CN115463395A - 一种呼吸科用肺功能康复训练装置及其控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种呼吸科用肺功能康复训练装置及其控制系统，涉及肺康复训练技术领域。为了解决现有的康复训练装置仅能坐在坐板上进行训练，实用性不强，康复效果较差。一种呼吸科用肺功能康复训练装置，包括支撑座，所述支撑座下安装移动轮，支撑座的内部安装下肢训练机构，支撑座的右侧通过旋转机构转动安装有盖板，盖板上表面安装第一头枕，盖板的下表面安装呼吸训练机构，呼吸训练机构的一侧安装控制器。本发明使得患者不仅可以坐着训练，还可以实现躺着训练，提高了该装置的实用性，通过控制器打开氧气瓶上的阀门对患者进行供氧，免患者在长时间训练中缺氧，使病人可以得到更好的恢复。

Description

一种呼吸科用肺功能康复训练装置及其控制系统
技术领域
本发明涉及肺康复训练领域，特别涉及一种呼吸科用肺功能康复训练装置及其控制系统。
背景技术
肺部疾病患者和其他手术后患者，都需要进行不断呼气、吹气的呼吸锻炼，以促进肺部机能的恢复，通过物理锻炼的目的来实现锻炼肺功能，治愈或者减轻肺部问题，申请号为CN202120143474.7的实用新型公开了一种呼吸内科肺功能康复训练器，通过盖板的下端滑动连接的两个踏板左右对称排布，且两个踏板可随第一把手和第二把手同时向内侧移动而交替升降，有效的解决了常规一种呼吸内科肺功能康复训练器无法对患者的上肢和下肢进行同步的锻炼，这样对患者的锻炼存在局限性，并且锻炼后无法进行收放占用病房空间的问题，但是该装置在使用时还存在以下缺陷：
1、患者在进行训练时，仅能坐在坐板上进行上肢和下肢的训练，但是如果患者不方便坐着，该装置就不能对患者进行肺功能康复训练，实用性不强；
2、患者在进行肺功能康复训练时，长时间训练容易出现缺氧的情况，患者由于自身呼吸很困难，就需要借助氧气进行呼吸，但是该装置不具备这些功能，康复效果较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种呼吸科用肺功能康复训练装置及其控制系统，当患者可以坐着进行训练时，将患者的双脚通过固定带固定在脚踏上，踩动脚踏进行有氧运动，对患者的下肢进行训练，当患者不方便坐着做康复训练时，使患者躺在第一坐板和第二坐板上，踩动脚踏使得患者可以躺着进行康复训练，当患者不便踩动脚踏时，也可以只通过呼吸训练机构进行肺部的康复训练，提高了该装置的实用性的同时提高了康复的效果，通过第二软管向气筒内吹气起到良好的肺功能训练效果，当气体流量感应器感应到患者存在缺氧的情况时，将结果反馈至控制器，控制器打开氧气瓶上的阀门，对患者进行供氧，免患者在长时间训练中缺氧，使病人可以得到更好的恢复，使身体恢复的更加快速，提高了康复的效果，利于人们使用，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：
一种呼吸科用肺功能康复训练装置，包括支撑座、移动轮和第一头枕，所述支撑座的下表面安装有移动轮，移动轮上均设有刹车器，支撑座的内部安装有下肢训练机构，支撑座的右侧通过旋转机构转动安装有盖板，下肢训练机构与盖板活动连接，盖板的上表面安装有第一头枕，盖板的下表面安装有呼吸训练机构，呼吸训练机构的一侧安装有控制器，支撑座的两侧外壁上螺纹连接有第二固定螺丝。
进一步地，所述盖板包括夹持块、第一连接轴、第二连接轴和第一连接杆，盖板的下表面固定有夹持块，盖板的底部设有第一连接轴，第一连接轴上转动安装有第一连接杆，第一连接杆远离第一连接轴的一端活动安装在第二连接轴上，第二连接轴固定在下肢训练机构上。
进一步地，所述旋转机构包括旋转电机、主动齿轮、从动轴和从动齿轮，旋转电机的输出端安装有主动轴，主动轴转动安装在支撑座的外壁上，主动轴上固定有主动齿轮，主动齿轮上啮合有从动齿轮，从动齿轮固定在从动轴的一端，从动轴的另一端穿过盖板转动安装在固定块上，固定块与支撑座固定连接。
进一步地，所述呼吸训练机构包括外框架、开门、第一软管、弹力带、呼吸罩、三通管、第二软管、氧气瓶和气筒，外框架上设有开门，外框架内安装有气筒，气筒与第二软管连接，气筒的上方设有氧气瓶，氧气瓶与第一软管连接，第一软管和第二软管均安装在三通管上，三通管安装在呼吸罩的底部，呼吸罩的两侧固定有弹力带，弹力带上分别安装有魔术贴毛和魔术贴刺，气筒共设置两个，气筒内放置有不同尺寸的球体，气筒的筒壁上设有刻度表，气筒的顶部设有防护罩，氧气瓶与第一软管连接处设有阀门，第二软管与气筒连接处设有过滤器和气体流量感应器。
进一步地，所述下肢训练机构包括第一坐板、第二坐板、踩踏装置、第一固定件、第二连接杆、第二固定件和第二头枕，第一坐板和第二坐板通过铰链连接，第一坐板的两侧活动安装有第二固定件，第二坐板和第二头枕通过铰链连接，第二坐板的两侧活动安装有第二连接杆，第二坐板的右侧活动安装有第一固定件，踩踏装置与第一坐板通过铰链连接，第一坐板靠近踩踏装置处设有固定轴，踩踏装置与固定轴位置对应处设有固定孔。
进一步地，所述踩踏装置包括连接板、安装板、固定带、转轴、曲柄和脚踏，连接板的两侧固定有安装板，安装板上转动安装有转轴，转轴的两端固定有曲柄，曲柄的底部安装有脚踏，脚踏上固定有固定带。
进一步地，所述第一固定件包括第一安装轴、第一固定杆和第一固定螺丝，第一安装轴固定在第二坐板上，第一安装轴上转动安装有第一固定杆，第一固定杆远离第一安装轴的一端螺纹连接有第一固定螺丝，第二固定件包括第二安装轴、第二固定杆和固定套管，第二安装轴固定在第一坐板上，第二安装轴上活动安装有第二固定杆，第二安装轴远离第二固定杆的一端设有固定套管，第一坐板上设置安装孔，固定套管插在安装孔内。
进一步地，所述支撑座上表面设置力度调节机构，力度调节机构包括两个对称设置的调节箱，调节箱位于脚踏下方，调节箱下表面与支撑座上表面固定连接，调节箱左右两侧内壁对称设置滑槽，滑槽内上下滑动设置滑块，滑块下端固定设置第一弹簧，第一弹簧下端与滑槽底壁固定连接，滑块远离滑槽一端固定设置齿条，齿条上端固定设置横杆，横杆位于安装板前方，两个横杆之间固定设置支撑板，支撑板上端固定设置套筒，套筒内设置第二弹簧，第二弹簧下端与支撑板上表面固定连接，第二弹簧上端固定设置滑动柱，滑动柱与套筒内壁滑动连接，滑动柱上端延伸至套筒外部并设置接触板，接触板上表面与脚踏下表面抵接。
进一步地，所述调节箱内还对称设置两个第一固定板及两个第二固定板，两个第一固定板位于两个齿条之间，第一固定板下端与调节箱底壁固定连接，两个第二固定板位于两个第一固定板之间，第二固定板后端与调节箱后侧壁固定连接，两个第二固定板相互远离一侧转动设置螺杆，螺杆远离第二固定板一端穿过第一固定板并设置第一齿轮，螺杆与第一固定板转动连接，第一齿轮位于齿条前方，第一齿轮与齿条前侧啮合，螺杆上螺纹传动连接有滑台，滑台与支撑板之间设置第三连接杆，第三连接杆一端与滑台上表面铰接连接，第三连接杆另一端与支撑板下表面铰接连接，第三连接杆上滑动设置滑套，两个第三连接杆之间设置存储箱，存储箱内存储有非牛顿流体，存储箱内对称设置两个推板，推板靠近滑套一端与滑动杆一端固定连接，滑动杆另一端与滑套外壁铰接连接，滑动杆与存储箱侧壁密封滑动连接。
本发明提供另一种方案：一种呼吸科用肺功能康复训练装置的控制系统，包括以下步骤：
步骤一：通过控制器启动旋转电机，使得主动齿轮旋转，带动从动齿轮转动，进而使得盖板转动，打开盖板。
步骤二：当患者可以坐着进行训练时，使患者坐在下肢训练机构上，将呼吸罩戴在患者的脸上，将魔术贴毛和魔术贴刺粘接在一起，使得呼吸罩与患者面部紧贴，同时将患者的双脚通过固定带固定在脚踏上。
步骤三：患者踩动脚踏的同时通过第二软管向气筒内吹气，将气筒内不同大小的球体顶起，患者吹的气体经过气体流量感应器时检测患者的肺活量，并将检测的结果反馈至控制器上。
步骤四：当气体流量感应器感应到患者存在缺氧的情况时，将结果反馈至控制器，控制器打开氧气瓶上的阀门，对患者进行供氧。
步骤五：当患者不方便坐着做康复训练时，向上抬起踩踏装置，使固定轴插进固定孔内，同时拉开第一坐板，并将第一坐板上的第二固定件向下旋转90°，此时固定套管的位置与第二固定螺丝的位置相对应，拧动第二固定螺丝，使得第二固定螺丝固定在固定套管内，同时将第一固定螺丝拧进安装孔内，对第一坐板和第二坐板进行固定。
步骤六：使患者躺在第一坐板和第二坐板上，将患者的双脚通过固定带固定在脚踏上，将呼吸罩戴在患者的脸上，将魔术贴毛和魔术贴刺粘接在一起，使得呼吸罩与患者面部紧贴，同时将患者的双脚通过固定带固定在脚踏上，然后重复步骤三和步骤四。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、当患者可以坐着进行训练时，将患者的双脚通过固定带固定在脚踏上，踩动脚踏进行有氧运动，对患者的下肢进行训练，当患者不方便坐着做康复训练时，使患者躺在第一坐板和第二坐板上，踩动脚踏使得患者可以躺着进行康复训练，当患者不便踩动脚踏时，也可以只通过呼吸训练机构进行肺部的康复训练，提高了该装置的实用性的同时提高了康复的效果。
2、患者通过第二软管向气筒内吹气，将气筒内不同大小的球体顶起，起到良好的肺功能训练效果，患者吹的气体经过气体流量感应器时检测患者的肺活量，当气体流量感应器感应到患者存在缺氧的情况时，将结果反馈至控制器，控制器打开氧气瓶上的阀门，对患者进行供氧，免患者在长时间训练中缺氧，使病人可以得到更好的恢复，使身体恢复的更加快速，提高了康复的效果，利于人们使用。
附图说明
图1为本发明的呼吸科用肺功能康复训练装置的示意图；
图2为本发明的呼吸科用肺功能康复训练装置的内部结构示意图；
图3为本发明的呼吸科用肺功能康复训练装置的下肢训练机构示意图；
图4为本发明的呼吸科用肺功能康复训练装置的下肢训练机构展开示意图；
图5为本发明的呼吸科用肺功能康复训练装置的脚踏装置示意图；
图6为本发明的呼吸科用肺功能康复训练装置的局部结构示意图；
图7为本发明的呼吸科用肺功能康复训练装置的呼吸训练机构示意图；
图8为本发明的呼吸训练机构的局部结构示意图；
图9为本发明的力度调节机构示意图；
图10为本发明图9中A处放大图；
图11为本发明图9中B处放大图；
图12为本发明图9中C处放大图。
图中：1、支撑座；2、移动轮；3、第一头枕；4、盖板；41、夹持块；42、第一连接轴；43、第二连接轴；44、第一连接杆；5、旋转机构；51、旋转电机；52、主动齿轮；53、从动轴；54、从动齿轮；6、呼吸训练机构；61、外框架；62、开门；63、第一软管；64、弹力带；65、呼吸罩；66、三通管；67、第二软管；68、氧气瓶；69、气筒；7、下肢训练机构；71、第一坐板；72、第二坐板；73、踩踏装置；731、连接板；732、安装板；733、固定带；734、转轴；735、曲柄；736、脚踏；74、第一固定件；741、第一安装轴；742、第一固定杆；743、第一固定螺丝；75、第二连接杆；76、第二固定件；761、第二安装轴；762、第二固定杆；763、固定套管；77、第二头枕；8、控制器；9、第二固定螺丝；101、调节箱；102、滑槽；103、滑块；104、第一弹簧；105、齿条；106、横杆；107、支撑板；108、套筒；109、第二弹簧；110、滑动柱；111、接触板；112、第一固定板；113、第二固定板；114、螺杆；115、第一齿轮；116、滑台；117、第三连接杆；118、滑套；119、存储箱；120、推板；121、滑动杆；122、竖管；123、支撑柱；124、第三弹簧；125、滑动板；126、竖杆；127、横板；128、电动伸缩杆。
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。
为了解决现有的康复训练装置在进行训练时，仅能坐在坐板上进行上肢和下肢的训练，如果患者不方便坐着，该装置就不能对患者进行肺功能康复训练，实用性不强的技术问题，请参阅图1-图11，本实施例提供以下技术方案：
一种呼吸科用肺功能康复训练装置，包括支撑座1、移动轮2和第一头枕3，支撑座1的下表面安装有移动轮2，移动轮2上均设有刹车器，支撑座1的内部安装有下肢训练机构7，支撑座1的右侧通过旋转机构5转动安装有盖板4，旋转机构5包括旋转电机51、主动齿轮52、从动轴53和从动齿轮54，旋转电机51的输出端安装有主动轴，主动轴转动安装在支撑座1的外壁上，主动轴上固定有主动齿轮52，主动齿轮52上啮合有从动齿轮54，从动齿轮54固定在从动轴53的一端，从动轴53的另一端穿过盖板4转动安装在固定块上，固定块与支撑座1固定连接，盖板4包括夹持块41、第一连接轴42、第二连接轴43和第一连接杆44，盖板4的下表面固定有夹持块41，盖板4的底部设有第一连接轴42，第一连接轴42上转动安装有第一连接杆44，第一连接杆44远离第一连接轴42的一端活动安装在第二连接轴43上，第二连接轴43固定在下肢训练机构7上，下肢训练机构7与盖板4活动连接，盖板4的上表面安装有第一头枕3，盖板4的下表面安装有呼吸训练机构6，呼吸训练机构6的一侧安装有控制器8，支撑座1的两侧外壁上螺纹连接有第二固定螺丝9。
具体的，通过控制器8启动旋转电机51，使得主动齿轮52旋转，带动从动齿轮54转动，进而使得盖板4转动，打开盖板4，方便患者进行肺部康复训练，当盖板4处在合上的状态时，方便患者躺在盖板4上进行休息的同时方便对该装置进行收纳。
下肢训练机构7包括第一坐板71、第二坐板72、踩踏装置73、第一固定件74、第二连接杆75、第二固定件76和第二头枕77，第一坐板71和第二坐板72通过铰链连接，第一坐板71的两侧活动安装有第二固定件76，第二固定件76包括第二安装轴761、第二固定杆762和固定套管763，第二安装轴761固定在第一坐板71上，第二安装轴761上活动安装有第二固定杆762，第二安装轴761远离第二固定杆762的一端设有固定套管763，第一坐板71上设置安装孔，固定套管763插在安装孔内，第二坐板72和第二头枕77通过铰链连接，第二坐板72的两侧活动安装有第二连接杆75，第二坐板72的右侧活动安装有第一固定件74，第一固定件74包括第一安装轴741、第一固定杆742和第一固定螺丝743，第一安装轴741固定在第二坐板72上，第一安装轴741上转动安装有第一固定杆742，第一固定杆742远离第一安装轴741的一端螺纹连接有第一固定螺丝743，踩踏装置73与第一坐板71通过铰链连接，第一坐板71靠近踩踏装置73处设有固定轴，踩踏装置73与固定轴位置对应处设有固定孔，踩踏装置73包括连接板731、安装板732、固定带733、转轴734、曲柄735和脚踏736，连接板731的两侧固定有安装板732，安装板732上转动安装有转轴734，转轴734的两端固定有曲柄735，曲柄735的底部安装有脚踏736，脚踏736上固定有固定带733。
具体的，当患者可以坐着进行训练时，使患者坐在下肢训练机构7上，同时将患者的双脚通过固定带733固定在脚踏736上，踩动脚踏736进行有氧运动，对患者的下肢进行训练，当患者不方便坐着做康复训练时，向上抬起踩踏装置73，同时拉开第一坐板71，使患者躺在第一坐板71和第二坐板72上，将患者的双脚通过固定带733固定在脚踏736上，踩动脚踏736使得患者可以躺着进行康复训练，当患者不便踩动脚踏736时，也可以只通过呼吸训练机构6进行肺部的康复训练，提高了该装置的实用性的同时提高了康复的效果。
如图9-图12所示，力度调节机构包括两个对称设置的调节箱101，调节箱101位于脚踏736下方，调节箱101下表面与支撑座1上表面固定连接，调节箱101左右两侧内壁对称设置滑槽102，滑槽102内上下滑动设置滑块103，滑块103下端固定设置第一弹簧104，第一弹簧104下端与滑槽102底壁固定连接，滑块103远离滑槽102一端固定设置齿条105，齿条105上端固定设置横杆106，横杆106位于安装板732前方，两个横杆106之间固定设置支撑板107，支撑板107上端固定设置套筒108，套筒108内设置第二弹簧109，第二弹簧109下端与支撑板107上表面固定连接，第二弹簧109上端固定设置滑动柱110，滑动柱110与套筒108内壁滑动连接，滑动柱110上端延伸至套筒108外部并设置接触板111，接触板111上表面与脚踏736下表面抵接。
具体的，使用脚踏736时，脚踏736开始进行上下往复运动，脚踏736下表面与接触板111上表面始终抵接，一侧的脚踏736从上往下运动时，脚踏736先带动接触板111向下运动，接触板111带动滑动柱110在套筒108内向下滑动，第二弹簧109压缩，患者向下踩动脚踏736的力逐渐增大，并带动套管向下运动，套管带动支撑板107向下运动，支撑板107带动两侧的横杆106向下运动，横杆106带动齿条105向下运动，齿条105带动滑块103在滑槽102内向下滑动，第一弹簧104压缩，进一步增加患者向下踩动脚踏736的力，同时，另一侧的脚踏736同步从下往上运动，脚踏736向上运动同时，在第一弹簧104弹力作用下，滑块103向上运动，滑块103通过齿条105及横杆106带动支撑板107向上运动，支撑板107带动套筒108向上运动，第二弹簧109也逐步恢复原位，并通过接触板111带动脚踏736向上运动，通过设置该力度调节机构，向下踩动脚踏736时能够使患者在踩动脚踏736时感受到更大的阻力，患者逐步增大踩动的力，从而增大了患者的运动量，便于患者肺功能康复训练，脚踏736向上运动时，为了避免第一弹簧104与第二弹簧109快速复位，患者需保持对脚踏736的力，并逐步减小踩动脚踏736的力，由于患者需要控制对脚踏736的力，设置力度调节机构与未设置力度调节机构相比能够减小脚踏736运动速度，避免脚踏736运动速度过快而使患者初期无法适应，该力度调节机构，能够增大患者踩动脚踏736的力，增加了患者的运动量，并且能够减缓脚踏736运动速度，避免患者过快踩动脚踏736而受伤，在增加患者运动量，提高患者肺功能康复效果的同时，提高了脚踏736的安全性。
所述调节箱101内还对称设置两个第一固定板112及两个第二固定板113，两个第一固定板112位于两个齿条105之间，第一固定板112下端与调节箱101底壁固定连接，两个第二固定板113位于两个第一固定板112之间，第二固定板113后端与调节箱101后侧壁固定连接，两个第二固定板113相互远离一侧转动设置螺杆114，螺杆114远离第二固定板113一端穿过第一固定板112并设置第一齿轮115，螺杆114与第一固定板112转动连接，第一齿轮115位于齿条105前方，第一齿轮115与齿条105前侧啮合，螺杆114上螺纹传动连接有滑台116，滑台116与支撑板107之间设置第三连接杆117，第三连接杆117一端与滑台116上表面铰接连接，第三连接杆117另一端与支撑板107下表面铰接连接，第三连接杆117上滑动设置滑套118，两个第三连接杆117之间设置存储箱119，存储箱119内存储有非牛顿流体，存储箱119内对称设置两个推板120，推板120靠近滑套118一端与滑动杆121一端固定连接，滑动杆121另一端与滑套118外壁铰接连接，滑动杆121与存储箱119侧壁密封滑动连接。
具体的，齿条105运动同时能够带动第一齿轮115转动，第一齿轮115转动带动螺杆114转动，螺杆114转动时滑台116沿螺杆114轴向运动，滑台116运动带动第三连接杆117运动，第三连接杆117为弹簧杆，第三连接杆117能够沿轴向进行伸缩，第三连接杆117随支撑板107运动，第三连接杆117带动滑套118运动，滑套118带动滑动杆121在存储箱119内部滑动，滑动杆121带动推板120在存储箱119内部运动并带动存储箱119内的非牛顿流体流动，该非牛顿流体能进行胀塑性流动，实际使用过程中，当脚踏736运动速度突然加快时，推板120对存储箱119内的非牛顿流体的内切应力增大，使得非牛顿流体快速变为固体，推板120无法运动，并带动滑动杆121停止运动，滑动杆121带动第三连接杆117停止运动，第三连接杆117使得支撑板107停止运动，脚踏736无法继续运动，从而对患者进行保护，避免患者在踩动脚踏736时突然加速而对患者造成损坏，在支撑板107停止运动时，套筒108内的第二弹簧109能够对脚踏736进行缓冲，避免支撑板107突然停止运动而使患者受伤，通过第一齿轮115与齿条105的啮合传动，能够控制患者使用脚踏736时的速度，保持匀速状态踩动脚踏736，使得患者呼吸均匀，更有利于患者的康复，进一步提高了肺功能康复效果。
存储箱119下方设置竖管122，竖管122下端与调节箱101底壁固定连接，竖管122内滑动设置支撑柱123，支撑柱123上端与存储箱119下表面固定连接，支撑柱123下端固定设置第三弹簧124，第三弹簧124下端固定设置滑动板125，滑动板125与所述竖管122内壁滑动连接，滑动板125下端固定设置竖杆126，竖杆126下端依次贯穿竖管122底壁、调节箱101底壁及支撑座1延伸至支撑座1下方，竖杆126外壁分别与竖管122底壁、调节箱101底壁、支撑座1贯穿位置滑动连接，两个竖杆126之间设置横板127，横板127左右两端分别与左右两侧的竖杆126下端固定连接，横板127上表面与电动伸缩杆128伸缩端固定连接，电动伸缩杆128固定端与支撑座1下表面固定连接，电动伸缩杆128与控制器8电性连接。
具体的，在存储箱119运动时，设置在存储箱119下表面的支撑柱123对存储箱119有支撑作用，在支撑板107运动时，存储箱119仅仅在第三弹簧124的伸缩范围内上下运动，支撑柱123沿竖管122内壁上下滑动，能够使得存储箱119的运动更加稳定，避免存储箱119左右晃动，支撑座1底部设置电动伸缩杆128，通过控制器8能够控制电动伸缩杆128伸缩，电动伸缩杆128伸缩能够调节横板127高度，横板127带动竖杆126运动，竖杆126带动滑动板125在竖管122内滑动，从而调节滑动板125在竖管122内的高度，滑动板125高度调节后，第三弹簧124及支撑柱123高度对应调节，从而调节两个滑动杆121对滑套118的压力，存储箱119处于同一高度时，由于滑动板125高度不同，第三弹簧124的压缩程度也不同，第三连接杆117受到的力也就不同，患者踩动脚踏736的力也会随之产生变化，从而起到了对患者踩动脚踏736的力度的调节，便于处于不同康复时期的患者使用，提高了适用性，更有利于患者的肺功能康复。
为了解决患者在进行肺功能康复训练时，长时间训练容易出现缺氧的情况，患者由于自身呼吸很困难，就需要借助氧气进行呼吸，但是该装置不具备这些功能，康复效果较差的技术问题，请参阅图6-图8，提供以下技术方案：
呼吸训练机构6包括外框架61、开门62、第一软管63、弹力带64、呼吸罩65、三通管66、第二软管67、氧气瓶68和气筒69，外框架61上设有开门62，外框架61内安装有气筒69，气筒69与第二软管67连接，气筒69的上方设有氧气瓶68，氧气瓶68与第一软管63连接，第一软管63和第二软管67均安装在三通管66上，三通管66安装在呼吸罩65的底部，呼吸罩65的两侧固定有弹力带64，弹力带64上分别安装有魔术贴毛和魔术贴刺，气筒69共设置两个，气筒69内放置有不同尺寸的球体，气筒69的筒壁上设有刻度表，气筒69的顶部设有防护罩，氧气瓶68与第一软管63连接处设有阀门，第二软管67与气筒69连接处设有过滤器和气体流量感应器。
具体的，将呼吸罩65戴在患者的脸上，将魔术贴毛和魔术贴刺粘接在一起，设置的弹力带64使得呼吸罩65与患者面部紧贴，方便患者进行吹气训练，患者通过第二软管67向气筒69内吹气，将气筒69内不同大小的球体顶起，起到良好的肺功能训练效果，患者吹的气体经过气体流量感应器时检测患者的肺活量，并将检测的结果反馈至控制器8上，当气体流量感应器感应到患者存在缺氧的情况时，将结果反馈至控制器8，控制器8打开氧气瓶68上的阀门，对患者进行供氧，避免患者在长时间训练中缺氧，使病人可以得到更好的恢复，使身体恢复的更加快速，提高了康复的效果，利于人们使用。
为了给患者提供充足的氧气，还设置氧气量调节机构，氧气量调节机构包括：
第一流量传感器，所述第一流量传感器设置在第一软管63内，用于检测第一软管63内的氧气实际流量；
第二流量传感器，所述第二流量传感器设置在第二软管67内部，用于检测第二软管67内部呼出气体的流量；
第一压力传感器，所述第一压力传感器设置在第一软管63内，用于检测患者吸入氧气的气压；
第二压力传感器，所述第二压力传感器设置在氧气瓶68外壁，用于检测外部环境气压值；
流量调节器，所述流量调节器设置在所述第一软管63内部，用于调节第一软管63内的氧气流量；
控制器8分别与第一流量传感器、第二流量传感器、第一压力传感器、第二压力传感器及流量调节器电性连接；
控制器8基于第一流量传感器、第二流量传感器、第一压力传感器、第二压力传感器控制流量调节器工作，包括以下步骤：
步骤101：基于第一压力传感器的检测值，通过公式(1)计算第一软管63内的气含湿量：
Figure BDA0003863127060000141
其中，T为第一软管63内的气含湿量，P2为标准大气压，P1为第一压力传感器检测的患者吸入氧气的气压；
步骤102：基于第一流量传感器、第二流量传感器、第一压力传感器、第二压力传感器的检测值，通过以下公式(2)计算第一软管63内部的氧气目标流量：
Figure BDA0003863127060000142
其中，Q1为第一软管63内部的氧气目标流量，P2为标准大气压，P3为第二压力传感器检测的外部环境气压值，PY为预设肺泡气氧分压，PE为预设肺泡二氧化碳分压，R1为预设肺泡气交换率，T为第一软管63内的气含湿量，Q2为第二流量传感器检测的第二软管67内部呼出气体的流量；
步骤103：基于步骤102的计算结果，控制器8控制流量调节器对第一软管63内的氧气流量进行调节，当第一流量传感器检测的第一软管63内的氧气实际流量到达第一软管63内部的氧气目标流量时，控制器8控制流量调节器停止调节并保持在氧气目标流量。
具体的，为患者提供氧气时，第一流量传感器、第二流量传感器、第一压力传感器、第二压力传感器同时开启工作，基于第一流量传感器、第二流量传感器、第一压力传感器、第二压力传感器的检测值，能够通过公式(1)及公式(2)计算出第一软管63内部的氧气目标流量(计算过程中，预设肺泡气氧分压、预设肺泡二氧化碳分压、标准大气压、外部环境气压值、吸入氧气的气压均取气压值，无单位)，然后控制器8控制流量调节器开启，从而调节第一软管63内的供氧量，当第一流量传感器检测的第一软管63内的氧气实际流量到达第一软管63内部的氧气目标流量时，控制器8控制流量调节器停止调节并保持在氧气目标流量，此时，患者能够通过第一软管63内获取充足的氧气，不会出现缺氧的问题，提高康复训练效果，并且，还能够有效控制氧气瓶68的供氧量，不会造成氧气的浪费，达到节省成本的效果。
一种呼吸科用肺功能康复训练装置的控制系统，包括以下步骤：
步骤一：通过控制器8启动旋转电机51，使得主动齿轮52旋转，带动从动齿轮54转动，进而使得盖板4转动，打开盖板4。
步骤二：当患者可以坐着进行训练时，使患者坐在下肢训练机构7上，将呼吸罩65戴在患者的脸上，将魔术贴毛和魔术贴刺粘接在一起，使得呼吸罩65与患者面部紧贴，同时将患者的双脚通过固定带733固定在脚踏736上。
步骤三：患者踩动脚踏736的同时通过第二软管67向气筒69内吹气，将气筒69内不同大小的球体顶起，患者吹的气体经过气体流量感应器时检测患者的肺活量，并将检测的结果反馈至控制器8上。
步骤四：当气体流量感应器感应到患者存在缺氧的情况时，将结果反馈至控制器8，控制器8打开氧气瓶68上的阀门，对患者进行供氧。
步骤五：当患者不方便坐着做康复训练时，向上抬起踩踏装置73，使固定轴插进固定孔内，同时拉开第一坐板71，并将第一坐板71上的第二固定件76向下旋转90°，此时固定套管763的位置与第二固定螺丝9的位置相对应，拧动第二固定螺丝9，使得第二固定螺丝9固定在固定套管763内，同时将第一固定螺丝743拧进安装孔内，对第一坐板71和第二坐板72进行固定。
步骤六：使患者躺在第一坐板71和第二坐板72上，将患者的双脚通过固定带733固定在脚踏736上，将呼吸罩65戴在患者的脸上，将魔术贴毛和魔术贴刺粘接在一起，使得呼吸罩65与患者面部紧贴，同时将患者的双脚通过固定带733固定在脚踏736上，然后重复步骤三和步骤四。
综上所述，本发明的一种呼吸科用肺功能康复训练装置及其控制系统，当患者可以坐着进行训练时，将患者的双脚通过固定带733固定在脚踏736上，踩动脚踏736进行有氧运动，对患者的下肢进行训练，当患者不方便坐着做康复训练时，使患者躺在第一坐板71和第二坐板72上，踩动脚踏736使得患者可以躺着进行康复训练，当患者不便踩动脚踏736时，也可以只通过呼吸训练机构6进行肺部的康复训练，提高了该装置的实用性的同时提高了康复的效果，患者通过第二软管67向气筒69内吹气，将气筒69内不同大小的球体顶起，起到良好的肺功能训练效果，患者吹的气体经过气体流量感应器时检测患者的肺活量，当气体流量感应器感应到患者存在缺氧的情况时，将结果反馈至控制器8，控制器8打开氧气瓶68上的阀门，对患者进行供氧，免患者在长时间训练中缺氧，使病人可以得到更好的恢复，使身体恢复的更加快速，提高了康复的效果，利于人们使用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种呼吸科用肺功能康复训练装置，包括支撑座(1)、移动轮(2)和第一头枕(3)，其特征在于，所述支撑座(1)的下表面安装有移动轮(2)，移动轮(2)上均设有刹车器，支撑座(1)的内部安装有下肢训练机构(7)，支撑座(1)的右侧通过旋转机构(5)转动安装有盖板(4)，下肢训练机构(7)与盖板(4)活动连接，盖板(4)的上表面安装有第一头枕(3)，盖板(4)的下表面安装有呼吸训练机构(6)，呼吸训练机构(6)的一侧安装有控制器(8)，支撑座(1)的两侧外壁上螺纹连接有第二固定螺丝(9)。
2.如权利要求1所述的一种呼吸科用肺功能康复训练装置，其特征在于，所述盖板(4)包括夹持块(41)、第一连接轴(42)、第二连接轴(43)和第一连接杆(44)，盖板(4)的下表面固定有夹持块(41)，盖板(4)的底部设有第一连接轴(42)，第一连接轴(42)上转动安装有第一连接杆(44)，第一连接杆(44)远离第一连接轴(42)的一端活动安装在第二连接轴(43)上，第二连接轴(43)固定在下肢训练机构(7)上。
3.如权利要求1所述的一种呼吸科用肺功能康复训练装置，其特征在于，所述旋转机构(5)包括旋转电机(51)、主动齿轮(52)、从动轴(53)和从动齿轮(54)，旋转电机(51)的输出端安装有主动轴，主动轴转动安装在支撑座(1)的外壁上，主动轴上固定有主动齿轮(52)，主动齿轮(52)上啮合有从动齿轮(54)，从动齿轮(54)固定在从动轴(53)的一端，从动轴(53)的另一端穿过盖板(4)转动安装在固定块上，固定块与支撑座(1)固定连接。
4.如权利要求1所述的一种呼吸科用肺功能康复训练装置，其特征在于，所述呼吸训练机构(6)包括外框架(61)、开门(62)、第一软管(63)、弹力带(64)、呼吸罩(65)、三通管(66)、第二软管(67)、氧气瓶(68)和气筒(69)，外框架(61)上设有开门(62)，外框架(61)内安装有气筒(69)，气筒(69)与第二软管(67)连接，气筒(69)的上方设有氧气瓶(68)，氧气瓶(68)与第一软管(63)连接，第一软管(63)和第二软管(67)均安装在三通管(66)上，三通管(66)安装在呼吸罩(65)的底部，呼吸罩(65)的两侧固定有弹力带(64)，弹力带(64)上分别安装有魔术贴毛和魔术贴刺，气筒(69)共设置两个，气筒(69)内放置有不同尺寸的球体，气筒(69)的筒壁上设有刻度表，气筒(69)的顶部设有防护罩，氧气瓶(68)与第一软管(63)连接处设有阀门，第二软管(67)与气筒(69)连接处设有过滤器和气体流量感应器。
5.如权利要求1所述的一种呼吸科用肺功能康复训练装置，其特征在于，所述下肢训练机构(7)包括第一坐板(71)、第二坐板(72)、踩踏装置(73)、第一固定件(74)、第二连接杆(75)、第二固定件(76)和第二头枕(77)，第一坐板(71)和第二坐板(72)通过铰链连接，第一坐板(71)的两侧活动安装有第二固定件(76)，第二坐板(72)和第二头枕(77)通过铰链连接，第二坐板(72)的两侧活动安装有第二连接杆(75)，第二坐板(72)的右侧活动安装有第一固定件(74)，踩踏装置(73)与第一坐板(71)通过铰链连接，第一坐板(71)靠近踩踏装置(73)处设有固定轴，踩踏装置(73)与固定轴位置对应处设有固定孔。
6.如权利要求5所述的一种呼吸科用肺功能康复训练装置，其特征在于，所述踩踏装置(73)包括连接板(731)、安装板(732)、固定带(733)、转轴(734)、曲柄(735)和脚踏(736)，连接板(731)的两侧固定有安装板(732)，安装板(732)上转动安装有转轴(734)，转轴(734)的两端固定有曲柄(735)，曲柄(735)的底部安装有脚踏(736)，脚踏(736)上固定有固定带(733)，第一固定件(74)包括第一安装轴(741)、第一固定杆(742)和第一固定螺丝(743)，第一安装轴(741)固定在第二坐板(72)上，第一安装轴(741)上转动安装有第一固定杆(742)，第一固定杆(742)远离第一安装轴(741)的一端螺纹连接有第一固定螺丝(743)。
7.如权利要求5所述的一种呼吸科用肺功能康复训练装置，其特征在于，所述第二固定件(76)包括第二安装轴(761)、第二固定杆(762)和固定套管(763)，第二安装轴(761)固定在第一坐板(71)上，第二安装轴(761)上活动安装有第二固定杆(762)，第二安装轴(761)远离第二固定杆(762)的一端设有固定套管(763)，第一坐板(71)上设置安装孔，固定套管(763)插在安装孔内。
8.如权利要求1所述的一种呼吸科用肺功能康复训练装置，其特征在于，所述支撑座(1)上表面设置力度调节机构，力度调节机构包括两个对称设置的调节箱(101)，调节箱(101)位于脚踏(736)下方，调节箱(101)下表面与支撑座(1)上表面固定连接，调节箱(101)左右两侧内壁对称设置滑槽(102)，滑槽(102)内上下滑动设置滑块(103)，滑块(103)下端固定设置第一弹簧(104)，第一弹簧(104)下端与滑槽(102)底壁固定连接，滑块(103)远离滑槽(102)一端固定设置齿条(105)，齿条(105)上端固定设置横杆(106)，横杆(106)位于安装板(732)前方，两个横杆(106)之间固定设置支撑板(107)，支撑板(107)上端固定设置套筒(108)，套筒(108)内设置第二弹簧(109)，第二弹簧(109)下端与支撑板(107)上表面固定连接，第二弹簧(109)上端固定设置滑动柱(110)，滑动柱(110)与套筒(108)内壁滑动连接，滑动柱(110)上端延伸至套筒(108)外部并设置接触板(111)，接触板(111)上表面与脚踏(736)下表面抵接。
9.如权利要求8所述的一种呼吸科用肺功能康复训练装置，其特征在于，所述调节箱(101)内还对称设置两个第一固定板(112)及两个第二固定板(113)，两个第一固定板(112)位于两个齿条(105)之间，第一固定板(112)下端与调节箱(101)底壁固定连接，两个第二固定板(113)位于两个第一固定板(112)之间，第二固定板(113)后端与调节箱(101)后侧壁固定连接，两个第二固定板(113)相互远离一侧转动设置螺杆(114)，螺杆(114)远离第二固定板(113)一端穿过第一固定板(112)并设置第一齿轮(115)，螺杆(114)与第一固定板(112)转动连接，第一齿轮(115)位于齿条(105)前方，第一齿轮(115)与齿条(105)前侧啮合，螺杆(114)上螺纹传动连接有滑台(116)，滑台(116)与支撑板(107)之间设置第三连接杆(117)，第三连接杆(117)一端与滑台(116)上表面铰接连接，第三连接杆(117)另一端与支撑板(107)下表面铰接连接，第三连接杆(117)上滑动设置滑套(118)，两个第三连接杆(117)之间设置存储箱(119)，存储箱(119)内存储有非牛顿流体，存储箱(119)内对称设置两个推板(120)，推板(120)靠近滑套(118)一端与滑动杆(121)一端固定连接，滑动杆(121)另一端与滑套(118)外壁铰接连接，滑动杆(121)与存储箱(119)侧壁密封滑动连接。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的呼吸科用肺功能康复训练装置的控制系统，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：通过控制器(8)启动旋转电机(51)，使得主动齿轮(52)旋转，带动从动齿轮(54)转动，进而使得盖板(4)转动，打开盖板(4)；
步骤二：当患者可以坐着进行训练时，使患者坐在下肢训练机构(7)上，将呼吸罩(65)戴在患者的脸上，将魔术贴毛和魔术贴刺粘接在一起，使得呼吸罩(65)与患者面部紧贴，同时将患者的双脚通过固定带(733)固定在脚踏(736)上；
步骤三：患者踩动脚踏(736)的同时通过第二软管(67)向气筒(69)内吹气，将气筒(69)内不同大小的球体顶起，患者吹的气体经过气体流量感应器时检测患者的肺活量，并将检测的结果反馈至控制器(8)上；
步骤四：当气体流量感应器感应到患者存在缺氧的情况时，将结果反馈至控制器(8)，控制器(8)打开氧气瓶(68)上的阀门，对患者进行供氧；
步骤五：当患者不方便坐着做康复训练时，向上抬起踩踏装置(73)，使固定轴插进固定孔内，同时拉开第一坐板(71)，并将第一坐板(71)上的第二固定件(76)向下旋转90°，此时固定套管(763)的位置与第二固定螺丝(9)的位置相对应，拧动第二固定螺丝(9)，使得第二固定螺丝(9)固定在固定套管(763)内，同时将第一固定螺丝(743)拧进安装孔内，对第一坐板(71)和第二坐板(72)进行固定；
步骤六：使患者躺在第一坐板(71)和第二坐板(72)上，将患者的双脚通过固定带(733)固定在脚踏(736)上，将呼吸罩(65)戴在患者的脸上，将魔术贴毛和魔术贴刺粘接在一起，使得呼吸罩(65)与患者面部紧贴，同时将患者的双脚通过固定带(733)固定在脚踏(736)上，然后重复步骤三和步骤四，不会突然复位，避免损伤，在使用脚踏时，力道逐渐增加，有利于康复训练。
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