CN114305978A - 一种穿戴式下肢康复训练器械 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种穿戴式下肢康复训练器械，包括第一运动组件，第一运动组件包括第一穿戴部、第一传感器，第一传感器对应大腿肌肉；与第一运动组件转动连接的第二运动组件，第二运动组件包括第二穿戴部、第二传感器，第二传感器对应小腿肌肉；固定于脚部的脚踏件，脚踏件与第二运动组件万向连接；第一阻尼器、第二阻尼器，第一阻尼器与第一传感器电连接，第二阻尼器与第二传感器电连接，第一阻尼器控制第一关节转动阻力，第二阻尼器控制第二关节转动阻力；训练器械在协同运动状态，第一驱动件根据第二关节的转动方向驱动第一关节转动。本申请的器械整体小巧，方便携带，使用方便，且在患者的不同的康复阶段均具有较好的训练效果。

Description

一种穿戴式下肢康复训练器械

技术领域

本申请属于康复器械技术领域，具体涉及一种穿戴式下肢康复训练器械。

背景技术

肌无力主要表现为部分或全身骨骼肌无力，一般病情严重、病程长，且难治。肌无力患者可以通过大量的康复训练来恢复一定的运动能力。

现有的康复训练装置往往是较大型的设备，占用空间较大，因此患者自行在家中配置康复训练装置较不现实，且加重了经济负担。此外，现有的康复训练装置在使用时，需要将患者从床上移动至康复训练装置上，而对于下肢肌无力患者而言，由于下肢无法用力，患者需要额外的人力才能够实现移动，因此患者的移动是一个较大的难题。

不仅如此，在恢复的初期，应当以刺激唤醒患者的肌肉为主，而现有的康复训练装置往往用于患者的综合性训练，以脚踏车为例，患者在蹬动脚踏车时，需要下肢整体(大腿肌群和小腿肌群等)共同协助发力，这对于恢复初期的重症肌无力患者来说，这显得尤为困难，恢复效果也较差，因此现有的康复训练装置无法为患者提供不同康复阶段的训练，具有一定的使用局限性。

发明内容

本申请提供了一种穿戴式下肢康复训练器械，以解决上述技术问题中的至少一个。

本申请所采用的技术方案为：

一种穿戴式下肢康复训练器械，所述穿戴式下肢康复训练器械具有主动状态和被动状态，包括第一运动组件，所述第一运动组件包括固定于患者的大腿的第一穿戴部，以及第一传感器，所述第一传感器对应患者的大腿肌肉设置，并用于检测大腿肌肉的运动；第二运动组件，所述第二运动组件通过第一关节与所述第一运动组件转动连接，所述第二运动组件包括固定于患者的小腿的第二穿戴部，以及第二传感器，所述第二传感器对应患者的小腿肌肉设置，并用于检测小腿肌肉的运动；脚踏件，所述脚踏件设置于所述第二运动组件的一端，且固定于患者的脚部，所述脚踏件底部的中心区域通过第二关节与所述第二运动组件万向连接；驱动单元，所述驱动单元包括第一驱动件和第二驱动件，在所述主动状态下，所述第一驱动件驱动所述第一关节转动，所述第二驱动件驱动所述第二关节转动；阻尼装置，所述阻尼装置包括第一阻尼器、第二阻尼器，所述第一阻尼器设置于所述第一关节，并与所述第一传感器电连接，所述第二阻尼器设置于所述第二关节，并与所述第二传感器电连接，在所述被动状态下，所述第一阻尼器根据所述第一传感器的检测信号控制所述第一关节的转动阻力，所述第二阻尼器根据所述第二传感器的检测信号控制所述第二关节的转动阻力；其中，所述第二关节处还设置有用于检测所述第二关节的转动方向的检测元件，所述第一驱动件与所述检测元件电连接，所述穿戴式下肢康复训练器械还具有协同运动状态，在所述协同运动状态，所述第一驱动件能够根据所述检测元件测得的所述第二关节的转动方向驱动所述第一关节转动。

所述脚踏件具有第一运动模式和第二运动模式，在所述第一运动模式，所述脚踏件的前端绕所述第二关节向上翻转，以实现足背屈动作，在所述第二运动模式，所述脚踏件的后端绕所述第二关节向上翻转，以实现提踵动作；所述第一关节具有增大所述第一运动组件和所述第二运动组件之间的夹角的第一转动方向，以及减小所述第一运动组件和所述第二运动组件之间的夹角的第二转动方向；在所述协同运动状态下，当所述脚踏件以第一运动模式运动时，所述第一驱动件驱动所述第一关节朝向所述第一转动方向转动，当所述脚踏件以第二运动模式运动时，所述第一驱动件驱动所述第一关节朝向所述第二转动方向转动。

所述穿戴式下肢康复训练器械还包括控制单元，所述控制单元分别与所述第一驱动件、所述第二驱动件、所述第一阻尼器、所述第二阻尼器电连接，当所述第二阻尼器达到最大阻值时，所述控制单元控制所述第一驱动件启动，以使所述穿戴式下肢康复训练器械切换至所述协同运动状态。

所述穿戴式下肢康复训练器械还包括控制面板，所述控制面板与所述第一运动组件、所述第二运动组件为分体式结构，所述控制面板用于操控所述控制单元，以改变所述第一阻尼器和所述第二阻尼器的阻力值。

所述脚踏件包括底板，以及与患者足底接触的接触部，所述接触部和所述底板之间具有安装腔，所述安装腔内设置有第三传感器以及与所述第三传感器电连接的第三阻尼器，所述第三阻尼器设置为阻力值根据所述第三传感器的检测信号调节的结构，所述安装腔内还设置有弹性复位件。

所述第一传感器和所述第二传感器为压力传感器；或者，所述第一传感器和所述第二传感器为肌电传感器。

所述穿戴式下肢康复训练器械还包括控制单元，所述第一运动组件还包括多个与所述控制单元电连接的第一电极片，所述第二运动组件还包括多个与所述控制单元电连接的第二电极片，各个所述第一电极片对应设置于患者大腿不同部位的肌肉处，各个所述第二电极片对应设置于患者小腿不同部位的肌肉处，在所述主动状态，所述控制单元根据所述第一关节的动作控制与其相对应部位肌肉处的所述第一电极片释放电流，所述控制单元根据所述第二关节的动作控制与其相对应部位肌肉处的所述第二电极片释放电流。

所述第一电极片和所述第二电极片间歇性地释放电流。

所述第一穿戴部和所述第二穿戴部均为绑带，所述第一穿戴部捆绑于患者的大腿，所述第二穿戴部捆绑于患者的小腿。

所述第一运动组件和所述第二运动组件的内部设置有第一走线通道，所述第一走线通道的内壁设置有固定夹，所述固定夹分别沿所述第一运动组件和所述第二运动组件的长度方向间隔设置；所述第一关节内部设置有第二走线通道，所述第二走线通道穿过所述第一关节的轴心。

由于采用了上述技术方案，本申请所取得的有益效果为：

1.本申请的下肢康复训练器械能够通过所述第一穿戴部、所述第二穿戴部穿戴至患者的下肢，使得所述下肢康复训练器械整体小巧，方便携带，且使用方便，患者无需从床上离开，在床上即可完成所述下肢康复训练器械的穿戴，并在床上完成相应的恢复训练。并且由于所述下肢康复训练器械小巧轻便，对于上肢正常的患者而言，可自行完成穿戴，无需额外人力，进一步提高了使用的便捷性，减轻了医护人员或者陪护人员的负担。

此外，本申请的所述下肢康复训练器械能够针对患者的整个康复阶段，均提供较好的康复训练，提高了适用性。在康复过程的初期，患者大腿和小腿的各个肌群均无法正常发力，此时所述下肢康复训练器械以主动状态运行，利用所述驱动单元的驱动力带动患者的腿部进行运动，并且所述第一传感器能够检测大腿上各处肌肉的运动，所述第二传感器能够检测小腿上各处肌肉的运动，从而通过某一特定动作的训练，锻炼相应的肌肉，实现对某处肌肉的单独刺激训练，有助于唤醒肌肉，使之恢复正常的机能。

随着康复的进行，患者的大腿和小腿上的肌肉以能够在患者大脑的控制下发力，但是肌力的增加是一个漫长的过程，此时所述下肢康复训练器械则以被动状态运行，由患者主动发力带动所述第一关节和所述第二关节转动，并且根据所述第一传感器测得的大腿各肌肉的运动数据实时调整所述第一关节处的转动阻力，根据所述第二传感器测得的小腿各肌肉的运动数据实时调整所述第二关节处的转动阻力，肌肉运动越强烈，表示肌力越大，则转动阻力越大，以保证训练的强度，提高训练效果。

当患者的大腿肌肉和小腿肌肉均能够在患者的控制下主动发力时，所述下肢康复训练器械能够以协同运动状态运行，此时患者主动发力驱动所述第二关节转动，而所述第一关节则在所述第一驱动件的驱动下发生转动，以使患者膝关节和踝关节联动，提高患者运动的协调性，为患者完全康复并独立站立、行走提供了保障。

2.作为本申请的一种优选实施方式，在所述协同运动状态下，当患者驱动所述脚踏件实现足背屈动作时，所述第一驱动件驱动所述第一关节朝向所述第一转动方向转动，以增大患者大腿和小腿之间的夹角，当患者驱动所述脚踏件实现提踵动作时，所述第一驱动件驱动所述第一关节朝向所述第二转动方向转动，以减小患者大腿和小腿之间的夹角。通过所述第一关节和所述第二关节处的运动配合，实现对“行走”动作的模拟，行走运动中，向前迈步时需要伸展大腿和小腿，并提起足背，将后方的足部收回时，则需要弯曲大腿和小腿，并提起足跟。所述第一关节和所述第二关节的运动状态顺应行走时的动作，使患者在康复训练的后期，在病床上即可完成下肢整体协调性的训练，使患者提前适应并熟悉行走的动作，保证了患者真正独立行走时的安全性。

3.作为本申请的一种优选实施方式，所述穿戴式下肢康复训练器械还包括控制单元，所述控制单元分别与所述第一驱动件、所述第二驱动件、所述第一阻尼器、所述第二阻尼器电连接，当所述第二阻尼器达到最大阻值时，所述控制单元控制所述第一驱动件启动，以使所述穿戴式下肢康复训练器械切换至所述协同运动状态。踝关节相对于膝关节而言，运动幅度较小，需要的肌力也相对较小，因此在恢复阶段相对更加容易恢复，因此当所述第二关节处的所述第二阻尼器的阻力值达到最大时，表示患者的小腿肌肉已经恢复机能并且具有较大的肌力，此时所述控制单元控制所述下肢康复训练器械自动切换至所述协同运动状态，使患者进行大腿和小腿的协同运动训练，针对特定的动作，带动所述第一关节朝特定的方向转动，更加有助于大腿肌肉的恢复，提高了恢复效果。

4.作为本申请的一种优选实施方式，所述穿戴式下肢康复训练器械还包括控制单元，所述第一运动组件还包括多个与所述控制单元电连接的第一电极片，所述第二运动组件还包括多个与所述控制单元电连接的第二电极片，各个所述第一电极片对应设置于患者大腿不同部位的肌肉处，各个所述第二电极片对应设置于患者小腿不同部位的肌肉处，在所述主动状态，所述控制单元根据所述第一关节的动作控制与其相对应部位肌肉处的所述第一电极片释放电流，所述控制单元根据所述第二关节的动作控制与其相对应部位肌肉处的所述第二电极片释放电流。在所述主动状态，所述第一关节和所述第二关节在所述驱动单元的驱动下主动运动，进行多种姿态的运动，刺激患者大腿和小腿各处的肌肉，同时，所述第一电极片和所述第二电极片同步对控制完成相应动作的肌肉进行电刺激，提高对肌肉的唤醒作用，使下肢的肌肉群受到电刺激后进行相应的运动，同时多次重复的运动可以向大脑反馈促通信息，使其尽快地最大限度地实现功能重建，恢复自主的运动。

5.作为本申请的一种优选实施方式，所述第一运动组件和所述第二运动组件的内部设置有第一走线通道，所述第一走线通道的内壁设置有固定夹，所述固定夹分别沿所述第一运动组件和所述第二运动组件的长度方向间隔设置；所述第一关节内部设置有第二走线通道，所述第二走线通道穿过所述第一关节的轴心。由于所述下肢康复训练器械设置有大量的电器元件，因此在为了实现之间的电连接，需要用到大量的导线，这就造成导线排布较杂乱，容易缠绕在患者的下肢，影响患者的运动，并且由于所述第一运动组件、所述第二运动组件以及所述脚踏件均是可活动的结构，因此导线在活动连接处容易发生较大的弯折，造成导线的使用寿命下降，并且会出现导线被卡夹的问题。本申请通过在所述第一运动组件和所述第二运动组件内部设置所述第一走线通道，使导线在器械内部延伸，避免了导线外露影响患者的运动，并且所述固定夹的设置，优化了导线的排布，避免运动时各个导线互相缠绕。导线穿过所述第一关节的轴心，相较于从一侧绕过轴心的方式而言，减缓了导线在所述第一关节内的弯折角度，当所述第一关节转动时，导线的弯折也较平缓，大致以弧形弯折，而不会以锐角弯折，因此大大提高了导线的使用寿命。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请一种实施方式下的穿戴式下肢康复训练器械的结构示意图；

图2为图1中穿戴式下肢康复训练器械在一种状态下的侧视图，其中箭头表示第一关节和第二关节的转动方向；

图3为图1中穿戴式下肢康复训练器械在另一种状态下的侧视图，其中箭头表示第一关节和第二关节的转动方向；

图4为本申请一种实施方式下的脚踏件的剖视图；

图5为本申请一种实施方式下的第一关节的剖视图。

其中：

1第一运动组件；11第一穿戴部；12第一传感器；13第一电极片；

2第二运动组件；21第二穿戴部；22第二传感器；23第二电极片；

3脚踏件；31底板；32接触部；33安装腔；34第三传感器；35第三阻尼器；36弹性复位件；

4第一关节；

5第二关节；

6第一走线通道；61固定夹；

7第二走线通道。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“实施方式”、“实施例”、“一种实施例”、“示例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

如图1-5所示，一种穿戴式下肢康复训练器械，所述穿戴式下肢康复训练器械具有主动状态和被动状态，包括第一运动组件1，所述第一运动组件1包括固定于患者的大腿的第一穿戴部11，以及第一传感器12，所述第一传感器12对应患者的大腿肌肉设置，并用于检测大腿肌肉的运动；第二运动组件2，所述第二运动组件2通过第一关节4与所述第一运动组件1转动连接，所述第二运动组件2包括固定于患者的小腿的第二穿戴部21，以及第二传感器22，所述第二传感器22对应患者的小腿肌肉设置，并用于检测小腿肌肉的运动；脚踏件3，所述脚踏件3设置于所述第二运动组件2的一端，且固定于患者的脚部，所述脚踏件3底部的中心区域通过第二关节5与所述第二运动组件2万向连接；驱动单元，所述驱动单元包括第一驱动件和第二驱动件，在所述主动状态下，所述第一驱动件驱动所述第一关节4转动，所述第二驱动件驱动所述第二关节5转动；阻尼装置，所述阻尼装置包括第一阻尼器、第二阻尼器，所述第一阻尼器设置于所述第一关节4，并与所述第一传感器12电连接，所述第二阻尼器设置于所述第二关节5，并与所述第二传感器22电连接，在所述被动状态下，所述第一阻尼器根据所述第一传感器12的检测信号控制所述第一关节4的转动阻力，所述第二阻尼器根据所述第二传感器22的检测信号控制所述第二关节5的转动阻力；其中，所述第二关节5处还设置有用于检测所述第二关节5的转动方向的检测元件，所述第一驱动件与所述检测元件电连接，所述穿戴式下肢康复训练器械还具有协同运动状态，在所述协同运动状态，所述第一驱动件能够根据所述检测元件测得的所述第二关节5的转动方向驱动所述第一关节4转动。

需要说明的是，由于患者左右两侧下肢的患病情况可能不同，本申请的所述穿戴式下肢康复训练器械，可以为一组或两组，每组的下肢康复训练器械为相同结构，当为一组的情况时，患者可使用所述下肢康复训练器械对单侧的下肢进行康复训练，训练完成后，再穿戴至另一侧的下肢上，对另一侧进行康复训练。当为两组的情况时，一组对应患者的左腿，另一组对应患者的右腿，患者可同时对两侧下肢进行康复训练，提高了训练效率，并且两组的运行状态、运动阻力等可分别调节，以分别对应左右腿的病情。

本申请的所述下肢康复训练器械能够通过所述第一穿戴部11、所述第二穿戴部21穿戴至患者的下肢，使得所述下肢康复训练器械整体小巧，方便携带，且使用方便，患者无需从床上离开，在床上即可完成所述下肢康复训练器械的穿戴，并在床上完成相应的恢复训练。现有的康复训练装置大多需要患者站立训练，而患者下肢无法发力，无法承担身体的重量，这无疑增加了患者的负担。由于本申请的所述下肢康复训练器械仅需固定在患者的大腿、小腿以及足部，因此对患者训练时的姿态要求较低，患者既可以以平躺的姿势进行训练，也可以以坐姿等进行训练，减轻了患者的负担。

并且由于所述下肢康复训练器械小巧轻便，对于上肢正常的患者而言，可自行完成穿戴，无需额外人力，进一步提高了使用的便捷性，减轻了医护人员或者陪护人员的负担。

所述第一关节4对应患者的膝关节，所述第二关节5对应患者的踝关节，由于膝关节的运动较简单，主要为屈伸运动，因此所述第一关节4的转动方向也相应设置较简单，仅为同平面内的开合转动，以对应膝关节的屈伸，而踝关节的运动较复杂，不仅包含足尖上提、足跟上提运动，还包括足内翻、足外翻、足内旋、足外旋等，因此在将所述第二关节5设置为万向转动结构，以对应踝关节的不同动作。

本申请的所述下肢康复训练器械具有包括主动状态、被动状态、协同运动状态在内的多种运动状态，当患者的病情较严重，下肢无法发力时，可控制所述下肢康复训练器械以主动状态运行，此时所述第一关节4由所述第一驱动件驱动，所述第二关节5由所述第二驱动件驱动，使患者被动完成各种动作，并且所述第一传感器12和所述第二传感器22分别检测对应肌肉的运动信号。当肌肉做出反应时，会发生一定的运动，例如跳动等，并产生一定的肌电信号，而肌肉跳动的越强烈，则表示肌力越大，恢复越好。

本申请对于所述下肢康复训练器械的运行状态切换的方式不做具体限定，其可以自动控制，例如，当患者的病情较严重，所述第一传感器12和所述第二传感器22均无法检测到肌肉的运动信号，所述下肢康复训练器械以主动状态运行，当所述第一传感器12和所述第二传感器22中的至少一个检测到肌肉运动信号时，所述下肢康复训练器械自动切换至所述被动状态，使患者主动发力进行训练。

当然，所述下肢康复训练器械也可以以由人力切换运行状态，以方便患者或者医护人员根据实际情况自行切换，提高使用体验。

本申请的所述下肢康复训练器械能够针对患者的整个康复阶段，均提供较好的康复训练，提高了适用性。

当下肢进行某一动作时，都会有一对应的肌肉或肌肉群对其主导控制，例如，控制大腿和小腿伸直的动作是由位于大腿前侧的股四头肌主导，控制大腿和小腿弯曲的动作是由位于大腿后侧的股二头肌主导，控制足背屈和足内翻的动作是由胫骨前肌主导，控制足趾屈和足外翻的动作是由腓骨长肌主导。

在康复过程的初期，患者大腿和小腿的各个肌群均无法正常发力，此时对患者各个肌肉群的单独训练刺激，唤醒各个肌肉群的机能，更加有助于患者的恢复。

此时所述下肢康复训练器械以主动状态运行，利用所述驱动单元的驱动力带动患者的腿部进行运动，并且所述第一传感器12能够检测大腿上各处肌肉的运动，所述第二传感器22能够检测小腿上各处肌肉的运动，从而通过某一特定动作的训练，锻炼相应的肌肉，实现对某处肌肉的单独刺激训练，有助于唤醒肌肉，使之恢复正常的机能。

所述第一传感器12对应患者大腿的所有主要肌肉或肌群，所述第二传感器22对应患者小腿的所有主要肌肉或肌群。例如，当所述第一关节4转动使患者的小腿和大腿之间的夹角增大时，此时患者进行大腿和小腿的伸展运动，主要由股四头肌主导，则位于股四头肌的所述第一传感器12，采集患者的股四头肌的信号，以判断患者的股四头肌是否能够做出反应，当所述第二关节5转动使患者进行足背屈动作时，位于所述胫骨前肌处的所述第二传感器22采集患者的胫骨前肌的信号，以判断患者的胫骨前肌是否能够做出反应。以便于筛查患者各个肌肉群的机能，便于进行针对某一特定肌群的针对性训练，并根据各种动作精准地对相应的肌群进行刺激，提高了恢复的效果和效率。

随着康复的进行，患者的大腿和小腿上的肌肉以能够在患者大脑的控制下发力，但是肌力的增加是一个漫长的过程，此时所述下肢康复训练器械则能够以被动状态运行，由患者主动发力带动所述第一关节4和所述第二关节5转动，并且根据所述第一传感器12测得的大腿各肌肉的运动数据实时调整所述第一关节4处的转动阻力，根据所述第二传感器22测得的小腿各肌肉的运动数据实时调整所述第二关节5处的转动阻力，肌肉运动越强烈，表示肌力越大，则转动阻力越大，以保证训练的强度，提高训练效果。

当患者的大腿肌肉和小腿肌肉均能够在患者的控制下主动发力时，对肌群的单独训练已经不能满足患者的训练需求，此时所述下肢康复训练器械能够以协同运动状态运行，此时患者主动发力驱动所述第二关节5转动，而所述第一关节4则在所述第一驱动件的驱动下也发生转动，以使患者膝关节和踝关节联动，提高患者运动的协调性，为患者完全康复并独立站立、行走提供了保障。

作为本申请的一种优选实施方式，如图2-3所示，所述脚踏件3具有第一运动模式和第二运动模式，在所述第一运动模式，所述脚踏件3的前端绕所述第二关节5向上翻转，以实现足背屈动作，在所述第二运动模式，所述脚踏件3的后端绕所述第二关节向上翻转，以实现提踵动作；所述第一关节4具有增大所述第一运动组件1和所述第二运动组件2之间的夹角的第一转动方向，以及减小所述第一运动组件1和所述第二运动组件2之间的夹角的第二转动方向；在所述协同运动状态下，当所述脚踏件3以第一运动模式运动时，如图2所示，所述第一驱动件驱动所述第一关节4朝向所述第一转动方向转动，如图3所示，当所述脚踏件3以第二运动模式运动时，所述第一驱动件驱动所述第一关节4朝向所述第二转动方向转动。

需要说明的是，此处的“前端”应当理解为，所述脚踏件3靠近患者的足尖的一端，“后端”则为所述脚踏件3靠近患者的足跟的一端。

在所述协同运动状态，通过所述第一关节4和所述第二关节5处的运动配合，实现对“行走”动作的模拟，行走运动中，向前迈步时需要伸展大腿和小腿，并提起足背，将后方的足部收回时，则需要弯曲大腿和小腿，并提起足跟。

所述第一关节4和所述第二关节5的运动状态顺应行走时的动作，使患者在康复训练的后期，在病床上即可完成下肢整体协调性的训练，对完整的行走动作进行训练，使患者提前适应并熟悉行走的动作，有助于形成肌肉记忆，保证了患者真正独立行走时的安全性。

在本实施方式的一种优选实施例中，所述穿戴式下肢康复训练器械还包括控制单元，所述控制单元分别与所述第一驱动件、所述第二驱动件、所述第一阻尼器、所述第二阻尼器电连接，当所述第二阻尼器达到最大阻值时，所述控制单元控制所述第一驱动件启动，以使所述穿戴式下肢康复训练器械切换至所述协同运动状态。

踝关节相对于膝关节而言，运动幅度较小，带动踝关节转动而需要的肌力也相对较小，因此在恢复阶段更加容易恢复，因此当所述第二关节5处的所述第二阻尼器的阻力值达到最大时，表示患者的小腿肌肉已经恢复一定的机能并且具有较大的肌力，此时所述控制单元自动控制所述下肢康复训练器械自动切换至所述协同运动状态，使患者进行大腿和小腿的协同运动训练，针对所述第二关节5的特定的动作，带动所述第一关节4朝特定的方向转动，更加有助于大腿肌肉的恢复，提高了恢复效果。

当然，所述穿戴式下肢康复训练器械也可以通过其他方式切换至所述协同运动状态，如手动切换等，以方便患者或者医护人员根据恢复情况自行选择训练模式，提高训练的自主性。

在一种优选实施例中，所述穿戴式下肢康复训练器械还包括控制面板，所述控制面板与所述第一运动组件1、所述第二运动组件2为分体式结构，所述控制面板用于操控所述控制单元，以改变所述第一阻尼器和所述第二阻尼器的阻力值。

所述控制面板与所述训练组件为分体式结构，使得可远程通过所述控制面板对所述下肢康复训练器械进行控制，无需患者俯身至下肢处进行操作，提高了操作的便捷性。

本实施例对于所述控制面板与所述控制单元之间信号传输方式不做具体限定，其可以通过无线方式传输，例如WIFI、红外线等，以实现远程遥控，并且省去连接导线的使用，简化了结构。当然，也可以采用有线连接的方式，实现信号的有线传输，提高传输的稳定性。

在本申请的一种优选实施方式中，如图4所示，所述脚踏件3包括底板31，以及与患者足底接触的接触部32，所述接触部32和所述底板31之间具有安装腔33，所述安装腔33内设置有第三传感器34以及与所述第三传感器34电连接的第三阻尼器35，所述第三阻尼器35设置为阻力值根据所述第三传感器34的检测信号调节的结构，所述安装腔33内还设置有弹性复位件36。

相对于单一关节运动而言，踩踏动作则需要大腿肌肉和小腿肌肉的共同发力、互相配合完成，因此通过练习踩踏动作能够对下肢肌肉整体进行训练，一方面提高了各个肌肉群的协调性，另一方面也能够显著提高下肢整体的恢复效果。

本申请的脚踏件3在所述安装腔33内设置所述第三传感器34和所述第三阻尼器35，使患者在进行单一关节的运动，训练单一肌群后，还能够通过练习踩踏动作而对下肢发力进行整体训练。

所述第三传感器34能够检测出患者的踩踏力，并实时反馈至所述第三阻尼器35，所述第三阻尼器35根据患者的踩踏力大小实时调整阻力大小，使患者恢复的过程中，阻力值越来越大，保持训练的强度，提高训练效果。

所述弹性复位件36一方面能够使所述接触部32复位，方便患者持续多次进行踩踏动作，另一方面还使得踩踏的触感更柔和，提高使用体验。

本是申请对于所述第一传感器12和所述第二传感器22的类型不做具体限定，其包含但不限于以下实施方式中所列举的情况：

实施方式一：在本实施方式中，所述第一传感器12和所述第二传感器22为压力传感器。

当所述第一运动组件1通过所述第一穿戴部11紧箍在患者的大腿，所述第二运动组件2通过所述第二穿戴部21紧箍在患者的小腿时，此时所述第一传感器12紧紧贴合患者的大腿肌肉，所述第二传感器22紧紧贴合患者的小腿肌肉。当进行特定的运动使对应的肌肉做出反应时，肌肉会发生跳动，从而挤压所述压力传感器，肌肉跳动越剧烈，对所述第一传感器12和所述第二传感器22的挤压力则越大，则反馈至所述第一阻尼器和所述第二阻尼器的转动阻力就越大。因此通过所述第一传感器12和所述第二传感器22受到的挤压力反应肌力恢复情况，方便快捷。

实施方式二：在本实施方式中，所述第一传感器12和所述第二传感器22为肌电传感器。

当肌肉发力时，会产生一定的肌电信号，肌肉反应越剧烈，肌电信号则越强，表示患者该部位的肌力恢复情况较好，因此所述第一阻尼器和所述第二阻尼器的转动阻力就越大。通过肌电信号判断肌肉的反应情况，提高了检测的准确性，有助于对患者病情以及恢复阶段进行精准把控。

作为本申请的一种优选实施方式，如图1所示，所述穿戴式下肢康复训练器械还包括控制单元，所述第一运动组件1还包括多个与所述控制单元电连接的第一电极片13，所述第二运动组件2还包括多个与所述控制单元电连接的第二电极片23，各个所述第一电极片13对应设置于患者大腿不同部位的肌肉处，各个所述第二电极片23对应设置于患者小腿不同部位的肌肉处，在所述主动状态，所述控制单元根据所述第一关节4的动作控制与其相对应部位肌肉处的所述第一电极片13释放电流，所述控制单元根据所述第二关节5的动作控制与其相对应部位肌肉处的所述第二电极片23释放电流。

在所述主动状态，所述第一关节4和所述第二关节5在所述驱动单元的驱动下主动运动，进行多种姿态的运动，刺激患者大腿和小腿各处的肌肉，同时，所述第一电极片13和所述第二电极片23同步对控制完成相应动作的肌肉进行电刺激，提高对肌肉的唤醒作用，使下肢的肌肉群受到电刺激后进行相应的运动。

例如，当所述第一关节4转动使患者的小腿和大腿之间的夹角增大时，此时患者进行大腿和小腿的伸展运动，主要由股四头肌主导，则位于股四头肌的所述第一电极片13，对患者的股四头肌进行电刺激，一方面能够提高对该部位肌肉的唤醒作用，另一方面还能够对患者进行提示，使患者知道该动作是由此处的肌肉群主导完成，在以后的训练中，会使患者有意识地控制此处的肌肉完成相应动作，以加强对目标肌群的训练作用，提高训练效果。

进一步地，所述第一电极片13和所述第二电极片23间歇性地释放电流。

所述第一电极片13和所述第二电极片23间歇式地多次对患者的肌肉进行电刺激，使得该处肌肉多次重复同一动作，使得对某一肌群的针对性训练，并且多次重复的运动可以向大脑反馈促通信息，使其尽快地最大限度地实现功能重建，恢复自主的运动，且能够加速肌肉记忆的形成，缩短该处肌肉的恢复时间。

本申请对于所述第一穿戴部11和所述第二穿戴部21的结构不做具体限定，在一种优选实施方式中，如图1所示，所述第一穿戴部11和所述第二穿戴部21均为绑带，所述第一穿戴部11捆绑于患者的大腿，所述第二穿戴部21捆绑于患者的小腿。

绑带式的结构简单，且小巧轻便，便于携带以及穿戴，对于上肢正常的患者而言，利用上肢力量即可自行完成整个器械的穿戴以及拆卸，提高了使用体验，并且由于自身重量较轻，因此穿戴后轻便，不会对患者造成压迫，以及不会对患者运动形成额外的阻力。

并且相对于将患者的大腿和小腿外侧全包裹的方式而言，减少了器械对患者下肢的压迫，方便了下肢运动，且减小了器械对患者下肢血管的挤压，使血液流动顺畅，有助于血液循环。

在使用时，需要将各个所述第一传感器12、所述第二传感器22、所述第一电极片13以及所述第二电极片23准确地放置在各个肌肉所在的位置处，而由于患者以及患者的家属通常对身体结构以及肌肉的分布位置不了解，因此在穿戴时，需要将每个所述第一传感器12、所述第二传感器22、所述第一电极片13以及所述第二电极片23进行定位，穿戴难度较大。

优选的，所述第一传感器12、所述第二传感器22、所述第一电极片13和所述第二电极片23均设置于所述绑带的内侧并对应各个肌肉位置设置，使得患者穿戴完成后，各个传感器和电极片也同步完成定位，无需另外安装固定各个传感器和电极片，简化了穿戴时的步骤，降低了穿戴难度，提高了使用体验。

此外，所述绑带的长度，以及所述第一运动组件1和所述第二运动组件2的长度也可调，以适应不同腿长、腿围的患者，提高普适性。

在一种优选实施方式中，如图5所示，所述第一运动组件1和所述第二运动组件2的内部设置有第一走线通道6，所述第一走线通道6的内壁设置有固定夹61，所述固定夹61分别沿所述第一运动组件1和所述第二运动组件2的长度方向间隔设置；所述第一关节4内部设置有第二走线通道7，所述第二走线通道7穿过所述第一关节4的轴心。

由于所述下肢康复训练器械设置有大量的电器元件，因此在为了实现之间的电连接，需要用到大量的导线，这就造成导线排布较杂乱，容易缠绕在患者的下肢，影响患者的运动，并且由于所述第一运动组件1、所述第二运动组件2以及所述脚踏件3均是可活动的结构，因此导线在活动连接处容易发生较大的弯折，造成导线的使用寿命下降，并且会出现导线被卡夹的问题。膝关节活动范围更大，因此当大腿和小腿之间的夹角较小时，所述第一关节处4的弯折角度更加尖锐，导线在所述第一关节处4的弯折情况也更加严重。

本申请通过在所述第一运动组件1和所述第二运动组件2内部设置所述第一走线通道6，使导线在器械内部延伸，避免了导线外露影响患者的运动，并且所述固定夹61的设置，优化了导线的排布，避免运动时各个导线互相缠绕。

导线穿过所述第一关节4的轴心，相较于从一侧绕过轴心的方式而言，减缓了导线在所述第一关节4内的弯折角度，当所述第一关节4转动时，导线的弯折也较平缓，大致以弧形弯折，而不会以锐角弯折，因此大大提高了导线的使用寿命。

作为优选，所述穿戴式下肢康复训练器械还包括显示装置，所述显示装置与所述第一传感器12、所述第二传感器22电连接，并用于显示所述第一传感器12和所述第二传感器22的检测数据，以方便医护人员或者患者直观地看到恢复过程，有助于医生针对当前的恢复情况指定下一步的训练计划，并且能够提高患者的信心，有助于提高恢复效果。

本申请中未述及的地方采用或借鉴已有技术即可实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种穿戴式下肢康复训练器械，所述穿戴式下肢康复训练器械具有主动状态和被动状态，其特征在于，包括：

第一运动组件，所述第一运动组件包括固定于患者的大腿的第一穿戴部，以及第一传感器，所述第一传感器对应患者的大腿肌肉设置，并用于检测大腿肌肉的运动；

第二运动组件，所述第二运动组件通过第一关节与所述第一运动组件转动连接，所述第二运动组件包括固定于患者的小腿的第二穿戴部，以及第二传感器，所述第二传感器对应患者的小腿肌肉设置，并用于检测小腿肌肉的运动；

脚踏件，所述脚踏件设置于所述第二运动组件的一端，且固定于患者的脚部，所述脚踏件底部的中心区域通过第二关节与所述第二运动组件万向连接；

驱动单元，所述驱动单元包括第一驱动件和第二驱动件，在所述主动状态下，所述第一驱动件驱动所述第一关节转动，所述第二驱动件驱动所述第二关节转动；

阻尼装置，所述阻尼装置包括第一阻尼器、第二阻尼器，所述第一阻尼器设置于所述第一关节，并与所述第一传感器电连接，所述第二阻尼器设置于所述第二关节，并与所述第二传感器电连接，在所述被动状态下，所述第一阻尼器根据所述第一传感器的检测信号控制所述第一关节的转动阻力，所述第二阻尼器根据所述第二传感器的检测信号控制所述第二关节的转动阻力；

其中，所述第二关节处还设置有用于检测所述第二关节的转动方向的检测元件，所述第一驱动件与所述检测元件电连接，所述穿戴式下肢康复训练器械还具有协同运动状态，在所述协同运动状态，所述第一驱动件能够根据所述检测元件测得的所述第二关节的转动方向驱动所述第一关节转动。

2.根据权利要求1所述的穿戴式下肢康复训练器械，其特征在于，

所述脚踏件具有第一运动模式和第二运动模式，在所述第一运动模式，所述脚踏件的前端绕所述第二关节向上翻转，以实现足背屈动作，在所述第二运动模式，所述脚踏件的后端绕所述第二关节向上翻转，以实现提踵动作；

所述第一关节具有增大所述第一运动组件和所述第二运动组件之间的夹角的第一转动方向，以及减小所述第一运动组件和所述第二运动组件之间的夹角的第二转动方向；

在所述协同运动状态下，当所述脚踏件以第一运动模式运动时，所述第一驱动件驱动所述第一关节朝向所述第一转动方向转动，当所述脚踏件以第二运动模式运动时，所述第一驱动件驱动所述第一关节朝向所述第二转动方向转动。

3.根据权利要求2所述的穿戴式下肢康复训练器械，其特征在于，

所述穿戴式下肢康复训练器械还包括控制单元，所述控制单元分别与所述第一驱动件、所述第二驱动件、所述第一阻尼器、所述第二阻尼器电连接，当所述第二阻尼器达到最大阻值时，所述控制单元控制所述第一驱动件启动，以使所述穿戴式下肢康复训练器械切换至所述协同运动状态。

4.根据权利要求3所述的穿戴式下肢康复训练器械，其特征在于，

所述穿戴式下肢康复训练器械还包括控制面板，所述控制面板与所述第一运动组件、所述第二运动组件为分体式结构，所述控制面板用于操控所述控制单元，以改变所述第一阻尼器和所述第二阻尼器的阻力值。

5.根据权利要求1所述的穿戴式下肢康复训练器械，其特征在于，

所述脚踏件包括底板，以及与患者足底接触的接触部，所述接触部和所述底板之间具有安装腔，所述安装腔内设置有第三传感器以及与所述第三传感器电连接的第三阻尼器，所述第三阻尼器设置为阻力值根据所述第三传感器的检测信号调节的结构，所述安装腔内还设置有弹性复位件。

6.根据权利要求1所述的穿戴式下肢康复训练器械，其特征在于，

所述第一传感器和所述第二传感器为压力传感器；或者，

所述第一传感器和所述第二传感器为肌电传感器。

7.根据权利要求1所述的穿戴式下肢康复训练器械，其特征在于，

所述穿戴式下肢康复训练器械还包括控制单元，所述第一运动组件还包括多个与所述控制单元电连接的第一电极片，所述第二运动组件还包括多个与所述控制单元电连接的第二电极片，各个所述第一电极片对应设置于患者大腿不同部位的肌肉处，各个所述第二电极片对应设置于患者小腿不同部位的肌肉处，在所述主动状态，所述控制单元根据所述第一关节的动作控制与其相对应部位肌肉处的所述第一电极片释放电流，所述控制单元根据所述第二关节的动作控制与其相对应部位肌肉处的所述第二电极片释放电流。

8.根据权利要求7所述的穿戴式下肢康复训练器械，其特征在于，

所述第一电极片和所述第二电极片间歇性地释放电流。

9.根据权利要求1所述的穿戴式下肢康复训练器械，其特征在于，

所述第一穿戴部和所述第二穿戴部均为绑带，所述第一穿戴部捆绑于患者的大腿，所述第二穿戴部捆绑于患者的小腿。

10.根据权利要求1所述的穿戴式下肢康复训练器械，其特征在于，

所述第一运动组件和所述第二运动组件的内部设置有第一走线通道，所述第一走线通道的内壁设置有固定夹，所述固定夹分别沿所述第一运动组件和所述第二运动组件的长度方向间隔设置；所述第一关节内部设置有第二走线通道，所述第二走线通道穿过所述第一关节的轴心。

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