CN115887182A - 关节训练设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种关节训练设备。关节训练设备包括：底座；电机支架，电机支架与底座固定连接；电机，电机设置在电机支架上，电机包括沿水平中心轴线相对设置的第一转动输出端和第二转动输出端；以及两个适配器组件，两个适配器组件分别与第一转动输出端和第二转动输出端可连接，其中，电机具有第一工作模式和第二工作模式，电机用于以第一工作模式驱动连接至第一转动输出端和第二转动输出端的适配器组件绕水平中心轴线做旋转运动，且电机还用于以第二工作模式驱动连接至第一转动输出端和第二转动输出端的适配器组件在预设角度范围内做摆动运动。该关节训练设备，可以通过电机的两种工作模式，实现对需要训练的关节进行不同的训练。

Description

关节训练设备

技术领域

本发明涉及医疗康复器材的技术领域，具体地，涉及一种关节训练设备。

背景技术

目前，因各种原因导致人体关节活动受限的现象非常普遍。为了实现运动机能的恢复，就必须对受限关节进行康复训练。在临床上，可通过关节训练设备对患者进行治疗。

踝关节解剖结构较为复杂，踝关节由胫腓骨远端、距骨及周围的韧带(三角韧带、外侧韧带及韧带联合)组成。术后康复训练能促进血液循环、避免关节僵硬、锻炼踝关节周围的肌肉群的力量，以快速康复并降低再次受伤的风险。

但是，现有的踝关节训练设备的功能比较单一。然而如前面所描述的，踝关节训练需要涉及多个方面，例如包括用于避免关节僵硬的踝关节屈伸功能训练、以及肌肉力量训练等等。这样就需要患者在不同的训练设备之间来回切换。而且训练设备的种类越多占用场地的空间越大，导致成本较高且不利于训练设备的家庭化。实际中，这些都可能会对康复效果产生影响。

发明内容

为了至少部分地解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种关节训练设备。关节训练设备包括：底座；电机支架，电机支架与底座固定连接；电机，电机设置在电机支架上，电机包括沿水平中心轴线相对设置的第一转动输出端和第二转动输出端；以及两个适配器组件，两个适配器组件分别与第一转动输出端和第二转动输出端可连接，其中，电机具有第一工作模式和第二工作模式，电机用于以第一工作模式驱动连接至第一转动输出端和第二转动输出端的适配器组件绕水平中心轴线做旋转运动，且电机还用于以第二工作模式驱动连接至第一转动输出端和第二转动输出端的适配器组件在预设角度范围内做摆动运动。

具有该设置的关节训练设备，可以通过电机的两种工作模式，实现对需要训练的关节进行不同的训练，实现一机多用的效果。相比现有的关节训练设备，在进行不同内容的训练时，用户不用在多个训练设备之间来回切换。该关节训练设备不仅可以方便用户使用还可以解决多个设备占用空间大的问题。另外，该关节训练设备具有两个适配器组件，可以对两个需要训练的关节同时进行康复训练，提高了训练效率，而且，该训练设备还可以利用健侧带动康复侧进行训练，使多种训练方式可以相结合。

示例性地，两个适配器组件中的每个包括与对应的转动输出端可拆卸连接的第一适配器和第二适配器，其中，第一适配器连接至对应的转动输出端时，电机用于以第一工作模式工作；且第二适配器连接至对应的转动输出端时，电机用于以第二工作模式工作。

示例性地，两个适配器组件中的每个均包括适配部件、多个枢转件和锁止件，对于两个适配器组件中的每个，多个枢转件包括第一枢转件和第二枢转件，第一枢转件绕水平中心轴线可枢转地连接至对应的转动输出端，第二枢转件绕水平偏心轴线可枢转地连接至第一枢转件，水平偏心轴线与水平中心轴线平行，适配部件安装至第二枢转件，锁止件设置在第一枢转件或第二枢转件上，锁止件在第一工位和第二工位之间可切换，第一枢转件和第二枢转件中的每个上都设置有锁止件配合部，其中，锁止件处于第一工位时与其所在的枢转件上的锁止件配合部配合，第二枢转件处于相对于第一枢转件可枢转的解锁状态，电机用于以第一工作模式工作；且锁止件处于第二工位时与其未在的枢转件上的锁止件配合部配合，第二枢转件处于与第一枢转件固定的锁止状态，电机用于以第二工作模式工作。

示例性地，锁止件包括第一磁性件，每个锁止件配合部都包括第二磁性件，当锁止件与任意的锁止件配合部配合时，第一磁性件与对应的锁止件配合部的第二磁性件吸合。

示例性地，第一磁性件为永磁铁，和/或第二磁性件为永磁铁。

示例性地，锁止件在第一工位和第二工位之间可枢转地连接至其所在的枢转件。

示例性地，第一枢转件具有沿水平中心轴线相对的第一侧和第二侧，第一侧面向电机，第二侧面向第二枢转件，第二侧上设置有第一容纳槽，锁止件可枢转地连接至第一枢转件，锁止件处于第一工位时完全容纳在第一容纳槽内且处于第二工位时伸出到第一容纳槽之外与第二枢转件上的锁止件配合部配合。

示例性地，第一容纳槽包括锁止件的一端可枢转地连接至第一容纳槽的第一端，锁止件处于第一工位时，锁止件的另一端与第一容纳槽的第二端之间具有用于使手指插入的间隙。

示例性地，第二枢转件上的锁止件配合部包括设置在第二枢转件的侧面的第二容纳槽，第二容纳槽沿着平行于水平中心轴线的方向贯通第二枢转件，锁止件处于第二工位时与第二容纳槽卡合。

示例性地，锁止件处于第二工位时沿平行于水平中心轴线的方向伸出到第二容纳槽之外。

示例性地，锁止件上设置有沿相反方向延伸的第一转轴和第二转轴，锁止件所在的枢转件上设有第一安装槽和第二安装槽，关节训练设备还包括压板，压板通过螺纹紧固件连接至锁止件所在的枢转件，压板的表面上设置有第三安装槽和第四安装槽，第一安装槽和第三安装槽合围形成第一轴孔，第二安装槽和第四安装槽合围形成第二轴孔，第一转轴和第二转轴分别可枢转地连接至第一轴孔和第二轴孔。

示例性地，压板包括在锁止件两侧的第一压板和第二压板，第三安装槽设置在第一压板上，第四安装槽设置在第二压板上。

示例性地，电机为永磁同步电机。

示例性地，关节训练设备还包括输入装置和控制器，输入装置用于接收用户的指令，控制器用于根据指令控制电机在第一工作模式和第二工作模式之间切换。

示例性地，在第一工作模式下，控制器用于比较电机的当前电流与第一预设电流并根据比较结果将电机的转速调节至目标转速。

示例性地，在第二工作模式下，控制器用于比较电机的当前电流与第二预设电流并根据比较结果控制电机转向。

示例性地，关节训练设备还包括腿部支撑组件，腿部支撑组件与底座连接，电机支架具有朝向腿部支撑组件由下向上倾斜设置的端面，电机高度可调节地设置在端面上。

示例性地，关节训练设备还包括座椅，腿部支撑组件设置在电机支架和座椅之间，座椅沿垂直于水平中心轴线的水平方向与腿部支撑组件之间可调节距离。

在发明内容中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

以下结合附图，详细说明本发明的优点和特征。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施方式及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，

图1为根据本发明的一个示例性实施例的关节训练设备的立体图；

图2为图1中的关节训练设备的爆炸图；

图3为图1中所示的一个示例性实施例的多个枢转件的立体图，其中，锁止件处于解锁状态；

图4为图1中所示的另一个示例性实施例的多个枢转件的立体图，其中，锁止件处于锁止状态；

图5为图4所示的多个枢转件的主视图；

图6为图4所示的多个枢转件的右视图；

图7为图5所示的多个枢转件的剖视图；

图8为图4所示的多个枢转件的另一个立体图，其中，锁止件处于解锁状态；

图9为图8所示的多个枢转件的主视图；

图10为图8所示的多个枢转件的右视图；以及

图11为图9所示的多个枢转件的剖视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、关节训练设备；10、底座；20、电机支架；30、电机；40、适配器组件；120、适配部件；130、第一枢转件；140、第二枢转件；150、锁止件；160、锁止件配合部；131、131’、第一容纳槽；132、间隙；134、第一侧；135、第二侧；136、第一安装槽；137、第二安装槽；140、第二枢转件；150、锁止件；151、第一磁性件；152、第一转轴；153、第二转轴；160、锁止件配合部；161、第二磁性件；162、第二容纳槽；170、压板；171、第一压板；172、第二压板；173、紧固件；174、第三安装槽；175、第四安装槽；200、腿部支撑组件；300、座椅；400、输入装置。

具体实施方式

在下文的描述中，提供了大量的细节以便能够彻底地理解本发明。然而，本领域技术人员可以了解，如下描述仅示例性地示出了本发明的优选实施例，本发明可以无需一个或多个这样的细节而得以实施。此外，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行详细描述。

本发明提供了一种关节训练设备1，如图1所示。

关节训练设备1可以包括底座10、电机支架20、电机30和两个适配器组件40。

电机支架20可以与底座10固定连接。电机30可以设置在电机支架20上。电机30可以包括沿水平中心轴线MN相对设置的第一转动输出端和第二转动输出端。在一些实施例中，第一转动输出端和第二转动输出端可以包括电机的输出轴。两个适配器组件40可以分别与第一转动输出端和第二转动输出端可连接。在一些实施例中，适配器组件40可以用于与用户的脚部进行固定。其中，电机30可以具有第一工作模式和第二工作模式。电机30在第一工作模式下，第一转动输出端和第二转动输出端可以绕水平中心轴线MN旋转，从而驱动连接在第一转动输出端和第二转动输出端的适配器组件40做旋转运动。电机30在第二工作模式下，第一转动输出端和第二转动输出端可以绕水平中心轴线MN在预设角度范围内做摆动，从而驱动连接在第一转动输出端和第二转动输出端的适配器组件40做摆动运动。

示例性地，电机30可以包括普通电机、伺服电机或步进电机等中的任意电机。为了方便描述，下文将第一转动输出端和第二转动输出端统称为输出端。在电机30为普通电机的实施中，电机通电可以进入第一工作模式。在第一工作模式下，输出端绕水平中心轴线MN做旋转运动。为了使普通电机的输出端做摆动运动，可以通过设置接近开关实现。在一些实施例中，输出端上可以设置有随其转动的接触件，接近开关可以设置在接触件随输出端转动时所经过的路径上。当接触件与接近开关相接触时，电流换向，输出端朝当前转动方向的反方向转动。为了实现输出端在预设角度范围内做摆动，可以在输出端期望转动的预设范围的两个端部各设置一个接近开关，从而使电机可以在第二工作模式下工作。在电机为伺服电机或步进电机的实施例中，可以根据电机内的编码器对输出端转动的角度进行检测，当转动的角度达到预设角度时，电机反向转动，从而使电机可以在第二工作模式下工作。以上仅为示例性实施例，本领域技术人员可以根据多种方式实现电机在第一工作模式和第二工作模式之间的转换，不再赘述。

在一些实施例中，电机在第一工作模式下，与适配器组件40固定的脚部可以随两个适配器组件40绕水平中心轴线MN做旋转运动，从而使用户可以进行类似蹬脚踏车的蹬踏训练。电机在第二工作模式下，与适配器组件40固定的脚部可以随两个适配器组件40做摆动运动，从而使用户可以进行踝关节的屈伸训练。当然，本领域的技术人员也可以将该关节训练设备用于对其他关节的康复训练。

由此可知，具有该设置的关节训练设备，可以通过电机的两种工作模式，实现对需要训练的关节进行不同的训练，实现一机多用的效果。相比现有的关节训练设备，在进行不同内容的训练时，用户不用在多个训练设备之间来回切换。该关节训练设备不仅可以方便用户使用还可以解决多个设备占用空间大的问题。另外，该关节训练设备具有两个适配器组件，可以对两个需要训练的关节同时进行康复训练，提高了训练效率，而且，该训练设备还可以利用健侧带动康复侧进行训练，使多种训练方式可以相结合。

示例性地，两个适配器组件40中的每个可以包括与对应的转动输出端可拆卸连接的第一适配器和第二适配器。其中，第一适配器连接至对应的转动输出端时，电机可以用于以第一工作模式工作。第二适配器连接至对应的转动输出端时，电机可以用于以第二工作模式工作。也就是说，适配器组件40可以具有功能不同的多套。不同功能的适配器可以与电机的不同的工作模式相适配，从而满足电机在该工作模式下对所需关节进行的训练。例如，第一适配器可以具有可枢转的脚踏板，在电机处于第一工作模式下，用户可以通过第一适配器做类似蹬脚踏车的蹬踏动作。第二适配器的脚踏板不可枢转，在电机处于第二工作模式下，用户可以通过第二适配器进行踝关节的屈伸训练。通过该设置，用户可以配合电机的工作模式通过更换适配器实现多种训练方式。

示例性地，电机可以为永磁同步电机，其可以直接对第一转动输出端和第二转动输出端输出动力，而不用在其间设置传动组件等，从而提高了动力传输效率，缩小了产品的尺寸。

示例性地，如图2-4所示，两个适配器组件40中的每个可以均包括适配部件120、多个枢转件和锁止件150。对于两个适配器组件40中的每个，多个枢转件可以包括第一枢转件130和第二枢转件140。第一枢转件130可以绕水平中心轴线MN可枢转地连接至对应的转动输出端。第二枢转件140可以绕水平偏心轴线OP可枢转地连接至第一枢转件130。水平偏心轴线OP与水平中心轴线MN平行。适配部件120可以安装至第二枢转件140，

锁止件150可以设置在第一枢转件130或第二枢转件140上。锁止件150可以在第一工位和第二工位之间可切换。切换的方式可以多种多样，例如，锁止件150可以通过旋转、平移、伸缩、折叠等方式进行切换，此处不做限定。第一枢转件130和第二枢转件140中的每个上都可以设置有锁止件配合部160。其中，锁止件150处于第一工位时可以与其所在的枢转件上的锁止件配合部160配合。锁止件配合部160的结构多种多样，只要具有能与锁止件150配合的结构即可，此处不做限定。在一些实施例中，锁止件150可以为卡扣，锁止件配合部160为卡槽。在另一些实施例中，锁止件可以为销轴，锁止件配合部为销孔。第二枢转件140处于相对于第一枢转件130可枢转的解锁状态，电机30可以用于以第一工作模式工作。锁止件150处于第二工位时可以与其未在的枢转件上的锁止件配合部160配合。第二枢转件140处于与第一枢转件130固定的锁止状态，电机30可以用于以第二工作模式工作。

如图3所示，锁止件150处于第一工位时，锁止件150与其所在的枢转件上的锁止件配合部160配合，第二枢转件140处于相对于第一枢转件130可枢转的解锁状态。在锁止件150设置在第一枢转件130上的实施例中，锁止件150处于第一工位时，锁止件150与第一枢转件130上的锁止件配合部160配合时，第二枢转件140与第一枢转件130处于解锁状态。当锁止件150与第一枢转件130上的锁止件配合部160配合时，第二枢转件140相对于第一枢转件130可枢转，此时，如图2所示，适配部件120可以随同第一枢转件130绕第一轴线MN相对于电机30进行枢转运动，同时，适配部件120还可以随同第二枢转件140绕着第二轴线OP相对于第一枢转件130枢转。此时的关节训练设备适用的场景如下：患者可以通过关节训练设备1进行被动训练，患者的脚部被固定或者限位在适配部件120上，电机30驱动第一枢转件130转动，患者的脚部可以跟随第一枢转件130绕第一轴线MN转动，同时，适配部件120连同第二枢转件140还可以绕第二轴线OP自转，以保证踝关节的舒适度。该训练类似于蹬脚踏车，可以同时进行肌肉力量和脚踝关节灵活性的训练。当然，这种蹬脚踏车训练也可以是用户进行的主动训练，电机30在训练过程中可以起到提供阻力的作用。

参考图4，锁止件150处于第二工位时，锁止件150与其未在的枢转件上的锁止件配合部160配合时，第二枢转件140处于与第一枢转件130固定的锁止状态。在锁止件150设置在第一枢转件130上的实施例中，此时，锁止件150未在的枢转件即为第二枢转件140。当需要适配部件120只绕着第一轴线MN做可枢转的运动时，可以将锁止件150置于第二工位，锁止件150与第二枢转件140上的锁止件配合部160配合，第二枢转件140处于与第一枢转件130固定的锁止状态，即第二枢转件140相对于第一枢转件130不具有运动。适配部件120只能随同第一枢转件130绕第一轴线MN转动。此时关节训练设备1可以适用的场景如下：关节训练设备1的驱动器可以帮助患者进行关节上的被动训练，在驱动器的作用下带动第一枢转件130运动，通常情况下，驱动器可以带动第一枢转件130在一定角度范围内进行枢转。第一轴线MN可以大体与踝关节共线，第一枢转件130旋转时可以改变小腿与脚部之间的角度，从而使踝关节做屈伸训练。前述的一定角度范围可以对应于踝关节能够屈伸的范围。该角度范围可以根据患者的关节受限情况来设置。

本申请的关节训练设备通过在第一枢转件130和第二枢转件140上均设置锁止件配合部160，并且利用锁止件150与不同的锁止件配合部160配合，可以使得第一枢转件130和第二枢转件140彼此固定以使两者一起绕第一轴线MN可枢转、或者使得第二枢转件140绕第二轴线OP可枢转的同时第一枢转件130绕第一轴线MN可枢转。由此使得连接在第二枢转件140上的适配部件120可以具有两种运动模式，从而提供多种不同的康复训练方式。本申请的关节训练设备1无需患者切换至不同的关节训练设备，便可以满足患者的多种训练需求，提高了关节训练设备1的通用性。并且，整个操作过程只需将锁止件150在第一工位和第二工位之间切换，即可以与不同的锁止件配合部160配合即可，省时省力。再者，关节训练设备采用一个设备便可满足多种需求，大大缩小了场地占用空间，利于训练设备的家庭化需求。

图4-11示出了根据本发明的另一个实施例，这组实施例与图1-3所示的实施例的基本原理大体上是相同的，例如，锁止件150可以分别与第一枢转件130’和第二枢转件140上的锁止件配合部160配合，使得第二枢转件140具有锁止状态(如图4-7所示)和解锁状态(如图8-11所示)。不同之处主要在于锁止件150和锁止件配合部160的具体结构，下文将对它们进行更详细地描述。

示例性地，在图2-3所示的实施例以及图4-11所示的实施例中，锁止件150都可以包括第一磁性件151。具体的设置方式可以包括粘贴、卡接、焊接等各种现有技术中已知的方式，或者未来可能出现的方式，此处不做限定。第一磁性件151可以为硬磁铁或者软磁铁，此处不做限定。在一些可选的实施例中，锁止件150整体可以由磁性材料制成，以作为第一磁性件。如图3所示，每个锁止件配合部160都可以包括第二磁性件161。在图示实施例中，两个锁止件配合部160中的一个或者多个可以包括容纳槽，以第二枢转件140为例，可以设置有后文中将要描述的第二容纳槽162，第二磁性件161可以设置在第二容纳槽162内。在未示出的其他实施例中，可以不设置第二容纳槽162，第二磁性件161嵌入在第二枢转件140内或者设置在第二枢转件140的表面上。当锁止件150与任意的锁止件配合部160配合时，第一磁性件151与对应的锁止件配合部160的第二磁性件161吸合。可以理解的是，第一磁性件151与对应的锁止件配合部160的第二磁性件161的磁极相异。也就是说，当锁止件150与第一枢转件上的锁止件配合部160配合时，锁止件150上的第一磁性件151与第一枢转件上的锁止件配合部160的第二磁性件161吸合。当锁止件150与第二枢转件140上的锁止件配合部160配合时，锁止件150上的第一磁性件151与第二枢转件140上的锁止件配合部160的第二磁性件161也可以吸合。第一磁性件151的数量可以为一个，也可以为多个。在一些可选的实施例中，第一磁性件151可以贯通锁止件150的两个相对的表面，第一磁性件151的一端为N极并且位于锁止件150的第一表面；第一磁性件151的另一端为S极并且位于锁止件150的与第一表面相对的第二表面。在此情况下，第一枢转件130和第二枢转件140上的第二磁性件161可以具有相反的极性。例如，锁止件150处于第一工位时，第二枢转件140处于解锁状态时，第一磁性件151的第一表面贴靠第一枢转件130，则第一枢转件130被贴靠的表面上的锁止件配合部160的第二磁性件161的磁极为S极；锁止件150处于第二工位时，第二枢转件140处于锁定状态时，第一磁性件151的第二表面贴靠第二枢转件140，则第二枢转件140被贴靠的表面上的锁止件配合部160的第二磁性件161的磁极为N极。

通常情况下，关节训练设备1在工作状态时会产生一定的振动，长时间的振动有可能使锁止件150与锁止件配合部160的配合不牢固，甚至发生锁止件150与锁止件配合部160瞬间脱离的情况。通过在锁止件150和锁止件配合部160上分别设置磁性件，可以使得锁止件150与锁止件配合部160的配合更加牢固，使得第二枢转件140相对于第一枢转件130的解锁和锁止状态均牢固安全。避免了因锁止不牢导致第二枢转件140相对于第一枢转件130的锁止状态突然变更为解锁状态的状况，或者解锁状态突然变更为锁止状态的状况。避免因此导致关节训练设备1的训练动作的突发变而对患者带来的损伤。提高了关节训练设备1的安全性。锁止件150与锁止件配合部160通过磁性配合非常便于操作者进行操作；另外，还简化了锁止件150的结构，缩减了繁琐加工的工序，减少了生产成本。

示例性地，在一些未示出的实施例中，锁止件150可以是可伸缩或者可折叠，通过伸缩或者折叠使其自身的长度改变，以使锁止件150具有第一工位和第二工位。锁止件150折叠后或者收缩后可以处于第一工位，并与其所在的枢转件上的锁止件配合部160配合。锁止件150展开后或者伸出后可以处于第二工位，并与其未在的枢转件上的锁止件配合部160配合。这种结构的锁止件150所占用的空间较小。

示例性地，在一种实施例中，如图3所示，第一磁性件151可以为永磁铁。永磁铁的磁性是天然而且永久都用的，无需进行额外的通电或者其他辅助元件。而且，永磁铁可以直接加工设置在锁止件150。如此设置，第一磁性件151在任何时刻都可以具有磁性，锁止件150在任何需要磁力的阶段均可有磁力，不会因第一磁性件151消磁而失效，大大提高了锁止件150与锁止件配合部160配合的锁止可靠性。而且，降低了第一磁性件151发生故障或保养的频率，相当于延长了关节训练设备1的可工作时长。

示例性地，如图3所示，第二磁性件161可以为永磁铁。如此设置，第二磁性件161在任何时刻都具有磁性，锁止件配合部160在任何需要磁力的阶段均可有磁力，不会因第二磁性件161消磁而失效，进一步大大提高了锁止件150与锁止件配合部160配合的锁止可靠性。而且，第二磁性件161的结构简单，降低了第二磁性件161发生故障或保养的频率，进一步延长了关节训练设备1的可工作时长。

示例性地，锁止件150在第一工位和第二工位之间可枢转地连接至其所在的枢转件。在一些可选的实施例中，锁止件150上可以设置转轴，所在的枢转件中可以设置有轴孔，锁止件150可通过转轴可枢转地连接至所在的枢转件。枢转连接的方式多种多样，此处不做限定。如此设置，锁止件150相对于所在枢转件的移动更加灵活；并且，锁止件150与所在枢转件的连接方式更加简单；降低了制造成本。

示例性地，如图2-3所示，第一枢转件130具有沿第一轴线MN相对的第一侧134和第二侧135。第一侧134可以面向电机30。第二侧135可以面向第二枢转件140。第二侧135上可以设置有第一容纳槽131。锁止件150可枢转地连接至第一枢转件130。如图3所示，锁止件150处于第一工位时可以完全容纳在第一容纳槽131内。第一容纳槽131的结构多种多样，只要可以容纳锁止件150即可，此处不做另外的限定。在一些可选的实施例中，如图3所示，第一容纳槽131可以具有与锁止件150基本一致的结构。在另一些实施例中，如图4所示，第一容纳槽131’可以具有不同于锁止件150的结构，但只要能使得容纳锁止件150即可。锁止件150处于第二工位时，锁止件150可以伸出到第一容纳槽之外，并且与第二枢转件140上的锁止件配合部160配合。如此设置，将锁止件150可枢转地连接至第一枢转件，可以使得锁止件150在一定范围内可以相对地远离第二枢转件140，减少了设计时需要考虑的干涉因素；这样，患者使用关节训练设备1训练时，进而可以避免锁止件150过多地干涉到适配部件120和患者固定到适配部件120的部位及身体上的临近部位，并且便于为患者的训练活动提供更充足的空间。通过第一枢转件130在面向第二枢转件140的第二侧上设置第一容纳槽131，可以缩短锁止件150在第一工位与第二工位之间切换时在空间上的跨度。而且，锁止件150在第一工位完全容纳在第一容纳槽131，可以使得锁止件150在第一工位不会接触到第二枢转件140，避免剐蹭第二枢转件140；也省去了在第二枢转件140上设置避让部。

示例性地，如图8和图9所示，第一容纳槽131’可以包括第一端和第二端。锁止件150的一端可枢转地连接至第一容纳槽131’的第一端(例如图中的下端)。如图8所示，锁止件150处于第一工位时，锁止件150的另一端(例如图中的上端)与第一容纳槽131’的第二端之间具有间隙132。通常情况下，手指可插入该间隙132。也就是说，第一容纳槽131’的两端之间的间距可以大于锁止件150沿第一端至第二端这个方向上的最大尺寸。在第一容纳槽131’为长方形槽的实施例中，锁止件150可以呈长方形，长方形槽的一个短边处可以为第一端，长方形槽的另一个短边处可以为第二端(当然，也可以长方形槽的一个长边处为第一端，另一个长边处为第二端)。如此，通过设置间隙132，手可以伸入间隙132中，从锁止件150的另一端进行着力，相当于提供了着力点和操作锁止件150的操作空间，便于操作者对锁止件150进行施力。而且间隙132所处的这一端为与锁止件150可枢转连接至第一容纳槽131’相对的一端，通过杠杆原理可知，在该间隙132处施加较小的作用力即可将锁止件150的这端撬动开，即施加较小的作用力便可将锁止件150上位于间隙132的这端相对于锁止件150的一端进行枢转，省时省力。尤其是当操作者为患者时，省时省力所体现的作用更加显著。

示例性地，如图4和图8所示，第二枢转件140上的锁止件配合部160可以包括第二容纳槽162。第二容纳槽162的结构可以多种多样，只要能与锁止件150配合即可。第二容纳槽162可以设置在第二枢转件140的侧面。需要说明的是，此处的侧面指的是沿着第二轴线OP的方向正视第二枢转件140时，第二枢转件140上大体环绕第二轴线OP的面。第二容纳槽162可以沿着平行于第一轴线MN的方向贯通第二枢转件140。锁止件150处于第二工位时可以与第二容纳槽162卡合。当锁止件150与第二容纳槽162卡合时，第二枢转件140相对于第一枢转件130处于锁止状态，两者不具有相对运动。如此，通过设置第二容纳槽162，在第一枢转件130相对于电机30进行枢转运动时，锁止件150与第二容纳槽162卡合更加稳固；锁止地更加可靠。而且，第二容纳槽162可以使得第二枢转件140上的锁止件配合部160结构简单，便于加工制造。另外，在侧面附近具有较大的操作环境，也方便加工。

示例性地，如图4和图6所示，锁止件150处于第二工位时，可以沿平行于第一轴线MN的方向伸出到第二容纳槽162之外。如此设置，操作者可以将锁止件150伸出第二容纳槽162的部分作为着力点，对锁止件150进行操作，进一步更加便于将锁止件150从处于第二工位中向第一工位进行切换。

示例性地，如图7和图11所示，锁止件150上可以设置第一转轴152和第二转轴153。第一转轴152和第二转轴153可以沿相反方向延伸。第一转轴152和第二转轴153可以连接在一起或者彼此独立，此处不做限定。在一些可选的实施例中，第一转轴152和第二转轴153可以为一体结构。锁止件150所在的枢转件上可以设有第一安装槽136和第二安装槽137。关节训练设备1还可以包括压板170。压板170可以通过紧固件173连接至锁止件150所在的枢转件。压板170的表面上还可以设置有第三安装槽174和第四安装槽175。第一安装槽136和第三安装槽174可以合围形成第一轴孔。第二安装槽137和第四安装槽175可以合围形成第二轴孔。第一转轴152可以可枢转地连接至第一轴孔。第二转轴153可以可枢转地连接至第二轴孔。压板170上还可以设置有用于避让锁止件150枢转时的避让部。避让部可以与锁止件150上与压板170干涉的部分的结构匹配。安装锁止件150至相应的枢转件时，先将第一转轴152和第二转轴153分置于第一安装槽136和第二安装槽137，然后将压板170的第三安装槽174对准第一安装槽136且将第四安装槽175对准第二安装槽137，最后，通过例如螺钉的紧固件173将压板170连接至锁止件150所在的枢转件，这样，通过合围形成的第一轴孔可以用于支撑和限位第一转轴152，通过合围形成的第二轴孔可以用于支撑和限位第二转轴153。如此，本申请的关节训练设备通过设置压板170和安装槽的结构，在安装过程中无需操作者(例如操作工人)进行多次反复地对孔位进行校准，便可以简单快捷将锁止件150可枢转地连接至所在枢转件。而且，安装过程中，操作者的安装视角较佳，也无需在所在枢转件上开设过长的通孔从而破坏了所在的枢转件，提高了锁止件150所在的枢转件的强度。

示例性地，如图4、图5、图7、图9和图11所示，压板170可以包括第一压板171和第二压板172。第一压板171和第二压板172可以分别位于锁止件150的两侧。第三安装槽174可以设置在第一压板171上。第四安装槽175可以设置在第二压板172上。如此设置，本申请的锁止件150所枢转经过的空间可以无需设置压板，即第一压板171和第二压板172可以间隔开，所间隔开的空间用于避让锁止件150，无需专门在整个压板170上设置用于避让锁止件150的结构。这样，第一压板171和第二压板172无需加工与锁止件150适配的结构，第一压板171和第二压板172的结构更加简单，易于加工，制造成本较低。

示例性地，关节训练设备还可以包括输入装置400和控制器。输入装置400可以用于接收用户的指令。控制器可以用于根据指令控制电机30在第一工作模式和第二工作模式之间切换。在如图1所示的实施例中，输入装置400可以为触摸屏。

示例性地，在第一工作模式下，控制器可以用于比较电机30的当前电流与第一预设电流，并根据比较结果将电机30的转速调节至目标转速。

在一些实施例中，第一预设电流可以为定值，也就是控制器内所预设的电流。当然，在另一些实施例中，第一预设电流也可以根据用户向控制器内输入的参数，通过控制器计算所得到的电流。其中，向控制器内输入的参数可以包括额定电压、电机频率、负载、期望转速等。

在该关节训练设备为主动驱动用户模拟蹬脚踏车的实施例中，用户可以将期望转速输入至控制器内。控制器可以通过输入的参数计算出在该参数下，控制电机工作的第一预设电流，并通过该第一预设电流控制电机转动。在用户身体机能正常情况下，用户可以随适配器组件40的运动轨迹运动，电机30可以在第一预设电流下正常工作。此时，电机的当前电流可以与第一预设电流相等或在可接受的波动范围内。

以用户在训练过程中出现痉挛的情况为例。用户发生痉挛可能是电机在该预设第一电流下的转动速度过快导致的，致使用户身体机能不能与当前运动强度相配合。在用户发生痉挛时，用户身体某个部位僵硬，就会使用户在某个动作处停顿，此时，用户对于电机施加的反作用力也将提高。在电机被迫减速或是停止的情况下，流过电机的当前电流将增大。控制器经过对当前电流与第一预设电流进行比较后，可以将电机的转速降低至目标转速，以使用户能够接受目标转速下的运动强度。需要说明的是，电机的目标转速是通过第一预设电流所改变的，也就是说，当第一预设电流降低后，电机在正常工作下的转速也将降低了。如果用户在降低了转速的情况下，机体能够接受该运动强度了，那么用户的痉挛也将随电机转动而消除，此时，电机的当前电流将可以与调节后的第一预设电流相匹配。如果用户的痉挛情况依然不能减轻，控制器还可以继续降低第一预设电流以进一步地降低电机的目标转速，甚至使电机反向转动，以缓解用户的痉挛情况。

可以理解的是，以上仅以用户在运动过程中发生痉挛的情况进行描述。若用户在运动过程中，运动机能增强，或是在向控制器输入参数时，误将电机转速等参数输入的偏小了，那么相应的预设电流值也对应地减小。在该较小的预设电流值下，电机主动驱动用户运动将可能转变为用户主动驱动电机转动，那么流过电机的当前电流也将可能比预设电流小。控制器经过对当前电流与预设电流进行比较后，可以提高电机的转速至大于当前转速的目标转速，从而使电机的转速与用户的运动相匹配。

由此可知，本发明实施例中提供的关节训练设备，对电机转速的调节依据来自与对电流的检测结果。相比现有技术，通过在电机或是训练机构上设置例如检测转速的传感器等装置来说，由于减少了对传感器所检测到的参数进行转换的过程，所以可以提高控制器的运算速度。另外，由于没有安装传感器，也减少了传感器受自身精度或安装精度所产生的影响。对于产品来说，减少了传感器的安装，可以减少安装传感器的结构设置，缩短了设计周期，提高了生产效率，降低了产品的成本。

示例性地，在第二工作模式下，控制器还可以用于比较电机30的当前电流与第二预设电流，并根据比较结果控制电机转向。在第二工作模式中，以在该关节训练设备为主动驱动用户进行下绷脚面和上钩脚面的动作的实施例中，第二预设电流可以为用户的踝关节达到其所能弯曲的极限角度时的电流值。这样，电机可以根据第二预设电流值，反向转动，从而实现摆动运动。具有该设置的关节训练设备，可以在不设置限位件的情况下，通过对当前电流与第二预设电流的比较结果间接地起到限位的作用，防止电机转动角度超出踝关节能转动的极限角度，防止对用户造成损伤。相比现有技术，通过在电机或是关节训练设备上设置例如检测位置的传感器等装置来说，由于减少了对传感器所检测到的参数进行转换的过程，所以可以提高控制器的运算速度。另外，由于没有安装传感器，也减少了传感器受自身精度或安装精度所产生的影响。对于产品来说，减少了传感器的安装，可以减少安装传感器的结构设置，缩短了设计周期，提高了生产效率，降低了产品的成本。

示例性地，关节训练设备还可以包括腿部支撑组件200。腿部支撑组件200可以与底座10连接。电机支架20可以具有朝向腿部支撑组件200由下向上倾斜设置的端面。电机高度可调节地设置在端面上。用户在使用关节训练设备时，可以将腿部置于腿部支撑组件200上，脚部与适配器固定连接。不同用户在进行训练时，可以根据各自的身高、腿长等参数对电机的高度或腿部支撑组件200到电机的距离进行调节，以满足不同用户的使用需求。在将电机和腿部支撑架调节至正确位置下，关节训练设备可以为用户带来最佳的训练效果。

示例性地，关节训练设备还可以包括座椅300。腿部支撑组件200可以设置在电机支架20和座椅300之间。座椅300可以沿垂直于水平中心轴线的水平方向与腿部支撑组件200之间可调节距离。座椅300的设置可以进一步地提高用户在进行训练时的使用体验。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“横向”、“竖向”、“垂直”、“水平”和“顶”、“底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内”、“外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用区域相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述图中所示的一个或多个部件或特征与其他部件或特征的区域位置关系。应当理解的是，区域相对术语不但包含部件在图中所描述的方位，还包括使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的部件被整体倒置，则部件“在其他部件或特征上方”或“在其他部件或特征之上”的将包括部件“在其他部件或构造下方”或“在其他部件或构造之下”的情况。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。此外，这些部件或特征也可以其他不同角度来定位(例如旋转90度或其他角度)，本文意在包含所有这些情况。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (10)

1.一种关节训练设备，其特征在于，所述关节训练设备包括：

底座；

电机支架，所述电机支架与所述底座固定连接；

电机，所述电机设置在所述电机支架上，所述电机包括沿水平中心轴线相对设置的第一转动输出端和第二转动输出端；以及

两个适配器组件，所述两个适配器组件分别与所述第一转动输出端和所述第二转动输出端可连接，

其中，所述电机具有第一工作模式和第二工作模式，所述电机用于以所述第一工作模式驱动连接至所述第一转动输出端和所述第二转动输出端的所述适配器组件绕所述水平中心轴线做旋转运动，且所述电机还用于以所述第二工作模式驱动连接至所述第一转动输出端和所述第二转动输出端的所述适配器组件在预设角度范围内做摆动运动。

2.根据权利要求1所述的关节训练设备，其特征在于，所述两个适配器组件中的每个包括与对应的转动输出端可拆卸连接的第一适配器和第二适配器，其中，

所述第一适配器连接至对应的转动输出端时，所述电机用于以所述第一工作模式工作；且

所述第二适配器连接至对应的转动输出端时，所述电机用于以所述第二工作模式工作。

3.根据权利要求1所述的关节训练设备，其特征在于，

所述两个适配器组件中的每个均包括适配部件、多个枢转件和锁止件，

对于所述两个适配器组件中的每个，所述多个枢转件包括第一枢转件和第二枢转件，所述第一枢转件绕水平中心轴线可枢转地连接至对应的转动输出端，所述第二枢转件绕水平偏心轴线可枢转地连接至所述第一枢转件，所述水平偏心轴线与所述水平中心轴线平行，所述适配部件安装至所述第二枢转件，

所述锁止件设置在所述第一枢转件或所述第二枢转件上，所述锁止件在第一工位和第二工位之间可切换，所述第一枢转件和所述第二枢转件中的每个上都设置有锁止件配合部，

其中，所述锁止件处于所述第一工位时与其所在的枢转件上的锁止件配合部配合，所述第二枢转件处于相对于所述第一枢转件可枢转的解锁状态，所述电机用于以所述第一工作模式工作；且所述锁止件处于所述第二工位时与其未在的枢转件上的锁止件配合部配合，所述第二枢转件处于与所述第一枢转件固定的锁止状态，所述电机用于以所述第二工作模式工作。

4.根据权利要求3所述的关节训练设备，其特征在于，所述锁止件包括第一磁性件，每个锁止件配合部都包括第二磁性件，当所述锁止件与任意的锁止件配合部配合时，所述第一磁性件与对应的锁止件配合部的第二磁性件吸合。

5.根据权利要求4所述的关节训练设备，其特征在于，所述第一磁性件为永磁铁，和/或所述第二磁性件为永磁铁。

6.根据权利要求4所述的关节训练设备，其特征在于，所述锁止件在所述第一工位和所述第二工位之间可枢转地连接至其所在的枢转件。

7.根据权利要求6所述的关节训练设备，其特征在于，所述第一枢转件具有沿所述水平中心轴线相对的第一侧和第二侧，所述第一侧面向所述电机，所述第二侧面向所述第二枢转件，所述第二侧上设置有第一容纳槽，所述锁止件可枢转地连接至所述第一枢转件，所述锁止件处于所述第一工位时完全容纳在所述第一容纳槽内且处于所述第二工位时伸出到所述第一容纳槽之外与所述第二枢转件上的锁止件配合部配合。

8.根据权利要求7所述的关节训练设备，其特征在于，所述第一容纳槽包括所述锁止件的一端可枢转地连接至所述第一容纳槽的第一端，所述锁止件处于所述第一工位时，所述锁止件的另一端与所述第一容纳槽的第二端之间具有用于使手指插入的间隙。

9.根据权利要求7所述的关节训练设备，其特征在于，所述第二枢转件上的锁止件配合部包括设置在所述第二枢转件的侧面的第二容纳槽，所述第二容纳槽沿着平行于所述水平中心轴线的方向贯通所述第二枢转件，所述锁止件处于所述第二工位时与所述第二容纳槽卡合。

10.根据权利要求9所述的关节训练设备，其特征在于，所述锁止件处于所述第二工位时沿平行于所述水平中心轴线的方向伸出到所述第二容纳槽之外。

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