CN113996016B - 一种颈部肌力训练系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种颈部肌力训练系统，包括：底座、主支撑架模块、座椅调节模块、颈部屈伸运动机构、坐姿辅助支撑模块、颈部轴向抗阻运动机构和起立辅助模块，其中：所述主支撑架、座椅调节模块和起立辅助模块均安装在底座上；所述颈部屈伸运动机构、颈部轴向抗阻运动机构和坐姿辅助支撑模块均安装在主支撑架模块上；所述颈部屈伸运动机构与座椅调节模块和坐姿辅助支撑模块配合使用，组成颈部屈伸训练系统；所述颈部轴向抗阻运动机构与起立辅助模块组合使用，组成颈部轴向抗阻训练系统。

Description

一种颈部肌力训练系统

技术领域

本发明涉及康复训练设备领域，特别涉及一种颈部肌力训练系统。

背景技术

在老龄化的进程中，人的身体机能将发生生理性的衰老，肌肉的退行性生理变化尤为明显，从而严重影响老年人的生活质量。肌力训练是肌力减退的有效对抗措施，可以提高关节的灵活性，对于肌体对运动的反应、心血管以及心理功能均具有一定的改善作用；肌力训练可以有效提高老人的骨应力，防止骨质疏松，对静态平衡能力提高也有积极的帮助，从而可降低跌倒风险，还能有效预防疾病的发生。

目前，现有的肌力训练设备种类较多。首先，对于临床康复中常用的运动康复治疗设备和运动训练类设备，主要用于肢体运动功能存在缺失或障碍的患者，如各种肢体被动或主被动混合型关节运动训练设备、康复训练机器人等，这些设备包含了关节活动训练、肌力训练等，主要用于脑血管、神经损伤等肢体功能康复期患者的康复训练治疗，设备结构较为复杂、技术含量较高、价格较为昂贵。

另外，对于老年人等肌力较弱人群使用的康复锻炼用肌力训练设备，一般用于养老机构、福利机构、康复中心和社区等，用于满足具有自理能力老人或半失能老人的肌力训练，此类设备包括了针对人体上下肢、躯干、腰、胸、背等不同部位训练的各种类型设备，单个设备一般用于针对单个部位或肌群的训练，如果需要全身多部位训练时，需要使用多种设备训练，训练时需要在多种设备间切换，该类设备操作使用较为简单、价格不高，但该类设备存在单套设备功能单一、组合训练所需的多套设备占用空间大、训练过程单调、训练效果无反馈等问题，致使老年人缺乏持续参与康复锻炼的积极性，设备利用率低，使得老年人等肌力减退人群无法达到肢体肌力增强的目的。所以，目前真正适合老年人使用的肌力训练设备还比较缺乏。

为此，本发明提出了一种颈部肌力训练系统，能够解决现有养老福利机构中的颈部肌力训练设备缺乏问题。

发明内容

为实现本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：

一种颈部肌力训练系统，包括：底座、主支撑架模块、座椅调节模块、颈部屈伸运动机构、坐姿辅助支撑模块、颈部轴向抗阻运动机构和起立辅助模块，其中：所述座椅调节模块、主支撑架模块和起立辅助模块均安装在底座上；所述颈部屈伸运动机构、颈部轴向抗阻运动机构和坐姿辅助支撑模块均安装在主支撑架模块上；所述颈部屈伸运动机构与座椅调节模块和坐姿辅助支撑模块配合使用，组成颈部屈伸训练系统；所述颈部轴向抗阻运动机构与起立辅助模块组合使用，组成颈部轴向抗阻训练系统。

所述的颈部肌力训练系统，其中：所述主支撑架模块包括中立柱、横梁和悬架，其中，中立柱安装固定于底座的中部；所述横梁设在中立柱的顶部，横梁的一端设有竖向的悬架，用于安装颈部屈伸运动机构，横梁的另一端安装有颈部轴向抗阻运动机构。

所述的颈部肌力训练系统，其中：所述座椅调节模块包括座椅、座椅升降调节机构和座椅旋转调节模块，座椅包括脚踏板、座面和靠背，座椅安装在座椅旋转调节模块上，座椅旋转调节模块安装在座椅升降调节机构上。

所述的颈部肌力训练系统，其中：颈部屈伸训练系统包括座椅调节模块、主支撑架模块、颈部屈伸运动机构和坐姿辅助支撑模块；所述座椅调节系统安装在底座上；所述坐姿辅助支撑模块安装在主支撑架模块的中立柱上，分为前后两组，对称安装在中立柱两侧，坐姿辅助支撑模块包括扶手套、支撑架、联接座和定位器，支撑架为L型，长端与扶手套连接，短端与联接座固定连接，联接座与联接固定在中立柱上的扶手固定轴座可旋转的套接。

所述的颈部肌力训练系统，其中：所述颈部屈伸运动机构设置于主支撑架模块的中立柱一侧，该机构包括外转臂、调节架、头侧垫支轴、头侧垫、内拐臂和第一阻尼器；主支撑架模块中的中立柱和悬架上分别设有相向设置的第一支撑轴、第二支撑轴；外转臂、内拐臂都包括横向轴套和与横向轴套垂直固定在一起的摆动轴，所述内拐臂、外转臂分别通过各自的横向轴套可转动的安装在第一支撑轴、第二支撑轴上；所述调节架分左右两组，所述调节架包括架体和设置在架体背部的轴座，架体上设有套接轴，调节架的轴座分别套接在外转臂和内拐臂的摆动轴上；所述头侧垫分为前后两个，分别固定安装在前后设置的两个头侧垫支轴上，头侧垫支轴从头侧垫两端伸出，伸出的两端设有套管；两根头侧垫支轴分别套接在左右调节架的套接轴上；所述第一阻尼器包括第一阻尼器伸缩轴和第一阻尼器伸缩缸，内拐臂的横向轴套固定有一个摆臂，第一阻尼器伸缩轴与内拐臂的摆臂铰接连接，第一阻尼器伸缩缸与固定在中立柱上的第一阻尼器固定支座铰接连接。

所述的颈部肌力训练系统，其中：所述颈部轴向抗阻运动机构包括头顶垫、滑轴、管轴座、拉板机构和第二阻尼器；所述头顶垫与滑轴固定联接在一起；所述管轴座的座管插入在横梁的安装通孔中，管轴座的外缘法兰通过螺栓固定在横梁上，滑轴与管轴座滑动配合，滑轴上端伸出到横梁的上方，并在其两侧分别设有两组拉板机构，拉板机构包括下拉板、上拉板和顶部铰轴，下拉板和上拉板铰接连接，下拉板与横梁上固定设置的支座铰接连接，上拉板通过顶部铰轴与滑轴铰接；所述第二阻尼器与其中一拉板机构连接，第二阻尼器包括第二阻尼器伸缩轴和第二阻尼器伸缩缸，第二阻尼器伸缩轴与上拉板或下拉板铰接，第二阻尼器伸缩缸与横梁上固定设置的第二阻尼器固定支座铰接连接。

附图说明

附图1为本发明所述颈部肌力训练系统的总体结构示意图；

附图2为本发明的座椅调节模块示意图；

附图3为本发明的颈部屈伸训练系统示意图；

附图4为本发明的颈部屈伸运动机构示意图；

附图5为本发明的坐姿辅助支撑模块示意图；

附图6为本发明的颈部轴向抗阻训练系统示意图；

附图7为本发明的颈部轴向抗阻运动机构示意图。

附图标号：

1、底座；2、主支撑架模块；3、座椅调节模块；4、颈部屈伸运动机构；5、坐姿辅助支撑模块；6、颈部轴向抗阻运动机构；7、起立辅助模块；21、中立柱；211、第一支撑轴；212、第一阻尼器固定支座；213、扶手固定轴座；22、横梁；221、第二阻尼器固定支座；222、支座；23、悬架；231、第二支撑轴；31、脚踏板；32、座面；33、靠背；34、固定底盘座；35、升降柱；36、可调转盘；41、外转臂；42、调节架；43、头侧垫支轴；44、头侧垫；45、内拐臂；46、第一阻尼器伸缩轴；47、第一阻尼器伸缩缸；51、扶手套；52、支撑架；53、联接座；54、定位器；61、头顶垫；62、滑轴；63、管轴座；64、下拉板；65、上拉板；66、顶部铰轴；67、第二阻尼器伸缩轴；68、第二阻尼器伸缩缸。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明作进一步详细说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

本发明提供了一种颈部肌力训练系统，包括颈部屈伸训练系统和颈部轴向抗阻训练系统，颈部屈伸训练系统与座椅配合，完成坐姿下的头部前后屈伸或左右侧向屈伸摆动训练，颈部轴向抗阻训练系统是在半站半蹲姿态下，实现头部的上顶运动训练。两训练部分结合，可有效进行人体颈部肌力训练。

具体的，如图1所示，本发明公开了一种颈部肌力训练系统，该系统包括：底座1、主支撑架模块2、座椅调节模块3、颈部屈伸运动机构4、坐姿辅助支撑模块5、颈部轴向抗阻运动机构6、起立辅助模块7；所述主支撑架模块2、座椅调节模块3和起立辅助模块7均安装在底座1上；所述颈部屈伸运动机构4、颈部轴向抗阻运动机构6、坐姿辅助支撑模块5安装在主支撑架模块2上；所述颈部屈伸运动机构4与座椅调节模块3和坐姿辅助支撑模块5配合使用，组成颈部屈伸训练系统；所述颈部轴向抗阻运动机构6与起立辅助模块7组合使用，组成颈部轴向抗阻训练系统。底座1固定在地面上。

如图1、图5所示，所述主支撑架模块2包括中立柱21、横梁22、悬架23，其中，中立柱21安装固定于底座1的中部；所述横梁22设在中立柱21的顶部，横梁22的一端设有竖向的悬架23，用于安装颈部屈伸运动机构4，横梁22的另一端用于安装颈部轴向抗阻运动机构6。悬架23与中立柱21平行。

如图2所示，所述座椅调节模块3包括座椅、座椅升降调节机构、座椅旋转调节模块，座椅包括脚踏板31、座面32和靠背33，座椅安装在座椅旋转调节模块上，座椅旋转调节模块安装在座椅升降调节机构上；其中，座椅升降调节机构包括固定底盘座34、升降柱35，固定底盘座34底部通过螺栓固定在底座1上，上部设有套筒，升降柱35插入在套筒中，可通过驱动升降柱35上下移动实现相对于固定底盘座34的升降运动，实现座椅高度调节，满足不同身高训练者的坐姿高度调节需求；座椅旋转调节模块安装在升降柱35的上方，座椅旋转调节模块包括可调转盘36，可调转盘36包括上旋转部和下旋转部，上旋转部与座面32的底边固定连接，下旋转部与升降柱35的顶端固定连接，上旋转部与下旋转部之间可旋转的互相连接，用于实现模块以上部分在水平面内旋转角度的调节和定位，使用者坐在座椅上同时转动脚踏板31、座面32和靠背33，可方便使人体头部位于前后屈伸训练或左右侧屈伸摆动训练的位置。

如图3所示，颈部屈伸训练系统包括主支撑架模块2、座椅调节模块3、颈部屈伸运动机构4和坐姿辅助支撑模块5，所述座椅调节模块3安装在底座1上，用于调整训练者的坐姿及与颈部屈伸运动机构4的相对位置；所述颈部屈伸运动机构4和坐姿辅助支撑模块5安装在主支撑架模块2上。

如图4所示，所述颈部屈伸运动机构4设置于主支撑架模块2的一侧，该机构包括外转臂41、调节架42、头侧垫支轴43、头侧垫44、内拐臂45和第一阻尼器；主支撑架模块2中的中立柱21和悬架23上分别设有相向设置的第一支撑轴211、第二支撑轴231；外转臂41、内拐臂45都包括横向轴套和与横向轴套垂直固定在一起的摆动轴，所述内拐臂45、外转臂41分别通过各自的横向轴套铰接安装在第一支撑轴211、第二支撑轴231上；所述调节架42分左右两组，所述调节架42包括架体和设置在架体背部的轴座，架体上开有一个沿架体长度方向的安装长孔，安装长孔内固定有一根套接轴，调节架42的轴座分别套接在外转臂41和内拐臂45的摆动轴上，两调节架可分别沿各自配合的摆动轴进行上下滑动调节；所述头侧垫44分为前后两个，分别固定安装在前后设置的两个头侧垫支轴43上，头侧垫支轴43从头侧垫44两端伸出，伸出的两端设有套管；两根头侧垫支轴43分别套接在左右调节架42的套接轴上，并能沿调节架中的套接轴滑动，且可通过锁定机构锁定，锁定机构例如可以是旋钮螺杆，所述两个头侧垫44相对的面为弧面；所述第一阻尼器包括第一阻尼器伸缩轴46和第一阻尼器伸缩缸47，第一阻尼器伸缩轴46插入在第一阻尼器伸缩缸47中，内拐臂45的横向轴套固定有一个摆臂，第一阻尼器伸缩轴46与内拐臂45的摆臂铰接连接，第一阻尼器伸缩缸47与固定在中立柱21上的第一阻尼器固定支座212铰接连接，第一阻尼器固定支座212设置在内拐臂45的下部；内拐臂45的摆动可带动第一阻尼器伸缩轴46以一定的阻力伸缩运动。

如图5所示，所述坐姿辅助支撑模块5安装在主支撑架模块2的中立柱21上，分为前后两组，对称安装在中立柱21两侧，每个坐姿辅助支撑模块5包括扶手套51、支撑架52、联接座53和定位器54；扶手固定轴座213对称固定安装在中立柱21的前后两侧，支撑架52为L型，其长端与扶手套51套接连接，其短端与联接座53固定连接，联接座53与联接固定在中立柱21上的扶手固定轴座213可旋转的套接，通过定位器54可将支撑架52调节固定到竖直或水平方向，定位器54可以是弹簧销，用于与联接座53和扶手固定轴座213上的定位孔配合，扶手固定轴座213上的定位孔数量为四个，间隔90度，坐姿辅助支撑模块5用于人体进行颈部屈伸训练时的上肢辅助支撑，以保证训练中的身体稳定和人身安全。

进一步地，所述颈部屈伸运动机构4中，通过在外转臂41或内拐臂45上进行调节架42的高度调节，以及两头侧垫支轴43之间距离的调节，能够使头侧垫44与人体头部达到最佳的贴合，通过头部摆动运动，可使得外转臂41和内拐臂45同时摆动，来开展颈部屈伸训练。将座椅调节到使人体面向垂直于横梁22的方向时，能进行颈部的前后屈伸训练；将座椅调节到使人体面向平行于横梁22的方向时，能进行颈部左右侧屈伸摆动训练。

如图6所示，所述颈部轴向抗阻训练系统包括颈部轴向抗阻运动机构6与起立辅助模块7。所述颈部轴向抗阻运动机构6安装在主支撑架模块2的横梁22另一端(即远离竖向的悬架23的一端)上；所述起立辅助模块7安装在底座1上，位于颈部轴向抗阻运动机构6的下方，分为左右扶手架，主要用于颈部轴向抗阻训练时起立过程中的辅助支撑，以保持训练中人体的稳定性和安全性。

如图7所示，所述颈部轴向抗阻运动机构6包括头顶垫61、滑轴62、管轴座63、拉板机构和第二阻尼器，所述头顶垫61与滑轴62固定联接在一起；所述管轴座63的座管插入在横梁22的安装通孔中，管轴座63的外缘法兰通过螺栓固定在横梁22上，滑轴62与管轴座63通过滑动配合，可相对于管轴座63上下滑动；所述滑轴62的另一端伸出到横梁22的上方，并在其两侧分别设有一组拉板机构，拉板机构包括下拉板64、上拉板65和顶部铰轴66，下拉板64和上拉板65铰接连接，下拉板64与横梁22上固定设置的支座222铰接，上拉板65通过顶部铰轴66与滑轴62铰接，滑轴62滑动时，拉板机构跟随与其一起运动；所述第二阻尼器与其中一拉板机构连接，第二阻尼器包括第二阻尼器伸缩轴67和第二阻尼器伸缩缸68，第二阻尼器伸缩轴67插入在第二阻尼器伸缩缸68中，第二阻尼器伸缩轴67与上拉板65(或下拉板64)铰接，第二阻尼器伸缩缸68与横梁22上固定设置的第二阻尼器固定支座221铰接；通过调节第二阻尼器的阻力大小，能够设定颈部轴向抗阻运动阻力的大小，满足不同训练者的训练需求。

所述颈部屈伸运动机构4进一步包括压力传感器和角度传感器，压力传感器位于改机构的两头侧垫44内，角度传感器位于外转臂41的第二支撑轴231处，可将颈部屈伸训练中的运动参数实时传输到显示屏幕中，用于运动能力评估和分析。

所述颈部轴向抗阻运动机构6进一步包括压力传感器和运动位移传感器，压力传感器位于机构的头顶垫61内，运动位移传感器位于头顶垫61的上部，可将颈部轴向抗阻训练中的运动参数实时传输到显示屏幕中，用于运动能力评估和分析。

本发明中，在颈部屈伸训练系统中，训练者可通过头部前后屈伸运动或头部左右侧的屈伸摆动训练，来进行颈部的前后和左右侧向的运动训练，达到训练颈部拉伸肌群肌力的目的；在颈部轴向抗阻训练系统中，训练者可通过头部的垂直上顶抗阻运动，来开展颈部轴向抗阻运动训练或等长抗阻训练，达到训练颈部抗阻肌群肌力的目的。

综上所述，本发明具有如下突出特点：

1、本发明的颈部肌力训练系统包括颈部屈伸训练系统和颈部轴向抗阻训练系统，能够同时满足两人在同一设备上进行颈部肌力训练，共可实现颈部在三个方向的运动训练，其中，颈部屈伸训练系统能实现头部的前后屈伸训练和左右侧的屈伸摆动训练，颈部轴向抗阻训练系统能实现头部的上顶抗阻运动训练。

2、座椅调节模块具有座椅高度调节功能，用于满足不同身高训练者的坐姿高度调节，使头颈部与颈部屈伸训练机构相匹配；座椅调节模块具有椅座水平面内的旋转功能，可实现坐姿方向的转换，满足患者进行头部前后屈伸训练和头部左右侧的屈伸摆动训练。

3、通过颈部屈伸运动机构的压力传感器和角度传感器，以及颈部轴向抗阻运动机构的压力传感器和运动位移传感器，可将运动参数实时传输到显示屏幕中，并具有运动能力评估和分析功能，增加了颈部肌力训练的目标性和针对性，显著增强了颈部肌力训练的积极性。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (2)

1.一种颈部肌力训练系统，包括：底座、主支撑架模块、座椅调节模块、颈部屈伸运动机构、坐姿辅助支撑模块、颈部轴向抗阻运动机构和起立辅助模块，其特征在于：所述座椅调节模块、主支撑架模块和起立辅助模块均安装在底座上；所述颈部屈伸运动机构、颈部轴向抗阻运动机构和坐姿辅助支撑模块均安装在主支撑架模块上；所述颈部屈伸运动机构与座椅调节模块和坐姿辅助支撑模块配合使用，组成颈部屈伸训练系统；所述颈部轴向抗阻运动机构与起立辅助模块组合使用，组成颈部轴向抗阻训练系统，所述起立辅助模块安装在底座上，位于颈部轴向抗阻运动机构的下方，分为左右扶手架；所述主支撑架模块包括中立柱、横梁和悬架，其中，中立柱安装固定于底座的中部；所述横梁设在中立柱的顶部，横梁的一端设有竖向的悬架，用于安装颈部屈伸运动机构，横梁的另一端安装有颈部轴向抗阻运动机构；

所述颈部屈伸运动机构设置于主支撑架模块的中立柱一侧，该机构包括外转臂、调节架、头侧垫支轴、头侧垫、内拐臂和第一阻尼器；主支撑架模块中的中立柱和悬架上分别设有相向设置的第一支撑轴、第二支撑轴；外转臂、内拐臂都包括横向轴套和与横向轴套垂直固定在一起的摆动轴，所述内拐臂、外转臂分别通过各自的横向轴套可转动的安装在第一支撑轴、第二支撑轴上；所述调节架分左右两组，所述调节架包括架体和设置在架体背部的轴座，架体上设有套接轴，调节架的轴座分别套接在外转臂和内拐臂的摆动轴上；所述头侧垫分为前后两个，分别固定安装在前后设置的两个头侧垫支轴上，头侧垫支轴从头侧垫两端伸出，伸出的两端设有套管；两根头侧垫支轴分别套接在左右调节架的套接轴上；所述第一阻尼器包括第一阻尼器伸缩轴和第一阻尼器伸缩缸，内拐臂的横向轴套固定有一个摆臂，第一阻尼器伸缩轴与内拐臂的摆臂铰接连接，第一阻尼器伸缩缸与固定在中立柱上的第一阻尼器固定支座铰接连接；

所述颈部轴向抗阻运动机构包括头顶垫、滑轴、管轴座、拉板机构和第二阻尼器；所述头顶垫与滑轴固定联接在一起；所述管轴座的座管插入在横梁的安装通孔中，管轴座的外缘法兰通过螺栓固定在横梁上，滑轴与管轴座滑动配合，滑轴上端伸出到横梁的上方，并在其两侧分别设有两组拉板机构，拉板机构包括下拉板、上拉板和顶部铰轴，下拉板和上拉板铰接连接，下拉板与横梁上固定设置的支座铰接连接，上拉板通过顶部铰轴与滑轴铰接；所述第二阻尼器与其中一拉板机构连接，第二阻尼器包括第二阻尼器伸缩轴和第二阻尼器伸缩缸，第二阻尼器伸缩轴与上拉板或下拉板铰接，第二阻尼器伸缩缸与横梁上固定设置的第二阻尼器固定支座铰接连接。

2.根据权利要求1所述的颈部肌力训练系统，其特征在于：所述座椅调节模块包括座椅、座椅升降调节机构和座椅旋转调节模块。

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