CN116020083B - 一种康复理疗用体能恢复训练装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种康复理疗用体能恢复训练装置及方法，包括：n型架；回型架，转动设置在n型架的两个侧板之间；自行车组件，固定架设在回型架上；传动轴，其两端分别穿过并与两组支撑板转动连接，端部固定有控制轮，并与自行车组件的踏板轴传动连接；两组制动驱动组件，包括：U型盒，固定设置在n型架的侧板的外侧；调节齿轮，通过短轴与转轴传动连接，并与U型盒转动连接；两组齿条，分别滑动设置在U型盒的两侧，且分别与调节齿轮啮合；其中一组齿条的端部向控制轮固定设置有弧形的摩擦板；另一组齿条末端架设有第一电机驱动转动的加速齿轮。该装置能够随时调整主/被动训练模式，激活训练者的身体机能，逐步恢复体能。

Description

一种康复理疗用体能恢复训练装置及方法

技术领域

本发明涉及体能训练装置技术领域，具体涉及一种康复理疗用体能恢复训练装置及方法。

背景技术

康复理疗时，体能恢复训练是极为重要的一环，常采用负重跑步或者是骑车以逐渐恢复身体机能以及体能。为实现在室内的康复理疗训练，现如今诞生许多康复理疗用体能恢复训练装置，如跑步机、负重自行车等等。

这类装置大多是通过预设运动模式，采用被动或主动驱动运动方式进行训练。如中国专利CN109549816A，其中，被动驱动运动方式常通过机械结构辅助提供力量，使训练者按照预设的运动动作进行运动，这种运动模式缺少保护措施，难以即时调控所施加的驱动力，极易对训练者造成损伤；主动运动驱动方式对于那些运动机能较差的训练者并不适用，比较难以适应预设的负重和速度，导致训练的效果较差。

然而，对于体能恢复训练的训练者，其具备一定的身体机能，体能的恢复方式主要是通过主动训练模式，但前期的力量薄弱，需要通过被动驱动运动方式激活训练者的体能，并逐渐转换为主动训练模式，才能实现体能恢复训练的效果。每个康复理疗的训练者各自的状态并不相同，如何根据自身的身体机能状态主动且实时调整训练模式，是现阶段体能恢复训练装置急需改进的。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种康复理疗用体能恢复训练装置及方法。该装置能够随时调整主/被动训练模式，激活训练者的身体机能，逐步恢复体能。

本发明提供了如下的技术方案。

一种康复理疗用体能恢复训练装置及方法，包括：

n型架，其两个侧板的底部固定设置有两组支撑板；

回型架，两侧通过转轴转动设置在n型架的两个侧板之间；

自行车组件，固定架设在回型架上，且位于回型架的后方；

传动轴，其两端分别穿过并与两组支撑板转动连接，端部固定有控制轮，并通过传动结构与所述自行车组件的踏板轴传动连接；

两组对称设置的制动驱动组件；每组所述制动驱动组件均包括：

U型盒，固定设置在所述n型架的侧板的外侧，其两侧壁均固定有挡板；

调节齿轮，通过短轴与所述转轴传动连接，并于所述U型和转动连接；

两组齿条，分别滑动设置在所述U型盒的两侧，且通过挡板限位；两组所述齿条分别与所述调节齿轮啮合；其中一组所述齿条的端部向控制轮固定设置有弧形的摩擦板；另一组所述齿条末端架设有第一电机驱动转动的加速齿轮；所述回型架向两侧转动时，所述摩擦板或加速齿轮与控制轮轮面抵接。

优选地，所述加速齿轮为不完全齿，包括两组对称设置的90°范围的齿。

优选地，所述加速齿轮通过L型的架板架设在所述齿条的端部，所述第一电机固定设置在架板的端面上，其输出轴与所述加速齿轮固定连接。

优选地，所述自行车组件包括：

连接杆，一端与所述回型架的下梁转动连接，另一端为拱形，顶部开设有滑槽；

升降坐垫，下端滑动设置在所述滑槽内；

第二带轮，架设在所述连接杆拱形段的下方；所述第二带轮的轮轴两侧分别固定设置有两个错位的第一连杆；

两个踏板盒，其相近的一端分别与两个第一连杆外侧的端部转动连接；每个所述踏板盒的另一端均转动连接有调节杆，所述调节杆与所述支撑板转动连接。

优选地，所述传动组件包括：

第一带轮，固定设置在所述传动轴上，并通过同步带与第二带轮传动连接。

优选地，还包括两组对称设置的扶手脚踏距离调节组件；每组所述扶手脚踏距离调节组件均包括：

引导板，固定设置在所述支撑板和n型架之间，开设有弧形的第一通槽；所述调节杆的两端穿过两个第一通槽，并滑动设置在两个所述第一通槽内；

转动板；所述连接杆拱形段侧面开设有弧形的第二通槽；所述第二通槽穿过并滑动有导向轴，所述导向轴的两端分别与两个所述转动板同侧的一端转动连接，两个所述转动板的另一端与所述第二带轮的轮轴转动连接；

第二电机，固定设置在所述支撑板的外侧，其输出轴固定连接有固定板；所述固定板的端部与所述调节杆的一端固定连接。

优选地，所述回型架的上梁和两侧杆为n型插接管和与n型插接管的两个侧杆插接的两个套管；所述n型插接管的侧杆开设有多个限位孔；所述套管开设有定位孔；所述定位孔与对应的限位孔通过螺钉插接固定。

优选地，还包括：

两个地板，顶部通过支撑柱与所述n型架底部连接，且分别与两个所述支撑板的底端固定连接；两个所述地板的两个端部均设置有万向轮。

一种康复理疗用体能恢复训练装置的使用方法，包括以下步骤：

S1：调整自行车组件位置，与回型架之间的前后距离；调整回型架的高度以适配于训练者；

S2：通过自行车组件进行训练；训练时通过传动结构带动传动轴转动，进而带动两侧的两个控制轮转动；

S3：根据训练者的实际身体机能情况调整主动和被动的训练模式。

优选地，还包括：

S1：调整自行车组件位置，包括以下步骤：

S1.1：驱动对称的两组第二电机，通过其输出轴带动固定板转动；进而带动调节杆在引导板的第一通槽内滑动，进而带动第二带轮前后移动，导向轴在第二通槽内滑动，作为引导和支撑，进而调整固定脚部的踏板盒与回型架之间的距离，适配不同身形的训练者；

S1.2：调整升降坐垫的高度，结合第二带轮的距离调整，实现升降坐垫与回型架之间距离调整，即手臂伸长、弯曲的姿态调整；

S2：训练者通过自行车组件进行训练；训练时通过传动结构带动传动轴转动，进而带动两侧的两个控制轮转动，并通过对控制轮的制动或驱动进行体能恢复训练；

S3：根据训练者的实际身体机能情况调整被动训练模式：

S3.1：当训练者的机能较差需要进行被动驱动运动方式激活，需要驱动控制轮给予辅助的驱动力；训练者正常进行骑行训练，驱动第一电机始终带动加速齿轮进行转动；

S3.2：将回型架朝向训练者摆动，以增加自行车组件运行的动力：通过调节齿轮转动带动装载有加速齿轮的齿条移动，此时两侧的控制轮受到加速齿轮接触，通过摩擦辅助给予两个控制轮以驱动力；

S3.3：回型架向靠近训练者摆动角度越大，摩擦力越大，进而提供的持续动力越大；

S4：根据训练者的实际身体机能情况调整主动训练模式：

S4.1：当机能较好，或身体已被激活，需要进行主动运动驱动方式进行训练；

S4.2：将回型架向远离训练者的方向摆动，以增加自行车组件运行的阻力：通过调节齿轮转动带动装载有摩擦板的齿条移动，此时两侧的控制轮受到摩擦板的弧面的抵接，通过摩擦力辅助给予两个控制轮以阻力；

S4.3：回型架向远离自身的方向摆动角度越大，摩擦力越大，进而提供的持续阻力越大。

本发明有益效果：

(1)本发明提供的体能恢复训练装置有机结合了两种运动康复训练模式，包括被动驱动运动方式和主动驱动运动方式，两种模式切换较为便捷，仅通过回字型的扶手结构摆动即可控制，能够在训练中实时增加动力或阻力，并且动力和阻力的增加模式采用循序渐进的方式进行提供。

(2)本发明提供了有效的微调模式，通过摩擦力的方式进行动力或阻力的传递，在保护训练者不受到较大驱动力矩影响的前提下，确保提供有效的驱动力辅助进行训练，同时能够适应性地提供负重，以保证体能恢复训练的有效性。动力和阻力的调节模式采用无级调节模式，能够根据训练者的训练进程进行调节，在力量薄弱的初始状态时通过被动驱动运动方式激活身体机能，并逐渐转换为主动运动模式，整个过渡过程较为平顺，适用于体能的恢复型训练。

(3)本发明提供的驱动力供给对象加速齿轮为不完全齿，能够分段提供驱动力，避免持续性的动力给予训练者腿部以负担；通过控制齿条的移动距离来提供动力或阻力，整体操作简单，容易执行。

(4)本发明提供可调节的自行车组件，通过改变调节杆在第一通槽的位置，以及导向轴在第二通槽的位置，将整体的踏板结构与扶手结构之间的距离进行调整，配合可升降移动的坐垫以及高度可调的扶手结构，能够调整整体的配合的姿态，使自行车组件的适配性更高，且不影响后续动力或阻力的添加。

附图说明

图1是本发明实施例的一种康复理疗用体能恢复训练装置的整体装配状态结构；

图2是本发明实施例的一种康复理疗用体能恢复训练装置的局部结构图；

图3是本发明实施例的一种康复理疗用体能恢复训练装置的左视图；

图4是本发明实施例的一种康复理疗用体能恢复训练装置的自行车组件局部结构图；

图5是本发明实施例的一种康复理疗用体能恢复训练装置的回型架装配结构图；

图6是本发明实施例的一种康复理疗用体能恢复训练方法流程图。

其中，1、第一带轮；2、同步带；3、传动轴；4、地板；5、支撑柱；6、支撑板；7、引导板；8、n型架；9、升降坐垫；10、回型架；11、导向轴；12、连接杆；13、转动板；14、第二带轮；15、踏板盒；16、U型盒；17、控制轮；18、调节杆；19、第二电机；20、调节齿轮；21、短轴；22、齿条；23、加速齿轮；24、第一电机；25、摩擦板；26、架板；27、转动连杆；28、n型插接管；29、螺钉；30、套管；31、固定板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种康复理疗用体能恢复训练装置及方法，如图1-5所示，包括：n型架8，其两个侧板的底部固定设置有两组支撑板6；n型架8的两个侧板之间通过转轴有回型架10。如图5所示，回型架10为高度可调结构，适配于不同身高的训练者。具体的，回型架10的上梁和两侧杆为n型插接管28和与n型插接管28的两个侧杆插接的两个套管30；n型插接管28的侧杆开设有多个限位孔；套管30开设有定位孔；定位孔与对应的限位孔通过螺钉29插接固定。

如图1和4所示，回型架10上固定架设有自行车组件，且位于回型架10的后方。自行车组件包括：连接杆12，一端与回型架10的下梁转动连接，另一端为拱形，顶部开设有滑槽；滑槽内滑动设置有升降坐垫9；连接杆12拱形段的下方架设有第二带轮14，第二带轮14的轮轴两侧分别固定设置有两个错位的第一连杆；两个第一连杆外侧的端部均转动连接有踏板盒15，每个踏板盒15的另一端均通过第二连杆转动连接有调节杆18，调节杆18与支撑板6转动连接。踏板盒15配合第一连杆和第二连杆实现自行车功能，为了增加自行车组件与训练者的适配性(身高，身形，臂长等等)，设置了两组对称设置的扶手脚踏距离调节组件；如图2和图4所示，每组扶手脚踏距离调节组件均包括：引导板7，固定设置在支撑板6和n型架8之间，开设有弧形的第一通槽；调节杆18的两端穿过两个第一通槽，并滑动设置在两个第一通槽内；连接杆12拱形段侧面开设有弧形的第二通槽；第二通槽穿过并滑动有导向轴11，导向轴11的两端分别与两个转动板13同侧的一端转动连接，两个转动板13的另一端与第二带轮14的轮轴转动连接；支撑板6的外侧固定设置在有第二电机19，其输出轴固定连接有固定板31；固定板31的端部与调节杆18的一端固定连接。使用时，通过改变调节杆18在第一通槽的位置，以及导向轴11在第二通槽的位置，将整体的踏板结构与扶手结构之间的距离进行调整，配合可升降移动的坐垫以及高度可调的扶手结构，能够调整整体的配合的姿态，使自行车组件的适配性更高，且不影响后续动力或阻力的添加。

进一步的，为了提供驱动力或阻力，如图2和3所示，还包括：

传动轴3，其两端分别穿过并与两组支撑板6转动连接，端部固定有控制轮17，并通过传动结构与自行车组件的踏板轴传动连接，其中，传动组件包括：第一带轮1，固定设置在传动轴3上，并通过同步带2与第二带轮14传动连接。

以及，两组对称设置的制动驱动组件；每组制动驱动组件均包括：U型盒16，固定设置在n型架8的侧板的外侧，其两侧壁均固定有挡板；通过短轴21与转轴传动连接有调节齿轮20，并与U型盒16转动连接；U型盒16的两侧分别滑动设置有齿条22，且通过挡板限位；两组齿条22分别与调节齿轮20啮合；其中一组齿条22的端部向控制轮17固定设置有弧形的摩擦板25；另一组齿条22末端架设有第一电机24驱动转动的加速齿轮23；回型架10向两侧转动时，摩擦板25或加速齿轮23与控制轮17轮面抵接。加速齿轮23通过L型的架板26架设在齿条22的端部，第一电机24固定设置在架板26的端面上，其输出轴与加速齿轮23固定连接。上述结构提供了有效的微调模式，通过摩擦力的方式进行动力或阻力的传递，在保护训练者不受到较大驱动力矩影响的前提下，确保提供有效的驱动力辅助进行训练，同时能够适应性地提供负重，以保证体能恢复训练的有效性。

其中，加速齿轮23为不完全齿，包括两组对称设置的90°范围的齿，能够分段提供驱动力，避免持续性的动力给予训练者腿部以负担。

为了移动方便，还包括两个地板4，顶部通过支撑柱5与n型架8底部连接，且分别与两个支撑板6的底端固定连接；两个地板4的两个端部均设置有万向轮。

本实施例中，包括以下步骤：

S1：调整自行车组件位置，与回型架之间的前后距离；调整回型架的高度以适配于训练者；

S2：通过自行车组件进行训练；训练时通过传动结构带动传动轴转动，进而带动两侧的两个控制轮转动；

S3：根据训练者的实际身体机能情况调整主动和被动的训练模式。

具体的，如图6所示，还包括：

S1：调整自行车组件位置，包括以下步骤：

S1.1：驱动对称的两组第二电机19，通过其输出轴带动固定板31转动；进而带动调节杆18在引导板7的第一通槽内滑动，进而带动第二带轮14前后移动，导向轴11在第二通槽内滑动，作为引导和支撑，进而调整固定脚部的踏板盒15与回型架10之间的距离，适配不同身形的训练者；

S1.2：调整升降坐垫9的高度，结合第二带轮14的距离调整，实现升降坐垫9与回型架10之间距离调整，即手臂伸长、弯曲的姿态调整；

S2：训练者通过自行车组件进行训练；训练时通过传动结构带动传动轴3转动，进而带动两侧的两个控制轮17转动，并通过对控制轮17的制动或驱动进行体能恢复训练；

S3：根据训练者的实际身体机能情况调整被动训练模式：

S3.1：当训练者的机能较差需要进行被动驱动运动方式激活，需要驱动控制轮17给予辅助的驱动力；训练者正常进行骑行训练，驱动第一电机24始终带动加速齿轮23进行转动；

S3.2：将回型架10朝向训练者摆动，以增加自行车组件运行的动力：通过调节齿轮20转动带动装载有加速齿轮23的齿条22移动，此时两侧的控制轮17受到加速齿轮23接触，通过摩擦辅助给予两个控制轮17以驱动力；

S3.3：回型架10向靠近训练者摆动角度越大，摩擦力越大，进而提供的持续动力越大；

S4：根据训练者的实际身体机能情况调整主动训练模式：

S4.1：当机能较好，或身体已被激活，需要进行主动运动驱动方式进行训练；

S4.2：将回型架10向远离训练者的方向摆动，以增加自行车组件运行的阻力：通过调节齿轮20转动带动装载有摩擦板25的齿条22移动，此时两侧的控制轮17受到摩擦板25的弧面的抵接，通过摩擦力辅助给予两个控制轮17以阻力；

S4.3：回型架10向远离自身的方向摆动角度越大，摩擦力越大，进而提供的持续阻力越大。

上述两种训练方式切换操作简单，容易执行，不存在大力矩的被动推进训练，同时确保了阻力添加的合理型，训练者可以根据自身的身体情况对应进行调整，灵活进行体能恢复训练。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种康复理疗用体能恢复训练装置，其特征在于，包括：

n型架（8），其两个侧板的底部固定设置有两组支撑板（6）；

回型架（10），两侧通过转轴转动设置在n型架（8）的两个侧板之间；

自行车组件，固定架设在回型架（10）上，且位于回型架（10）的后方；

传动轴（3），其两端分别穿过并与两组支撑板（6）转动连接，端部固定有控制轮（17），并通过传动结构与所述自行车组件的踏板轴传动连接；

两组对称设置的制动驱动组件；每组所述制动驱动组件均包括：

U型盒（16），固定设置在所述n型架（8）的侧板的外侧，其两侧壁均固定有挡板；

调节齿轮（20），通过短轴（21）与所述转轴传动连接，并与所述U型盒（16）转动连接；

两组齿条（22），分别滑动设置在所述U型盒（16）的两侧，且通过挡板限位；两组所述齿条（22）分别与所述调节齿轮（20）啮合；其中一组所述齿条（22）的端部向控制轮（17）固定设置有弧形的摩擦板（25）；另一组所述齿条（22）末端架设有第一电机（24）驱动转动的加速齿轮（23）；所述回型架（10）向两侧转动时，所述摩擦板（25）或加速齿轮（23）与控制轮（17）轮面抵接；

所述加速齿轮（23）为不完全齿，包括两组对称设置的90°范围的齿；

所述加速齿轮（23）通过L型的架板（26）架设在所述齿条（22）的端部，所述第一电机（24）固定设置在架板（26）的端面上，其输出轴与所述加速齿轮（23）固定连接；

所述自行车组件包括：

连接杆（12），一端与所述回型架（10）的下梁转动连接，另一端为拱形，顶部开设有滑槽；

升降坐垫（9），下端滑动设置在所述滑槽内；

第二带轮（14），架设在所述连接杆（12）拱形段的下方；所述第二带轮（14）的轮轴两侧分别固定设置有两个错位的第一连杆；

两个踏板盒（15），其相近的一端分别与两个第一连杆外侧的端部转动连接；每个所述踏板盒（15）的另一端均通过第二连杆转动连接有调节杆（18），所述调节杆（18）与所述支撑板（6）转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种康复理疗用体能恢复训练装置，其特征在于，所述传动结构包括：

第一带轮（1），固定设置在所述传动轴（3）上，并通过同步带（2）与第二带轮（14）传动连接。

3.根据权利要求1所述的一种康复理疗用体能恢复训练装置，其特征在于，还包括两组对称设置的扶手脚踏距离调节组件；每组所述扶手脚踏距离调节组件均包括：

引导板（7），固定设置在所述支撑板（6）和n型架（8）之间，开设有弧形的第一通槽；所述调节杆（18）的两端穿过两个第一通槽，并滑动设置在两个所述第一通槽内；

转动板（13）；所述连接杆（12）拱形段侧面开设有弧形的第二通槽；所述第二通槽穿过并滑动有导向轴（11），所述导向轴（11）的两端分别与两个所述转动板（13）同侧的一端转动连接，两个所述转动板（13）的另一端与所述第二带轮（14）的轮轴转动连接；

第二电机（19），固定设置在所述支撑板（6）的外侧，其输出轴固定连接有固定板（31）；所述固定板（31）的端部与所述调节杆（18）的一端固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种康复理疗用体能恢复训练装置，其特征在于，所述回型架（10）的上梁和两侧杆为n型插接管（28）和与n型插接管（28）的两个侧杆插接的两个套管（30）；所述n型插接管（28）的侧杆开设有多个限位孔；所述套管（30）开设有定位孔；所述定位孔与对应的限位孔通过螺钉（29）插接固定。

5.根据权利要求1所述的一种康复理疗用体能恢复训练装置，其特征在于，还包括：

两个地板（4），顶部通过支撑柱（5）与所述n型架（8）底部连接，且分别与两个所述支撑板（6）的底端固定连接；两个所述地板（4）的两个端部均设置有万向轮。

6.一种根据权利要求3所述的一种康复理疗用体能恢复训练装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：调整自行车组件位置，与回型架之间的前后距离；调整回型架的高度以适配于训练者；

S2：通过自行车组件进行训练；训练时通过传动结构带动传动轴转动，进而带动两侧的两个控制轮转动；

S3：根据训练者的实际身体机能情况调整主动和被动的训练模式。

7.根据权利要求6所述的一种康复理疗用体能恢复训练装置的使用方法，其特征在于，还包括：

S1：调整自行车组件位置，包括以下步骤：

S1.1：驱动对称的两组第二电机（19），通过其输出轴带动固定板（31）转动；进而带动调节杆（18）在引导板（7）的第一通槽内滑动，进而带动第二带轮（14）前后移动，导向轴（11）在第二通槽内滑动，作为引导和支撑，进而调整固定脚部的踏板盒（15）与回型架（10）之间的距离，适配不同身形的训练者；

S1.2：调整升降坐垫（9）的高度，结合第二带轮（14）的距离调整，实现升降坐垫（9）与回型架（10）之间距离调整，即手臂伸长、弯曲的姿态调整；

S2：训练者通过自行车组件进行训练；训练时通过传动结构带动传动轴（3）转动，进而带动两侧的两个控制轮（17）转动，并通过对控制轮（17）的制动或驱动进行体能恢复训练；

S3：根据训练者的实际身体机能情况调整被动训练模式：

S3.1：当训练者的机能较差需要进行被动驱动运动方式激活，需要驱动控制轮（17）给予辅助的驱动力；训练者正常进行骑行训练，驱动第一电机（24）始终带动加速齿轮（23）进行转动；

S3.2：将回型架（10）朝向训练者摆动，以增加自行车组件运行的动力：通过调节齿轮（20）转动带动装载有加速齿轮（23）的齿条（22）移动，此时两侧的控制轮（17）受到加速齿轮（23）接触，通过摩擦辅助给予两个控制轮（17）以驱动力；

S3.3：回型架（10）向靠近训练者摆动角度越大，摩擦力越大，进而提供的持续动力越大；

S4：根据训练者的实际身体机能情况调整主动训练模式：

S4.1：当机能较好，或身体已被激活，需要进行主动运动驱动方式进行训练；

S4.2：将回型架（10）向远离训练者的方向摆动，以增加自行车组件运行的阻力：通过调节齿轮（20）转动带动装载有摩擦板（25）的齿条（22）移动，此时两侧的控制轮（17）受到摩擦板（25）的弧面的抵接，通过摩擦力辅助给予两个控制轮（17）以阻力；

S4.3：回型架（10）向远离自身的方向摆动角度越大，摩擦力越大，进而提供的持续阻力越大。