CN114903733A - 一种基于脑机接口的脑卒中患者上肢训练装置 - Google Patents
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Abstract
本发明一种基于脑机接口的脑卒中患者上肢训练装置公开了一种能够根据患者的状态通过训练转盘的转动带动患者上肢进行不同程度的抬举和侧展训练，并能够对患者手臂进行振动按摩的上肢训练装置。其特征在于包括调节支撑组件，设置在调节支撑组件上的训练转盘，设置在调节转盘上的固定套管，和固定套管可拆卸连接的连接组件以及和连接组件可拆卸连接的固定按摩组件，所述固定按摩组件通过连接组件和固定套管配合和训练转盘连接，所述调节支撑组件带动训练转盘转动，所述训练转盘通过固定按摩组件带动患者上肢进行抬举和侧展训练，所述固定按摩组件对患者上肢进行按摩。
Description
技术领域
本发明一种基于脑机接口的脑卒中患者上肢训练装置涉及一种以脑机接口为基础的脑卒中患者使用的上肢训练装置，属于医疗器械技术领域。
背景技术
脑卒中是一种急性脑血管疾病，是由于脑部血管突然破裂或因血管阻塞导致血液不能流入大脑而引起脑组织损伤的一组疾病，脑卒中患者急救后上肢功能往往会有一定程度的缺失，上肢功能障碍严重影响了患者的生活质量，如不及时治疗康复会出现多种并发症，因此脑卒中患者生命体征平稳后，应尽早地进行康复训练，但康复训练前期患者很难表达意图且行动不便都给康复训练增加了难度，脑机接口，是在人或动物脑或者脑细胞的培养物与外部设备间建立的直接连接通路，利用脑机接口技术配合相关锻炼设备对患者进行康复锻炼是一种较好的解决方式，现有的上肢锻炼设备一般通过驱动转动结构带动患者手臂运动，使患者上肢进行被动屈伸来帮助患者进行上肢锻炼，但是其无法使患者的手臂进行抬举和侧展训练，患者需要进行抬举和侧展训练时还需要护理人员人工进行被动牵拉，增加护理人员的工作量，另外，现有的装置无法对患者手臂进行按摩，人工按摩费时费力。
公开号CN211835260U一种脑卒中康复用上肢训练装置，包括箱体和连杆，箱体上固定有支架、旋钮和电机，箱体内设置有圆盘轴，电机的输出轴固定有偏心轮，偏心轮上开设有铰接孔，圆盘轴上固定有圆盘和大齿轮，圆盘上设有铰接凸台，该装置仅能使患者手臂进行上下方向的弧形摆动，抬举幅度较小，且不能使手臂进行侧展锻炼，患者需要进行侧展训练时还需要护理人员人工进行被动牵拉，另外其在锻炼后不能对患者手臂进行按摩，人工按摩增加护理人员的工作量。
公开号CN206404010U公开了一种脑卒中病人上肢训练装置，包括上臂固定板，前臂固定板和手部固定装置，上臂固定板与前臂固定板转动连接，右端转动连接有电动推，前臂固定板前端通过驱动电机连接有手部固定装置，手部固定装置的手掌固定板前端转动连接有手指固定板；前臂固定板底端与手指固定板之间连接有牵引线；上臂固定板，前臂固定板和手部固定装置顶端均均匀分布有弹力绑带，上臂固定板和前臂固定板顶端均固定有按摩垫，该装置通过上臂固定板和前臂固定板带动手臂屈伸进行康复训练，但是其不能使患者的手臂进行抬举和侧展训练，患者需要进行抬举和侧展训练时还需要护理人员人工进行被动牵拉，增加护理人员的工作量。
发明内容
为了改善上述情况，本发明一种基于脑机接口的脑卒中患者上肢训练装置提供了一种能够根据患者的状态通过训练转盘的转动带动患者上肢进行不同程度的抬举和侧展训练，并能够对患者手臂进行振动按摩的上肢训练装置。
本发明一种基于脑机接口的脑卒中患者上肢训练装置是这样实现的：本发明一种基于脑机接口的脑卒中患者上肢训练装置包括调节支撑组件，设置在调节支撑组件上的训练转盘，设置在调节转盘上的固定套管，和固定套管可拆卸连接的连接组件以及和连接组件可拆卸连接的固定按摩组件；
其特征在于，所述固定按摩组件通过连接组件和固定套管配合和训练转盘连接，所述调节支撑组件带动训练转盘转动，所述训练转盘通过固定按摩组件带动患者上肢进行抬举和侧展训练，所述固定按摩组件对患者上肢进行按摩，
所述训练转盘侧面置有外齿圈，
所述固定套管有多个，多个所述固定套管从训练转盘边缘向训练转盘中心方向等距排列，
所述固定套管上置有紧固螺栓，
所述调节支撑组件由主动齿轮、驱动电机、支撑杆、调节伸缩杆、底座、配重盘和转轴组成，底座上等距置有多个调节伸缩杆，支撑杆置于多个调节伸缩杆上，
优选的，所述调节伸缩杆和底座之间置有加强板，
所述支撑杆中部置有固定盘，
转轴通过轴承可转动的置于固定盘内，所述转轴一端穿出固定盘和配重盘相连接，转轴另一端穿出固定盘和训练转盘中心位置相连接，
优选的，所述配重盘的中心线、转轴的中心线和训练转盘的中心线在同一条直线上，
优选的，所述支撑杆为矩形杆，所述支撑杆的宽度为转轴长度的四分之三，
驱动电机置于支撑杆端部，驱动电机轴穿过支撑杆和主动齿轮相连接，
优选的，所述驱动电机轴和支撑杆之间置有轴承，
优选的，所述主动齿轮和训练转盘上的外齿圈相齿合，
所述连接组件由球接头、连接套管、连接杆、球接套、插杆和连接滑块组成，连接杆一端置有球接头，插杆一端置有球接套，插杆另一端插置于训练转盘上的固定套管内，所述插杆和固定套管之间通过紧固螺栓固定，球接头可转动的置于球接套内，连接杆另一端套置有连接套管，所述连接套管和连接杆之间通过紧固螺栓固定，连接滑块通过连接块和连接套管相连接，
所述固定按摩组件由上弧形板、上夹持板、侧夹持板、半滑槽、固定块、侧振动马达、侧弧形板、弹性带、上弹簧和侧弹簧组成，两个弹性带分别一一对应置于上弧形板的两侧，所述弹性带一侧和上弧形板相连接，另一侧和侧弧形板一侧相连接，侧弧形板另一侧置有固定块，固定块上开有半滑槽，
优选的，所述弹性带的宽度和上弧形板的长度相等，
优选的，两个所述侧弧形板上的固定块相互对称，两个所述半滑槽相互对称，两个所述半滑槽拼合形成一个整滑槽，
优选的，所述整滑槽横截面为T形，
所述连接滑块插置于整滑槽内，所述连接滑块和整滑槽之间通过紧固螺栓固定，上弧形板上开有上固定通槽，上振动马达置于上固定通槽内，上夹持板和上振动马达相连接，
优选的，所述上夹持板位于上弧形板内，
所述上夹持板和上弧形板之间置有多组上弹簧，所述上弹簧一端和上夹持板相连接，另一端和上弧形板相连接，
优选的，所述上夹持板和上弧形板相互平行，
所述上夹持板上置有多组按摩凸点，侧弧形板上开有侧固定通槽，侧振动马达置于侧固定通槽内，侧夹持板和侧振动马达相连接，
优选的，所述侧夹持板位于侧弧形板内，
所述侧夹持板和侧弧形板之间置有多组侧弹簧，所述侧弹簧一端和侧夹持板相连接，另一端和侧弧形板相连接，
优选的，所述侧夹持板和侧弧形板相互平行，
所述侧夹持板上置于多组按摩凸点。
有益效果。
一、能够通过训练转盘的转动带动患者上肢进行抬举和侧展训练。
二、能够根据患者的状态选择不同位置的固定套管，使患者能够进行不同程度的抬举和侧展训练。
三、 能够通过固定按摩组件对训练后的患者手臂进行振动按摩，提高患者舒适度。
附图说明
图1为本发明一种基于脑机接口的脑卒中患者上肢训练装置的立体结构图；
图2为本发明一种基于脑机接口的脑卒中患者上肢训练装置的立体结构图，其仅仅展示了该装置的背部视角；
图3为本发明一种基于脑机接口的脑卒中患者上肢训练装置的固定夹持结构的立体拆分图；
图4为本发明一种基于脑机接口的脑卒中患者上肢训练装置的固定夹持结构的结构示意图。
附图中
其中为：训练转盘（1），球接头（2），固定套管（3），主动齿轮（4），驱动电机（5），支撑杆（6），调节伸缩杆（7），底座（8），连接套管（9），上弧形板（10），连接杆（11），球接套（12），插杆（13），配重盘（14），转轴（15），外齿圈（16），上夹持板（17），侧夹持板（18），连接滑块（19），半滑槽（20），固定块（21），侧振动马达（22），侧弧形板（23），弹性带（24），上弹簧（25），侧弹簧（26）。
具体实施方式：
本发明一种基于脑机接口的脑卒中患者上肢训练装置是这样实现的：包括调节支撑组件，设置在调节支撑组件上的训练转盘（1），设置在调节转盘上的固定套管（3），和固定套管（3）可拆卸连接的连接组件以及和连接组件可拆卸连接的固定按摩组件，
其特征在于，所述固定按摩组件通过连接组件和固定套管（3）配合和训练转盘（1）连接，所述调节支撑组件带动训练转盘（1）转动，所述训练转盘（1）通过固定按摩组件带动患者上肢进行抬举和侧展训练，所述固定按摩组件对患者上肢进行按摩，
所述训练转盘（1）侧面置有外齿圈（16），
所述固定套管（3）有多个，多个所述固定套管（3）从训练转盘（1）边缘向训练转盘（1）中心方向等距排列，
所述固定套管（3）上置有紧固螺栓，
所述调节支撑组件由主动齿轮（4）、驱动电机（5）、支撑杆（6）、调节伸缩杆（7）、底座（8）、配重盘（14）和转轴（15）组成，底座（8）上等距置有多个调节伸缩杆（7），支撑杆（6）置于多个调节伸缩杆（7）上，
优选的，所述调节伸缩杆（7）和底座（8）之间置有加强板，
所述支撑杆（6）中部置有固定盘，
转轴（15）通过轴承可转动的置于固定盘内，所述转轴（15）一端穿出固定盘和配重盘（14）相连接，转轴（15）另一端穿出固定盘和训练转盘（1）中心位置相连接，
优选的，所述配重盘（14）的中心线、转轴（15）的中心线和训练转盘（1）的中心线在同一条直线上，
优选的，所述支撑杆（6）为矩形杆，所述支撑杆（6）的宽度为转轴（15）长度的四分之三，
驱动电机（5）置于支撑杆（6）端部，驱动电机（5）轴穿过支撑杆（6）和主动齿轮（4）相连接，
优选的，所述驱动电机（5）轴和支撑杆（6）之间置有轴承，
优选的，所述主动齿轮（4）和训练转盘（1）上的外齿圈（16）相齿合，
所述连接组件由球接头（2）、连接套管（9）、连接杆（11）、球接套（12）、插杆（13）和连接滑块（19）组成，连接杆（11）一端置有球接头（2），插杆（13）一端置有球接套（12），插杆（13）另一端插置于训练转盘（1）上的固定套管（3）内，所述插杆（13）和固定套管（3）之间通过紧固螺栓固定，球接头（2）可转动的置于球接套（12）内，连接杆（11）另一端套置有连接套管（9），所述连接套管（9）和连接杆（11）之间通过紧固螺栓固定，连接滑块（19）通过连接块和连接套管（9）相连接，
所述固定按摩组件由上弧形板（10）、上夹持板（17）、侧夹持板（18）、半滑槽（20）、固定块（21）、侧振动马达（22）、侧弧形板（23）、弹性带（24）、上弹簧（25）和侧弹簧（26）组成，两个弹性带（24）分别一一对应置于上弧形板（10）的两侧，所述弹性带（24）一侧和上弧形板（10）相连接，另一侧和侧弧形板（23）一侧相连接，侧弧形板（23）另一侧置有固定块（21），固定块（21）上开有半滑槽（20），
优选的，所述弹性带（24）的宽度和上弧形板（10）的长度相等，
优选的，两个所述侧弧形板（23）上的固定块（21）相互对称，两个所述半滑槽（20）相互对称，两个所述半滑槽（20）拼合形成一个整滑槽，
优选的，所述整滑槽横截面为T形，
所述连接滑块（19）插置于整滑槽内，所述连接滑块（19）和整滑槽之间通过紧固螺栓固定，上弧形板（10）上开有上固定通槽，上振动马达置于上固定通槽内，上夹持板（17）和上振动马达相连接，
优选的，所述上夹持板（17）位于上弧形板（10）内，
所述上夹持板（17）和上弧形板（10）之间置有多组上弹簧（25），所述上弹簧（25）一端和上夹持板（17）相连接，另一端和上弧形板（10）相连接，
优选的，所述上夹持板（17）和上弧形板（10）相互平行，
所述上夹持板（17）上置有多组按摩凸点，侧弧形板（23）上开有侧固定通槽，侧振动马达（22）置于侧固定通槽内，侧夹持板（18）和侧振动马达（22）相连接，
优选的，所述侧夹持板（18）位于侧弧形板（23）内，
所述侧夹持板（18）和侧弧形板（23）之间置有多组侧弹簧（26），所述侧弹簧（26）一端和侧夹持板（18）相连接，另一端和侧弧形板（23）相连接，
优选的，所述侧夹持板（18）和侧弧形板（23）相互平行，
所述侧夹持板（18）上置于多组按摩凸点；
优选的，所述连接杆（11）由双相不锈钢制成，双相不锈钢（Duplex StainlessSteel，简称DSS），指铁素体与奥氏体各约占50%，一般较少相的含量最少也需要达到30%的不锈钢。在含C较低的情况下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Nb、Ti、N等合金元素，该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点；
优选的，所述上弧形板（10）由双相不锈钢制成，
优选的，所述上夹持板（17）和侧夹持板（18）均由硅胶材料制成，硅胶又名硅酸凝胶，是一种高活性吸附材料，属非晶态物质，硅胶主要成分是二氧化硅，化学性质稳定，不燃烧，，透明或乳白色粒状固体，具有开放的多孔结构,吸附性强,能吸附多种物质；
使用时，首先调节调节伸缩杆（7）的长度，调节伸缩杆（7）带动支撑杆（6）上下移动，支撑杆（6）带动训练转盘（1）和主动齿轮（4）上下移动，使训练转盘（1）的中心大致对齐患者的肩部，将两个侧弧形板（23）张开卡在患者上肢适当位置， 并使两个侧弧形板（23）上的固定块（21）对接在一起，使两个半滑槽（20）形成一个整滑槽，将连接滑块（19）插进整滑槽内并用紧固螺栓固定，上夹持板（17）和侧夹持板（18）和患者手臂相贴合，将连接套管（9）套在连接杆（11）上并用紧固螺栓固定，根据患者的恢复状态，将插杆（13）插进训练转盘（1）上对应位置的固定套管（3）内并固定，启动驱动电机（5），驱动电机（5）带动主动齿轮（4）缓慢转动，主动齿轮（4）通过外齿圈（16）带动训练转盘（1）缓慢转动，训练转盘（1）通过连接杆（11）带动固定按摩组件缓慢转动，进而使患者上肢进行抬举和侧展训练，当训练完成后，启动上振动马达和侧振动马达（22），上振动马达和侧振动马达（22）分别带动上夹持板（17）和侧夹持板（18）振动，配合其上的按摩凸点对患者手臂进行按摩，缓解患者疲劳；
所述固定套管（3）有多个，多个所述固定套管（3）从训练转盘（1）边缘向训练转盘（1）中心方向等距排列的设计，能够根据患者的恢复状态选择对应位置的固定套管（3），使得患者的抬举和侧展训练的训练幅度能够适应患者的恢复状态；
所述配重盘（14）的设计，能够使训练转盘（1）在转动过程中不会发生偏移晃动而使其在带动患者进行抬举和侧展训练时不稳定；
所述支撑杆（6）为矩形杆，所述支撑杆（6）的宽度为转轴（15）长度的四分之三的设计，能够避免转轴（15）伸出支撑杆（6）的部分过长而使训练转盘（1）在转动过程中不稳定而影响患者的抬举和侧展训练；
所述弹性带（24）的宽度和上弧形板（10）的长度相等的设计，能够使上弧形板（10）、弹性带（24）和侧弧形板（23）形成套筒结构套在患者手臂上并通过连接组件将患者手臂和训练转盘（1）连接起来进行不同程度的抬举和侧展训练；
所述连接滑块（19）配合半滑槽（20），能够将两个侧弧形板（23）连接在一起，使上弧形板（10）、弹性带（24）和侧弧形板（23）形成套筒结构套在患者手臂上并通过连接组件将患者手臂和训练转盘（1）连接起来进行不同程度的抬举和侧展训练；
所述调节伸缩杆（7）配合支撑杆（6）对训练转盘（1）的高度进行调节的设计，能够根据患者的姿态，如卧姿、坐姿或站姿调节训练转盘（1）的高度，使训练转盘（1）的中心大致对齐患者的肩部后再进行上肢的抬举和侧展训练；
达到能够根据患者的状态通过训练转盘（1）的转动带动患者上肢进行不同程度的抬举和侧展训练，并能够对患者手臂进行振动按摩的目的。
上述实施例为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。
Claims (10)
1.一种基于脑机接口的脑卒中患者上肢训练装置，包括调节支撑组件，设置在调节支撑组件上的训练转盘，设置在调节转盘上的固定套管，和固定套管可拆卸连接的连接组件以及和连接组件可拆卸连接的固定按摩组件，其特征在于：所述固定按摩组件通过连接组件和固定套管配合和训练转盘连接，所述调节支撑组件带动训练转盘转动，所述训练转盘通过固定按摩组件带动患者上肢进行抬举和侧展训练，所述固定按摩组件对患者上肢进行按摩。
2.根据权利要求1所述的一种基于脑机接口的脑卒中患者上肢训练装置，其特征在于所述训练转盘侧面置有外齿圈。
3.根据权利要求1所述的一种基于脑机接口的脑卒中患者上肢训练装置，其特征在于所述固定套管有多个，多个所述固定套管从训练转盘边缘向训练转盘中心方向等距排列，所述固定套管上置有紧固螺栓。
4.根据权利要求1所述的一种基于脑机接口的脑卒中患者上肢训练装置，其特征在于所述调节支撑组件由主动齿轮、驱动电机、支撑杆、调节伸缩杆、底座、配重盘和转轴组成，底座上等距置有多个调节伸缩杆，支撑杆置于多个调节伸缩杆上，所述支撑杆中部置有固定盘，转轴通过轴承可转动的置于固定盘内，所述转轴一端穿出固定盘和配重盘相连接，转轴另一端穿出固定盘和训练转盘中心位置相连接，驱动电机置于支撑杆端部，驱动电机轴穿过支撑杆和主动齿轮相连接，所述驱动电机轴和支撑杆之间置有轴承，所述主动齿轮和训练转盘上的外齿圈相齿合。
5.根据权利要求1所述的一种基于脑机接口的脑卒中患者上肢训练装置，其特征在于所述连接组件由球接头、连接套管、连接杆、球接套、插杆和连接滑块组成，连接杆一端置有球接头，插杆一端置有球接套，插杆另一端插置于训练转盘上的固定套管内，所述插杆和固定套管之间通过紧固螺栓固定，球接头可转动的置于球接套内，连接杆另一端套置有连接套管，所述连接套管和连接杆之间通过紧固螺栓固定，连接滑块通过连接块和连接套管相连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于脑机接口的脑卒中患者上肢训练装置，其特征在于所述固定按摩组件由上弧形板、上夹持板、侧夹持板、半滑槽、固定块、侧振动马达、侧弧形板、弹性带、上弹簧和侧弹簧组成，两个弹性带分别一一对应置于上弧形板的两侧，所述弹性带一侧和上弧形板相连接，另一侧和侧弧形板一侧相连接，侧弧形板另一侧置有固定块，固定块上开有半滑槽，两个所述侧弧形板上的固定块相互对称，两个所述半滑槽相互对称，两个所述半滑槽拼合形成一个整滑槽，所述连接滑块插置于整滑槽内，所述连接滑块和整滑槽之间通过紧固螺栓固定，上弧形板上开有上固定通槽，上振动马达置于上固定通槽内，上夹持板和上振动马达相连接，所述上夹持板位于上弧形板内，所述上夹持板和上弧形板之间置有多组上弹簧，所述上弹簧一端和上夹持板相连接，另一端和上弧形板相连接，所述上夹持板上置有多组按摩凸点，侧弧形板上开有侧固定通槽，侧振动马达置于侧固定通槽内，侧夹持板和侧振动马达相连接，所述侧夹持板位于侧弧形板内，所述侧夹持板和侧弧形板之间置有多组侧弹簧，所述侧弹簧一端和侧夹持板相连接，另一端和侧弧形板相连接，所述侧夹持板上置于多组按摩凸点。
7.根据权利要求4所述的一种基于脑机接口的脑卒中患者上肢训练装置，其特征在于所述调节伸缩杆和底座之间置有加强板。
8.根据权利要求4所述的一种基于脑机接口的脑卒中患者上肢训练装置，其特征在于所述配重盘的中心线、转轴的中心线和训练转盘的中心线在同一条直线上，所述支撑杆为矩形杆，所述支撑杆的宽度为转轴长度的四分之三。
9.根据权利要求6所述的一种基于脑机接口的脑卒中患者上肢训练装置，其特征在于所述弹性带的宽度和上弧形板的长度相等，所述整滑槽横截面为T形。
10.根据权利要求6所述的一种基于脑机接口的脑卒中患者上肢训练装置，其特征在于所述上夹持板和上弧形板相互平行，所述侧夹持板和侧弧形板相互平行。
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