CN114344831B - 智能化多功能膝关节康复设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了智能化多功能膝关节康复设备，包括底座，所述底座的上侧固定设置有坐台，坐台的两侧分别转动设置有靠板和伸缩摇臂结构，靠板上设置有触控屏操作结构，坐台内分别设置有虚拟现实设备和电控箱；所述伸缩摇臂结构设置有两个，两个伸缩摇臂结构靠近坐台的一端上侧转动设置有支撑转轮结构，两个伸缩摇臂结构远离坐台的一端均设置有阻力调节飞轮组件，为患者提供直腿抬高、坐位伸膝、俯卧屈膝、蹬踏训练、牵伸训练等等多种训练模式，便于实现各种康复运动疗法的转换，治疗效果提高，且将常用膝关节康复运动疗法整合在一台设备上，节省设备成本、占地空间、人力资源，提高治疗效果。

Description

智能化多功能膝关节康复设备

技术领域

本发明涉及医疗技术领域，具体涉及智能化多功能膝关节康复设备。

背景技术

骨关节炎，也称为骨关节病或退行性关节炎，是中老年人最常见的骨关节疾病，全膝关节置换术是治疗终末期膝骨关节炎最主要的治疗手段，但全膝关节置换术引起的手术创伤会导致膝关节腔内及伤口周围软组织的炎症反应，并继而导致疼痛及肿胀，影响患者术后早期功能锻炼进程，并直接影响到远期的膝关节功能及患者的生活质量，这就要求患者在术后需要尽早的进行积极有效的膝关节功能锻炼，避免发生膝关节黏连问题。

申请号为CN201922367709.6的一种膝关节牵引康复机器人，包括束缚单元，其固定在患者的腰腹部位和大腿部位；牵引单元，其固定在患者的小腿部位；以及牵引驱动器，其能够使束缚单元和牵引单元间产生相对运动，提供辅助膝关节进行康复训练的动力；

但是现有技术中，存在以下问题：

1、功能单一，无法为患者提供多种训练模式，不便于实现各种康复运动疗法的转换，治疗效果不佳；

2、在对患者的康复训练过程中，不便于对患者的腰跨及膝关节处进行转动支撑；

3、不便于配合不同身高的人群，不便于对患者脚踝的固定及腿部训练处的支撑。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供智能化多功能膝关节康复设备，欲克服现有技术的缺陷,详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的智能化多功能膝关节康复设备，包括底座，所述底座的上侧固定设置有坐台，坐台的两侧分别转动设置有靠板和伸缩摇臂结构，靠板上设置有触控屏操作结构，坐台内分别设置有虚拟现实设备和电控箱；

所述伸缩摇臂结构设置有两个，两个伸缩摇臂结构靠近坐台的一端上侧转动设置有支撑转轮结构，两个伸缩摇臂结构远离坐台的一端均设置有阻力调节飞轮组件，两个阻力调节飞轮组件彼此远离的一侧均可拆卸连接有脚蹬结构，两个伸缩摇臂结构的上侧均设置有腿部托垫结构。

作为优选，所述伸缩摇臂结构包括第一摇臂杆和第二摇臂杆，第一摇臂杆的远离坐台的一端内部开设有伸缩滑腔，第二摇臂杆的一端滑动连接至伸缩滑腔内，伸缩滑腔的内端面固定设置有第一电机，第一电机的输出轴端连接有丝杠的一端，丝杠的另一端螺纹连接至第二摇臂杆端部开设有的螺纹孔内，第一摇臂杆靠近坐台的一端通过支撑轴与坐台彼此转动连接，支撑轴的一端由固定设置在坐台内的第二电机驱动转动，支撑轴上设置有用于对其转动角度进行检测的角度传感器，第一摇臂杆与支撑轴采用键连接的方式彼此连接。

作为优选，所述支撑转轮结构包括转轮，所述第一摇臂杆靠近坐台的一端开设有转动槽，转轮转动设置在转动槽内，转轮的外侧沿其圆周方向形成有弧形凹槽，转轮的外侧套设有外套垫，外套垫采用橡胶材料制成。

作为优选，所述腿部托垫结构包括呈椭圆形状的托板，所述托板的下侧通过连接轴固定连接至第一摇臂杆上，所述托板的上侧固定设置有托垫，托垫内设置有两个以上振动电机，托垫采用硅胶材料制成。

作为优选，所述阻力调节飞轮组件包括飞轮，所述飞轮内通过轴承转动连接有内转台，两个伸缩摇臂结构上的内转台之间通过定位连接结构彼此定位连接，所述飞轮的外侧壁上设置有用于对内转台的转动阻力进行调节的阻力调节结构，两个伸缩摇臂结构上的内转台彼此远离的轴端转动连接有转盘；

阻力调节结构包括固定设置在飞轮外侧壁上的第三电动伸缩杆，第三电动伸缩杆的推杆头端朝向内转台延伸并固定连接有阻力摩擦头。

作为优选，所述脚蹬结构包括脚蹬板，脚蹬板的两端同一侧分别设置有前脚掌罩壳和后脚跟罩壳，前脚掌罩壳和后脚跟罩壳之间的脚蹬板上设置有用于对脚踝固定的锁扣和扣带，所述扣带的内侧壁固定设置有软垫，所述脚蹬板上开设有两个以上通气槽，后脚跟罩壳的外侧边沿上设置有脚踝软垫，所述脚蹬板的一侧转动连接有螺纹连接头，转盘的外侧偏心位置和中心轴端分别开设有与螺纹连接头配合可拆卸连接的第一连接螺纹孔和第二连接螺纹孔。

作为优选，所述定位连接结构包括第一定位连接结构和第二定位连接结构，所述第一定位连接结构包括第一电动伸缩杆，所述第二定位连接结构包括第二电动伸缩杆，第一电动伸缩杆和第二电动伸缩杆分别固定设置在两个内转台彼此的轴端处，第一电动伸缩杆和第二电动伸缩杆的推杆彼此相对并分别固定连接有第一连接头和第二连接头，第一连接头靠近第二连接头的一侧固定设置有三角定位棱锥，所述第二连接头靠近第一连接头的一侧开设有与三角定位棱锥配合连接的三角定位凹槽。

作为优选，所述触控屏操作结构包括触控屏和操作臂杆，操作臂杆设置有两个以上，紧邻的两个操作臂杆之间彼此铰接，两个操作臂杆之间的铰接处设置有用于实现两个操作臂杆角度进行位置紧定的第二紧定螺栓，这些操作臂杆的一端通过吊轴与触控屏转动连接，其中吊轴的一端与触控屏彼此固定连接，吊轴的另一端与操作臂杆彼此转动连接，吊轴靠近操作臂杆的轴端螺纹连接有用于实现两者转动角度紧定的第一紧定螺栓，这些操作臂杆的另一端转动连接至靠板上，操作臂杆靠近靠板的一端螺纹连接有第三紧定螺栓，触控屏的两侧设置有握把，所述靠板的两侧开设有弧形缺口。

作为优选，所述导向支撑结构包括弧形导轨和弧形导杆，弧形导轨的下端固定连接至坐台外侧壁上，弧形导杆的上端固定连接至靠板下侧壁上，弧形导杆的下端滑动连接至弧形导轨上端开设有的导向滑孔内。

作为优选，所述靠板远离坐台的一端中部位置开设有按摩孔，所述靠板的两侧固定设置有扶手，所述靠板靠近两个扶手的一侧均开设有弧形凹槽。

有益效果在于：

1、为患者提供直腿抬高、坐位伸膝、俯卧屈膝、蹬踏训练、牵伸训练等等多种训练模式，便于实现各种康复运动疗法的转换，治疗效果提高，且将常用膝关节康复运动疗法整合在一台设备上，节省设备成本、占地空间、人力资源，提高治疗效果；

2、在对患者的康复训练过程中，支撑转轮结构便于对患者的腰跨及膝关节处进行转动支撑，在进行康复训练时，可以更加省力方便，外套垫使得患者身体部位与转轮接触更加舒适

3、伸缩摇臂结构的长度可调节，便于配合不同身高的人群，脚蹬结构便于对患者脚踝的固定，腿部托垫结构可以在腿部训练时对腿部进行支撑，减轻关节处的力负载。

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它的附图。

图1是本发明的主视图；

图2是本发明图1的右视图；

图3是本发明图1的后视图；

图4是本发明图1的A-A剖面图；

图5是本发明图4的B处局部放大图；

图6是本发明图1的立体图；

图7是本发明图6的C处局部放大图；

图8是本发明图5的定位连接结构放大示意图；

图9是本发明的伸缩摇臂结构剖面图。

附图标记说明如下：1、底座；2、坐台；3、靠板；3a、弧形缺口；4、伸缩摇臂结构；401、第一摇臂杆；402、第二摇臂杆；403、伸缩滑腔；404、第一电机；405、丝杠；406、螺纹孔；5、阻力调节飞轮组件；501、转盘；502、飞轮；503、轴承；504、内转台；505、第一定位连接结构；505a、第一电动伸缩杆；505b、第一连接头；505c、三角定位棱锥；506、第二定位连接结构；506a、第二电动伸缩杆；506b、第二连接头；506c、三角定位凹槽；507、第三电动伸缩杆；508、阻力摩擦头；6、脚蹬结构；601、脚蹬板；602、前脚掌罩壳；603、后脚跟罩壳；604、脚踝软垫；605、锁扣；606、扣带；607、软垫；608、通气槽；7、腿部托垫结构；7a、托垫；7b、振动电机；7c、托板；8、支撑转轮结构；8a、转轮；8b、外套垫；9、触控屏操作结构；9a、触控屏；9b、操作臂杆；9c、吊轴；9d、第一紧定螺栓；9e、第二紧定螺栓；9f、第三紧定螺栓；9g、握把；10、坐垫；11、靠垫；12、导向支撑结构；12a、弧形导轨；12b、弧形导杆；13、抽屉；13a、虚拟现实设备；13b、虚拟现实眼镜；14、脚轮；15、嵌槽；16、电控箱；17、第一连接螺纹孔；18、第二电机；19、角度传感器；20、第三电机；21、螺纹连接头；22、第二连接螺纹孔；23、按摩孔；24、支撑轴。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

参见图1-图9所示，本发明提供了智能化多功能膝关节康复设备，包括底座1，底座1的上侧固定设置有坐台2，坐台2的两侧分别转动设置有靠板3和伸缩摇臂结构4，靠板3由第三电机20驱动转动，第三电机20固定设置在坐台2内，靠板3上设置有触控屏操作结构9，坐台2内分别设置有虚拟现实设备13a和电控箱16；其中坐台2一侧设置有抽屉13，虚拟现实设备13a设置在抽屉13内，虚拟现实设备13a包括虚拟现实眼镜13b。虚拟现实设备13a可以模拟在森林氧吧康复运动、海边骑行等情景，智能化、人性化的3D视听效果可充分调动患者的训练积极性,提高训练乐趣。

伸缩摇臂结构4设置有两个，两个伸缩摇臂结构4靠近坐台2的一端上侧转动设置有支撑转轮结构8，两个伸缩摇臂结构4远离坐台2的一端均设置有阻力调节飞轮组件5，两个阻力调节飞轮组件5彼此远离的一侧均可拆卸连接有脚蹬结构6，两个伸缩摇臂结构4的上侧均设置有腿部托垫结构7。

见说明书附图9所示，伸缩摇臂结构4包括第一摇臂杆401和第二摇臂杆402，第一摇臂杆401的远离坐台2的一端内部开设有伸缩滑腔403，第二摇臂杆402的一端滑动连接至伸缩滑腔403内，伸缩滑腔403的内端面固定设置有第一电机404，第一电机404的输出轴端连接有丝杠405的一端，丝杠405的另一端螺纹连接至第二摇臂杆402端部开设有的螺纹孔406内，第一摇臂杆401靠近坐台2的一端通过支撑轴24与坐台2彼此转动连接，支撑轴24的一端由固定设置在坐台2内的第二电机18驱动转动，支撑轴24上设置有用于对其转动角度进行检测的角度传感器19，第一摇臂杆401与支撑轴24采用键连接的方式彼此连接。通过上述结构设计，第一电机404的输出轴转动带动固定连接的丝杠405转动，丝杠405转动带动通过螺纹孔406螺纹连接的第二摇臂杆402在伸缩滑腔403内伸缩滑动，从而对伸缩摇臂结构4的整体长度进行调节，配合适用不同腿臂膝关节到踝关节处或腰跨到踝关节，且在进行不同模式的训练时，如直腿抬高是以腰跨为轴心转动，坐位伸膝是以膝关节为轴心转动，，其中角度传感器19可以对伸缩摇臂结构4的转动角度进行检测，并将检测到的电信号传输到触控屏操作结构9，实现对伸缩摇臂结构4转动角度及状态的显示。

见说明书附图4所示，支撑转轮结构8包括转轮8a，第一摇臂杆401靠近坐台2的一端开设有转动槽，转轮8a转动设置在转动槽内，转轮8a的外侧沿其圆周方向形成有弧形凹槽，转轮8a的外侧套设有外套垫8b，外套垫8b采用橡胶材料制成。通过上述具体结构设计，转轮8a可实现对使用者的膝关节和大腿根处进行转动支撑，使得在进行康复训练时，可以更加省力方便，外套垫8b使得患者身体部位与转轮8a接触更加舒适。

腿部托垫结构7包括呈椭圆形状的托板7c，托板7c的下侧通过连接轴固定连接至第一摇臂杆401上，托板7c的上侧固定设置有托垫7a，托垫7a内设置有两个以上振动电机7b，托垫7a采用硅胶材料制成。在实际应用中，托板7c及托垫7a可以实现对患者腿部进行支撑，其中振动电机7b可以实现在康复训练时对患者的振动按摩，缓解训练时肌肉的酸痛感，有助于患者的康复训练。

见说明书附图5和8所示，阻力调节飞轮组件5包括飞轮502，飞轮502内通过轴承503转动连接有内转台504，两个伸缩摇臂结构4上的内转台504之间通过定位连接结构彼此定位连接，飞轮502的外侧壁上设置有用于对内转台504的转动阻力进行调节的阻力调节结构，两个伸缩摇臂结构4上的内转台504彼此远离的轴端转动连接有转盘501；阻力调节结构包括固定设置在飞轮502外侧壁上的第三电动伸缩杆507，第三电动伸缩杆507的推杆头端朝向内转台504延伸并固定连接有阻力摩擦头508。定位连接结构包括第一定位连接结构505和第二定位连接结构506，第一定位连接结构505包括第一电动伸缩杆505a，第二定位连接结构506包括第二电动伸缩杆506a，第一电动伸缩杆505a和第二电动伸缩杆506a分别固定设置在两个内转台504彼此的轴端处，第一电动伸缩杆505a和第二电动伸缩杆506a的推杆彼此相对并分别固定连接有第一连接头505b和第二连接头506b，第一连接头505b靠近第二连接头506b的一侧固定设置有三角定位棱锥505c，第二连接头506b靠近第一连接头505b的一侧开设有与三角定位棱锥505c配合连接的三角定位凹槽506c，通过上述具体结构设计，第一定位连接结构505和第二定位连接结构506通过三角定位棱锥505c与三角定位凹槽506c的彼此连接，可以实现两个脚位对应的飞轮502彼此对应贴合，方便进行蹬踏训练。在实际应用中，在进行康复训练时，可以将脚蹬结构6连接至转盘501上，而阻力调节结构在将脚蹬结构6连接至转盘501的偏心位置上时，可以实现对患者的蹬踏训练，而阻力调节结构可以实现对内转台504的转动摩擦力调节，从而可以调节训练力度。

脚蹬结构6包括脚蹬板601，脚蹬板601的两端同一侧分别设置有前脚掌罩壳602和后脚跟罩壳603，前脚掌罩壳602和后脚跟罩壳603之间的脚蹬板601上设置有用于对脚踝固定的锁扣605和扣带606，扣带606的内侧壁固定设置有软垫607，脚蹬板601上开设有两个以上通气槽608，后脚跟罩壳603的外侧边沿上设置有脚踝软垫604，脚蹬板601的一侧转动连接有螺纹连接头21，转盘501的外侧偏心位置和中心轴端分别开设有与螺纹连接头21配合可拆卸连接的第一连接螺纹孔17和第二连接螺纹孔22。在实际应用中，患者将脚部的后脚掌嵌入后脚跟罩壳603内，脚尖部位嵌入前脚掌罩壳602内，然后再通过锁扣605和扣带606实现对患者脚踝的固定，防止患者脚部与脚蹬结构6的分离，脚踝软垫604和软垫607可以提高患者脚部佩戴的舒适性。

见说明书附图6所示，触控屏9a和操作臂杆9b，操作臂杆9b设置有两个以上，紧邻的两个操作臂杆9b之间彼此铰接，两个操作臂杆9b之间的铰接处设置有用于实现两个操作臂杆9b角度进行位置紧定的第二紧定螺栓9e，这些操作臂杆9b的一端通过吊轴9c与触控屏9a转动连接，其中吊轴9c的一端与触控屏9a彼此固定连接，吊轴9c的另一端与操作臂杆9b彼此转动连接，吊轴9c靠近操作臂杆9b的轴端螺纹连接有用于实现两者转动角度紧定的第一紧定螺栓9d，这些操作臂杆9b的另一端转动连接至靠板3上，操作臂杆9b靠近靠板3的一端螺纹连接有第三紧定螺栓9f，触控屏9a的两侧设置有握把9g，靠板3的两侧开设有弧形缺口3a。靠板3远离坐台2的一端中部位置开设有按摩孔23，靠板3的两侧固定设置有扶手，靠板3靠近两个扶手的一侧均开设有弧形凹槽。在实际应用中，操作臂杆9b相对靠板3转动三百六十度，可以实现对触控屏9a在靠板3上下两侧进行翻转，从而便于患者躺位或俯卧时，便于对触控屏9a进行操控,且在采用俯卧位即趴在靠板3上时，面朝靠板3对应按摩孔23，双手可以从弧形缺口3a处穿过对触控屏9a操控，且还可以通过紧邻操作臂杆9b彼此铰接及第二紧定螺栓9e实现对触控屏9a角度位置进行调节，方便对与患者之间的距离以及放置角度进行操控。

导向支撑结构12包括弧形导轨12a和弧形导杆12b，弧形导轨12a的下端固定连接至坐台2外侧壁上，弧形导杆12b的上端固定连接至靠板3下侧壁上，弧形导杆12b的下端滑动连接至弧形导轨12a上端开设有的导向滑孔内。

采用上述结构，使用时，可以进行直腿抬高、坐位伸膝、俯卧屈膝、蹬踏训练、牵伸训练等康复训练：

直腿抬高：该训练模式为主动训练模式，可加强大腿前侧肌群肌力，锻炼股四头肌及屈髋肌，提高髋膝关节控制能力及稳定性。锻炼时,将靠板3调至水平位置，伸缩摇臂结构4为与坐台2呈水平初始状态，患者采用仰卧位躺坐在坐台2及靠板3上，患者的大腿根处与支撑转轮结构8抵接配合，脚部通过脚蹬结构6连接至阻力调节飞轮组件5的转盘501上，此时脚部通过脚蹬结构6在转盘501的安装位置为第二连接螺纹孔22处，根据治疗需求单腿或双腿伸直，以腰跨为轴运动，沿脚尖方向发力带动伸缩摇臂结构4绕支撑轴24向上转动。此时第二电机18通过电子离合器与支撑轴24的连接，电子离合器为现有技术，用于实现自动控制第二电机18输出轴端与活动支撑轴24的俩呢及，还可以采用电子磁粉制动器对支撑轴24的转动产生阻力电子磁粉制动器采用现有技术，用于实现对支撑轴24的制动，角度传感器19可以实现对伸缩摇臂结构4的转动角度进行检测。在伸缩摇臂结构4转动角度达到一定角度后，复位至与坐台2呈水平状态，完成一次完整训练动作，其中还可以在电控箱16上设置计数器用于对完成一次完整训练动作的计数，患者可根据电子磁粉制动器的抗阻运动试验测出自己的肌力水平，在康复治疗师的专业指导下，在触控屏操作结构9的触控屏9a上设置科学的康复训练方案，并可自动记录、即时查看自己的训练过程，从而使直腿抬高训练实现智能化，提高训练效果。

坐位伸膝：进行该模式训练时，将伸缩摇臂结构4的角度调节至自然向下垂直，靠板3的角度调整至合适位置，患者采用坐姿，踝关节固定在脚蹬结构6上，脚部通过脚蹬结构6连接至阻力调节飞轮组件5的转盘501上，此时脚部通过脚蹬结构6在转盘501的安装位置为第二连接螺纹孔22处，患者的膝关节处由支撑转轮结构8进行支撑，便于膝关节的转动，从而以膝关节为轴运动。该训练模式分为被动、助力、主动三种模式。被动模式时，第二电机18作为动力源，第二电机18采用直流减速电机，带动伸缩摇臂结构4绕支撑轴24向上转动，可由触控屏操作结构9设定角速度。伸缩摇臂结构4可以设置在0-90°的范围内的任一角度停下，角度传感器19可以对伸缩摇臂结构4的转动角度进行检测，当角度到达设定角度时，第二电机18将会停止运行，而后缓速向下转动恢复原位。完成一次完整训练动作，电控箱16上设置计数器用于对完成一次完整训练动作的计数，整个康复训练需完成多次完整的训练动作。该被动模式训练主要在于训练患者膝关节的活动度，防止关节内外的粘连，促进骨折愈合。助力模式时，第二电机18作为动力源，提供一定量的推力和一定的角速度，患者借助此推力带动伸缩摇臂结构4绕支撑轴24向上转动。角度传感器19可以实现对伸缩摇臂结构4的转动角度进行检测，当伸缩摇臂结构4与坐台2上侧表面水平时，设备将提示患者保持当前角度5-10秒，而后第二电机18停止提供推力，伸缩摇臂结构4缓速向下转动恢复原位。完成一次完整训练动作，电控箱16上设置计数器用于对完成一次完整训练动作的计数，整个康复训练需完成多次完整的训练动作。主动模式时，电磁离合器将断开第二电机18与支撑轴24的连接，采用电子磁粉制动器产生阻力，患者自行用力带动伸缩摇臂结构4向上转动，当伸缩摇臂结构4转动至与坐台2上侧表面水平时，设备将提示患者保持5-10秒，而后缓速向下转动恢复原位，完成一次完整训练动作，并进行计数。患者可根据训练测出自己的肌力水平，在康复治疗师的专业指导下，在触控屏操作结构9的触控屏9a上设置科学的康复训练方案，并可自动记录、即时查看自己的训练过程，从而使坐位伸膝训练实现智能化，提高训练效果。助力与主动训练模式主要在于训练股四头肌，提高日常腿部动作的主要力量，膝关节的稳定性，尤其是骸骨和膝关节前后向的稳定性。

俯卧屈膝：进行该模式训练时，调节伸缩摇臂结构4与靠板3的角度至与坐台2上侧表面水平，变为按摩床形态。患者采用俯卧位，患者的脸部嵌入按摩孔23内，踝关节固定在脚蹬结构6上，患者的膝盖由支撑转轮结构8进行支撑，以膝关节为轴进行训练。该训练模式分为被动、助力、主动三种模式。被动模式时，第二电机18作为动力源，带动伸缩摇臂结构4以支撑轴24为中心向上转动，可自行设定转动角速度。伸缩摇臂结构4可以设置在0-150°的范围内的任一角度停下，由角度传感器19实现对伸缩摇臂结构4转动角度检测并反馈控制，当角度到达设定值时，第二电机18将会停止运行，而后缓速向下转动恢复原位，完成一次完整训练动作，并由计数器进行计数，整个康复训练需完成多次完整的训练动作。该被动模式训练意义与坐位伸膝的被动训练相同,但能提供更大的活动角度范围。助力模式时，第二电机18作为动力源，提供一定量的推力与一定的角速度，患者借助此推力带动伸缩摇臂结构4向上转动，至尽量靠近自己大腿的位置。待患者带动伸缩摇臂结构4至极限位置后，设备将提示患者保持5-10秒，而后第二电机18停止提供推力，伸缩摇臂结构4缓速向下转动恢复原位，完成一次完整训练动作并进行计数，整个康复训练需完成多次完整的训练动作。主动模式时，电磁离合器将断开第二电机18与支撑轴24的连接，采用电子磁粉制动器产生阻力，支撑轴24可以安装力传感器进行实时监测阻力大小。患者自行用力带动伸缩摇臂结构4向上转动，至尽量靠近自己大腿的位置。待患者带动伸缩摇臂结构4至极限位置后，设备将提示患者保持5-10秒，而后缓速向下转动恢复原位，完成一次完整训练动作并计数。患者可根据训练测出自己的肌力水平，在康复治疗师的专业指导下，在触控屏9a上设置科学的康复训练方案，并可自动记录、即时查看自己的训练过程，从而使俯卧屈膝训练实现智能化，提高训练效果。助力、主动训练模式主要加强大腿后侧肌群肌力，锻炼屈膝肌群胭绳肌，提高膝关节控制能力及稳定性。

蹬踏训练：进行该训练模式时,患者可以采用坐姿或仰卧位,根据患者所采用的姿势，调节伸缩摇臂结构4和坐台2之间的角度，靠板3和坐台2之间的角度，然后对两个伸缩摇臂结构4见平行调节，使得第一定位连接结构505和第二定位连接结构506通过三角定位棱锥505c和三角定位凹槽506c的配合彼此定位连接，实现对两个内转台504的同步转动。角度调节完毕后，将脚蹬结构6的螺纹连接头21与第一连接螺纹孔17彼此连接，如自行车脚蹬设置方式，两个脚蹬结构6呈一百八十度分布，患者将踝关节固定在脚蹬结构6。阻力调节飞轮组件5的第三电动伸缩杆507和阻力摩擦头508配合可以实现对内转台504的阻力调节。患者双腿发力即可带动脚蹬结构6绕轴转动，模拟自行车骑行。根据自身情况及康复师建议，可以调节飞轮的负载等级，以及单次蹬踏训练的时间。患者完成单位时间内的训练并计数，整个康复训练需要多次重复此单次训练。该训练模式为主动训练，安全且可训练整个下肢的肌力与关节的灵活性，应用广泛。

牵伸训练：进行该模式训练时，需要调节靠板3和伸缩摇臂结构4的角度，均调节角度至水平与坐台2上侧表面水平，此时脚部通过脚蹬结构6在转盘501的安装位置为第二连接螺纹孔22处，由第一摇臂杆401和第二摇臂杆402之间的配合伸缩可以实现带动患者的腿部的牵引拉伸，实现患者腿部膝盖处的弯曲拉伸，为一次完整的训练，整个康复训练需要多次重复此单次训练。该训练模式为主动训练,主要训练小腿三头肌及屈趾肌群的功能,加强踝关节的稳定性。

为患者提供直腿抬高、坐位伸膝、俯卧屈膝、蹬踏训练、牵伸训练等等多种训练模式，便于实现各种康复运动疗法的转换，治疗效果提高，且将常用膝关节康复运动疗法整合在一台设备上，节省设备成本、占地空间、人力资源，提高治疗效果；在对患者的康复训练过程中，支撑转轮结构8便于对患者的腰跨及膝关节处进行转动支撑，在进行康复训练时，可以更加省力方便，外套垫8b使得患者身体部位与转轮8a接触更加舒适；伸缩摇臂结构4的长度可调节，便于配合不同身高的人群，脚蹬结构6便于对患者脚踝的固定，腿部托垫结构7可以在腿部训练时对腿部进行支撑，减轻关节处的力负载。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种智能化多功能膝关节康复设备,其特征在于：包括底座(1)，所述底座(1)的上侧固定设置有坐台(2)，坐台(2)的两侧分别转动设置有靠板(3)和伸缩摇臂结构(4)，靠板(3)上设置有触控屏操作结构(9)，坐台(2)内分别设置有虚拟现实设备(13a)和电控箱(16)；

所述伸缩摇臂结构(4)设置有两个，两个伸缩摇臂结构(4)靠近坐台(2)的一端上侧转动设置有支撑转轮结构(8)，两个伸缩摇臂结构(4)远离坐台(2)的一端均设置有阻力调节飞轮组件(5)，两个阻力调节飞轮组件(5)彼此远离的一侧均可拆卸连接有脚蹬结构(6)，两个伸缩摇臂结构(4)的上侧均设置有腿部托垫结构(7)；

所述阻力调节飞轮组件(5)包括飞轮(502)，所述飞轮(502)内通过轴承(503)转动连接有内转台(504)，两个伸缩摇臂结构(4)上的内转台(504)之间通过定位连接结构彼此定位连接，所述飞轮(502)的外侧壁上设置有用于对内转台(504)的转动阻力进行调节的阻力调节结构，两个伸缩摇臂结构(4)上的内转台(504)彼此远离的轴端转动连接有转盘(501)；

阻力调节结构包括固定设置在飞轮(502)外侧壁上的第三电动伸缩杆(507)，第三电动伸缩杆(507)的推杆头端朝向内转台(504)延伸并固定连接有阻力摩擦头(508)；

所述定位连接结构包括第一定位连接结构(505)和第二定位连接结构(506)，所述第一定位连接结构(505)包括第一电动伸缩杆(505a)，所述第二定位连接结构(506)包括第二电动伸缩杆(506a)，第一电动伸缩杆(505a)和第二电动伸缩杆(506a)分别固定设置在两个内转台(504)彼此的轴端处，第一电动伸缩杆(505a)和第二电动伸缩杆(506a)的推杆彼此相对并分别固定连接有第一连接头(505b)和第二连接头(506b)，第一连接头(505b)靠近第二连接头(506b)的一侧固定设置有三角定位棱锥(505c)，所述第二连接头(506b)靠近第一连接头(505b)的一侧开设有与三角定位棱锥(505c)配合连接的三角定位凹槽(506c)。

2.根据权利要求1所述一种智能化多功能膝关节康复设备，其特征在于：所述伸缩摇臂结构(4)包括第一摇臂杆(401)和第二摇臂杆(402)，第一摇臂杆(401)的远离坐台(2)的一端内部开设有伸缩滑腔(403)，第二摇臂杆(402)的一端滑动连接至伸缩滑腔(403)内，伸缩滑腔(403)的内端面固定设置有第一电机(404)，第一电机(404)的输出轴端连接有丝杠(405)的一端，丝杠(405)的另一端螺纹连接至第二摇臂杆(402)端部开设有的螺纹孔(406)内，第一摇臂杆(401)靠近坐台(2)的一端通过支撑轴(24)与坐台(2)彼此转动连接，支撑轴(24)的一端由固定设置在坐台(2)内的第二电机(18)驱动转动，支撑轴(24)上设置有用于对其转动角度进行检测的角度传感器(19)，第一摇臂杆(401)与支撑轴(24)采用键连接的方式彼此连接。

3.根据权利要求2所述一种智能化多功能膝关节康复设备，其特征在于：所述支撑转轮结构(8)包括转轮(8a)，所述第一摇臂杆(401)靠近坐台(2)的一端开设有转动槽，转轮(8a)转动设置在转动槽内，转轮(8a)的外侧沿其圆周方向形成有弧形凹槽，转轮(8a)的外侧套设有外套垫(8b)，外套垫(8b)采用橡胶材料制成。

4.根据权利要求2所述一种智能化多功能膝关节康复设备，其特征在于：所述腿部托垫结构(7)包括呈椭圆形状的托板(7c)，所述托板(7c)的下侧通过连接轴固定连接至第一摇臂杆(401)上，所述托板(7c)的上侧固定设置有托垫(7a)，托垫(7a)内设置有两个以上振动电机(7b)，托垫(7a)采用硅胶材料制成。

5.根据权利要求1所述一种智能化多功能膝关节康复设备，其特征在于：所述脚蹬结构(6)包括脚蹬板(601)，脚蹬板(601)的两端同一侧分别设置有前脚掌罩壳(602)和后脚跟罩壳(603)，前脚掌罩壳(602)和后脚跟罩壳(603)之间的脚蹬板(601)上设置有用于对脚踝固定的锁扣(605)和扣带(606)，所述扣带(606)的内侧壁固定设置有软垫(607)，所述脚蹬板(601)上开设有两个以上通气槽(608)，后脚跟罩壳(603)的外侧边沿上设置有脚踝软垫(604)，所述脚蹬板(601)的一侧转动连接有螺纹连接头(21)，转盘(501)的外侧偏心位置和中心轴端分别开设有与螺纹连接头(21)配合可拆卸连接的第一连接螺纹孔(17)和第二连接螺纹孔(22)。

6.根据权利要求1所述一种智能化多功能膝关节康复设备，其特征在于：所述触控屏操作结构(9)包括触控屏(9a)和操作臂杆(9b)，操作臂杆(9b)设置有两个以上，紧邻的两个操作臂杆(9b)之间彼此铰接，两个操作臂杆(9b)之间的铰接处设置有用于实现两个操作臂杆(9b)角度进行位置紧定的第二紧定螺栓(9e)，这些操作臂杆(9b)的一端通过吊轴(9c)与触控屏(9a)转动连接，其中吊轴(9c)的一端与触控屏(9a)彼此固定连接，吊轴(9c)的另一端与操作臂杆(9b)彼此转动连接，吊轴(9c)靠近操作臂杆(9b)的轴端螺纹连接有用于实现两者转动角度紧定的第一紧定螺栓(9d)，这些操作臂杆(9b)的另一端转动连接至靠板(3)上，操作臂杆(9b)靠近靠板(3)的一端螺纹连接有第三紧定螺栓(9f)，触控屏(9a)的两侧设置有握把(9g)。

7.根据权利要求1所述一种智能化多功能膝关节康复设备，其特征在于：所述导向支撑结构(12)包括弧形导轨(12a)和弧形导杆(12b)，弧形导轨(12a)的下端固定连接至坐台(2)外侧壁上，弧形导杆(12b)的上端固定连接至靠板(3)下侧壁上，弧形导杆(12b)的下端滑动连接至弧形导轨(12a)上端开设有的导向滑孔内。

8.根据权利要求1所述一种智能化多功能膝关节康复设备，其特征在于：所述靠板(3)远离坐台(2)的一端中部位置开设有按摩孔(23)，所述靠板(3)的两侧固定设置有扶手，所述靠板(3)靠近两个扶手的一侧均开设有弧形凹槽。

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