服电机25用于驱动两个旋转球21转动，每个旋转球21中心轴上方设置有与其有夹角的旋转轴23，旋转轴23的底部段连接有脚跟台22，旋转轴23的顶部端连接有套脚带24，且脚跟台22和套脚带24均位于集装盒3顶部的外侧，脚跟台22用于脚后跟的搭接，套脚带24采用弹力带同材质制成，利用其弹力绑住脚背，使得整个脚掌倚靠在旋转轴23上，通过利用伺服电机25驱动旋转球21旋转，使得旋转轴23绕旋转球21的中心轴做圆周运动，由于旋转轴23是倾斜的，势必带动脚后跟做360度旋转，进而辅助脚踝旋转，起到锻炼作用。

其中，脚跟台22的外端嵌设有滚柱221，且滚柱221与其转动连接，使得脚跟台22在旋转时，脚跟腱能与滚柱221相对滚动，避免脚跟腱被摩擦发红破皮。位于腿套组件1下方的腿套板11与集装盒3的侧面通过螺栓固定连接，且腿套板11的中轴线与旋转球21的中轴线位于同一个竖向平面中，使得小腿和脚掌呈一条线放置，其中连接块111可支撑在床上，进一步保证位于下方的腿套板11的稳定，从而承受着腿部的重量。

本实施例中，腿套板11、伸缩板12、集装盒3和脚跟台22均各自采用ABS材质制成一体成型结构，其韧性好且强度刚硬，环保无异味，经久耐用。旋转球21和旋转轴23均为铁材质制成，利用其坚硬度，而稳定支托着脚踝做圆周运动。集装盒3的侧面嵌设有与伺服电机25通过导线电性连接的开关，用于控制伺服电机25的开启，开关的出线端口连接着插头，插头插入插座即可为伺服电机获得电力。还嵌设有定时器，以便记录脚踝运动的时间。

具体的，连接块111的后端面开设有贯通的导向槽112，导向槽112呈倾斜状且指向腿套板11外侧面，伸缩板12呈圆弧板结构且其外侧面设有与导向槽112插接的导向杆121，导向杆121可滑动的穿设在导向槽112内，使得伸缩板12拉出时，向远离腿套板11方向移动的，则相对的两个伸缩板12之间的围成尺寸势必扩大，进而包住膝盖上方的大腿部位，使得膝盖受限不能弯曲，利于脚踝的稳定旋转运动。导向杆121穿过导向槽112的一端连接有限位柱122，限位柱122的长度与连接块111的宽度相等，其可避免导向杆121从导向槽112中滑脱。

进一步的，连接块111的侧面开设有连通导向槽112的螺纹孔113，螺纹孔113内螺纹连接有螺栓，螺栓的端部螺纹插入螺纹孔113内抵接在导向杆121上。通过旋转螺栓挤压着导向杆121，保证伸缩板12位置稳固。

具体的，上下设置的两个腿套板11上沿轴线方向均设有等间隔设置的若干挂柱114，挂柱114的两端分别贯穿腿套板11的两侧边且延伸至外侧，挂柱114呈台阶轴结构，其外端尺寸大于其余部分的尺寸，以此形成限位结构，弹力带13的两端粘接有挂环131，弹力带13两端的挂环131分别套设在两个上下设置挂柱114的同一侧的端部上，使得挂环131挂在挂柱114上，受到弹力带13的弹力拉持而不会滑脱，保证两个腿套板11包紧小腿。

具体的，两个旋转球21的顶部一侧均焊接有套管212，套管212的中心轴与旋转球21的中心轴夹角为锐角，套管212的侧面开设有贯通的限位孔213，旋转轴23的底部与套管212插接配合，且旋转轴23的底部外侧开设有环形槽231，限位孔213的内部插接有销钉，且销钉穿过限位孔213插入环形槽231内，使得旋转轴23可在套管212内稳定旋转，从而带着脚掌以旋转球21中心轴做扭转运动，达到对脚踝的锻炼效果。

具体的，两个旋转球21的底部均焊接有圆柱且圆柱的底端紧密套接有副带轮211，伺服电机25的输出轴端朝下且同轴连接有主带轮251，主带轮251的外径大于副带轮211的外径，两个副带轮211之间套设有传动带26，两个副带轮211和主带轮251之间通过传动带26转动连接，通过主带轮251带动两个副带轮211同向同步转动。

进一步的，主带轮251的凹槽内侧面呈环形等间距设有若干传动齿252，传动带26的内侧面等间距开设有与若干传动齿252啮合的若干齿槽261，依此结构使得主带轮251稳定的带动传动带26做循环运动，进而利用摩擦力带动副带轮211随之同步旋转，即带动旋转球21旋转。

除此之外，集装盒3的顶端口卡接有盒盖31，盒盖31的顶面两端处开设有避让口32，旋转轴23的顶部穿过避让口32延伸至盒盖31顶部的外侧。的设置能够避让口32避让旋转轴23旋转，盒盖31的顶面中部开设有网状孔，其位于伺服电机25的上方，利于其散热。

本发明的踝泵运动的肢体固定装置在使用时，先将集装盒3整体放置于床上，然后将两条小腿放在位于下方的腿套板11上，并使脚掌倚靠在旋转轴23上，使脚后跟搭在脚跟台22上，再将套脚带24套入脚背外，然后将另一个腿套板11卡在小腿上方，并将若干弹力带13对应挂在位于下方的腿套板11的挂柱114上，而绑紧小腿，再拉伸伸缩板12延伸到大腿上而罩住膝盖，旋紧连接块111上的螺栓挤压紧伸缩板12保持位置固定；接着启动伺服电机25带动两个旋转球21旋转，使得整个倚靠在旋转轴23上的脚掌，随之绕旋转球21的中心轴做圆周运动，由于旋转轴23是倾斜的，势必带动脚后跟做360度旋转，进而辅助脚踝旋转，起到锻炼作用。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种踝泵运动的肢体固定装置，其特征在于：包括一对用于夹住小腿和膝盖的腿套组件（1）和踝泵机构（2），所述踝泵机构（2）设置在两个腿套组件（1）的前端，用于带动脚踝做圆周运动，所述腿套组件（1）包括一对呈上下对称设置的腿套板（11），所述腿套板（11）的横截面呈圆弧结构且向其前端靠近处尺寸逐渐收缩，每个所述腿套板（11）的后端外侧面设有连接块（111），所述连接块（111）的后端一侧连接有可滑动的伸缩板（12），且伸缩板（12）能够相对腿套板（11）滑动，两个上下腿套板（11）之间挂接有若干弹力带（13）；

所述踝泵机构（2）包括集装盒（3）、伺服电机（25）以及两个旋转球（21），伺服电机（25）和两个旋转球（21）均设置在集装盒（3）内，且两个旋转球（21）对称设置在伺服电机（25）的两侧，伺服电机（25）用于驱动两个旋转球（21）转动，每个旋转球（21）中心轴上方设置有与其有夹角的旋转轴（23），旋转轴（23）的底部段连接有脚跟台（22），旋转轴（23）的顶部端连接有套脚带（24）；两个所述旋转球（21）的顶部一侧均焊接有套管（212），所述套管（212）的中心轴与旋转球（21）的中心轴夹角为锐角，所述套管（212）的侧面开设有贯通的限位孔（213），所述旋转轴（23）的底部与套管（212）插接配合。

2.根据权利要求1所述的踝泵运动的肢体固定装置，其特征在于：两个腿套组件（1）的前端与集装盒（3）的侧面固定连接，脚跟台（22）和套脚带（24）均位于集装盒（3）顶部的外侧，位于所述腿套组件（1）下方的腿套板（11）与集装盒（3）的侧面固定连接，且腿套板（11）的中轴线与旋转球（21）的中轴线位于同一个竖向平面中。

3.根据权利要求1所述的踝泵运动的肢体固定装置，其特征在于：所述连接块（111）的后端面开设有贯通的导向槽（112），所述导向槽（112）呈倾斜状且指向腿套板（11）外侧面，所述伸缩板（12）呈圆弧板结构且其外侧面设有与导向槽（112）插接的导向杆（121），所述导向杆（121）可滑动的穿设在导向槽（112）内。

4.根据权利要求3所述的踝泵运动的肢体固定装置，其特征在于：所述连接块（111）的侧面开设有连通导向槽（112）的螺纹孔（113），所述螺纹孔（113）内螺纹连接有螺栓，所述螺栓的端部螺纹插入螺纹孔（113）内抵接在导向杆（121）上。

5.根据权利要求1所述的踝泵运动的肢体固定装置，其特征在于：上下设置的两个所述腿套板（11）上沿轴线方向均设有等间隔设置的若干挂柱（114），所述挂柱（114）的两端分别贯穿腿套板（11）的两侧边且延伸至外侧，所述弹力带（13）的两端粘接有挂环（131），所述弹力带（13）两端的挂环（131）分别套设在两个上下设置挂柱（114）的同一侧的端部上。

6.根据权利要求1所述的踝泵运动的肢体固定装置，其特征在于：所述旋转轴（23）的底部外侧开设有环形槽（231），所述限位孔（213）的内部插接有销钉，且销钉穿过限位孔（213）插入环形槽（231）内。

7.根据权利要求2所述的踝泵运动的肢体固定装置，其特征在于：两个所述旋转球（21）的底部均焊接有圆柱且圆柱的底端紧密套接有副带轮（211），所述伺服电机（25）的输出轴端朝下且同轴连接有主带轮（251），所述主带轮（251）的外径大于副带轮（211）的外径，两个副带轮（211）之间套设有传动带（26），两个副带轮（211）和主带轮（251）之间通过传动带（26）转动连接，通过主带轮（251）带动两个副带轮（211）同向同步转动。

8.根据权利要求7所述的踝泵运动的肢体固定装置，其特征在于：所述主带轮（251）的凹槽内侧面呈环形等间距设有若干传动齿（252），所述传动带（26）的内侧面等间距开设有与若干传动齿（252）啮合的若干齿槽（261）。

9.根据权利要求7所述的踝泵运动的肢体固定装置，其特征在于：所述集装盒（3）的顶端口卡接有盒盖（31），所述盒盖（31）的顶面两端处开设有避让口（32），所述旋转轴（23）的顶部穿过避让口（32）延伸至盒盖（31）顶部的外侧，所述盒盖（31）的顶面中部开设有网状孔。