CN116172838A - 床旁康复装置及系统 - Google Patents

床旁康复装置及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN116172838A
CN116172838A CN202310218140.5A CN202310218140A CN116172838A CN 116172838 A CN116172838 A CN 116172838A CN 202310218140 A CN202310218140 A CN 202310218140A CN 116172838 A CN116172838 A CN 116172838A
Authority
CN
China
Prior art keywords
exoskeleton
motor
extension arm
extension
hip joint
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310218140.5A
Other languages
English (en)
Inventor
樊炎军
汪建辉
李鲁亚
杨森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anjelei Technology Hangzhou Co ltd
Original Assignee
Anjelei Technology Hangzhou Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anjelei Technology Hangzhou Co ltd filed Critical Anjelei Technology Hangzhou Co ltd
Priority to CN202310218140.5A priority Critical patent/CN116172838A/zh
Publication of CN116172838A publication Critical patent/CN116172838A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00—Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A61H1/02—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
    • A61H1/0237—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising for the lower limbs
    • A61H1/0244—Hip
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00—Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A61H1/02—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
    • A61H1/0237—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising for the lower limbs
    • A61H1/024—Knee
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/01—Constructive details
    • A61H2201/0119—Support for the device
    • A61H2201/0138—Support for the device incorporated in furniture
    • A61H2201/0142—Beds
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/12—Driving means
    • A61H2201/1207—Driving means with electric or magnetic drive
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/16—Physical interface with patient
    • A61H2201/1602—Physical interface with patient kind of interface, e.g. head rest, knee support or lumbar support
    • A61H2201/164—Feet or leg, e.g. pedal
    • A61H2201/1642—Holding means therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/16—Physical interface with patient
    • A61H2201/1657—Movement of interface, i.e. force application means
    • A61H2201/1659—Free spatial automatic movement of interface within a working area, e.g. Robot
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2205/00—Devices for specific parts of the body
    • A61H2205/08—Trunk
    • A61H2205/088—Hip
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2205/00—Devices for specific parts of the body
    • A61H2205/10—Leg
    • A61H2205/102—Knee

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)

Abstract

本发明提供了一种床旁康复装置及系统，涉及康复装置技术领域，上述床旁康复装置包括髋关节屈伸电机、髋关节内收外展电机、外骨骼大腿、膝关节屈伸电机、外骨骼小腿和患侧外骨骼鞋；髋关节屈伸电机与髋关节内收外展电机连接，以带动髋关节内收外展电机以第一方向为轴线转动；外骨骼大腿与髋关节内收外展电机连接，并通过膝关节屈伸电机与外骨骼小腿转动连接，髋关节内收外展电机用于带动外骨骼大腿以第二方向为轴线转动，膝关节屈伸电机用于带动外骨骼小腿以第三方向为轴线转动；患侧外骨骼鞋与外骨骼小腿连接，患侧外骨骼鞋、外骨骼大腿和外骨骼小腿均具有绑带。上述床旁康复装置具有可确定髋膝关节的位置以及实现人体关节最大运动角度的优点。

Description

床旁康复装置及系统
技术领域
本发明涉及康复装置技术领域，尤其是涉及一种床旁康复装置及系统。
背景技术
根据患者所需康复的部位不同现有的床旁康复器主要分为下肢康复机器和上肢康复机器，例如申请号为CN202220548988.5的发明专利公开了一种下肢康复机器人，可以在3D空间范围内实现下肢髋关节、膝关节的康复训练，然而上述专利具有以下不足：
1、无法确定髋膝关节的位置，影响动作的准确性和稳定性。由于上述专利采用末端牵引的方式，固定位为脚和小腿，在运动过程中髋关节的三个旋转自由度没有控制，那么在做髋膝屈曲时，髋关节可能处于外展或内收的状态，那么此时运动的准确性会产生偏差。
2、无法实现最大角度的运动。由于上述专利采用机械臂的形式，机械臂的关节运动电机所旋转的角度不与人体关节运动角度一一对应，两者之间的角度算换会因为人腿长度，设备摆放位置等原因造成较大偏差，因此为了避免机械臂运动对人体照成的伤害，往往减小运动角度，无法实现人体最大关节角度的运动。
因此，如何提供一种能够解决至少一种上述技术问题的床旁康复装置及系统是本领域技术人员需解决的技术问题之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种床旁康复装置及系统，具有可确定髋膝关节的位置以及实现最大角度的运动的优点。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种床旁康复装置，包括髋关节屈伸电机、髋关节内收外展电机、外骨骼大腿、膝关节屈伸电机、外骨骼小腿和患侧外骨骼鞋；
所述髋关节屈伸电机与所述髋关节内收外展电机连接，以带动所述髋关节内收外展电机以第一方向为轴线转动；
所述外骨骼大腿的一端与所述髋关节内收外展电机连接，另一端通过所述膝关节屈伸电机与所述外骨骼小腿转动链接，所述髋关节内收外展电机用于带动所述外骨骼大腿以第二方向为轴线转动，所述膝关节屈伸电机用于带动所述外骨骼小腿相对于所述外骨骼大腿以第三方向为轴线转动，所述第三方向平行于所述第一方向且垂直于所述第二方向；
所述患侧外骨骼鞋与所述外骨骼小腿连接，所述患侧外骨骼鞋、所述外骨骼大腿和所述外骨骼小腿均具有绑带。
进一步地，所述外骨骼大腿包括第一延伸臂和第二延伸臂；
所述第一延伸臂的一端与所述髋关节内收外展电机固接，另一端与所述第二延伸臂滑动配合，滑动方向平行于所述第一延伸臂的延伸方向；
所述第二延伸臂背离所述第一延伸臂的一端通过所述膝关节屈伸电机与所述外骨骼小腿转动链接。
进一步地，所述第二延伸臂伸入所述第一延伸臂内与所述第一延伸臂滑动配合。
进一步地，所述第二延伸臂和所述第一延伸臂中的一者具有滑轨，另一者具有与所述滑轨配合的滑槽。
进一步地，所述第二延伸臂具有转轴，所述转轴用于将所述第二延伸臂分割成能够产生相对转动的第一连接段和第二连接段，所述转轴的轴线方向平行于所述第二方向。
进一步地，所述转轴位于所述第二延伸臂靠近所述膝关节屈伸电机的一端。
进一步地，所述外骨骼大腿上的绑带为大腿绑带，所述大腿绑带靠近所述膝关节屈伸电机一侧的边界对应于所述转轴的位置。
进一步地，所述髋关节屈伸电机包括电机本体和连接支架，所述连接支架与所述电机本体的动力输出轴连接，所述髋关节内收外展电机安装于所述连接支架上。
进一步地，当所述外骨骼大腿和所述外骨骼小腿展开呈180°夹角，且所述患侧外骨骼鞋用于支撑脚掌的表面垂直于所述外骨骼小腿时，所述外骨骼大腿、所述外骨骼小腿和所述患侧外骨骼鞋均关于中心面对称，所述中心面垂直于所述第二方向。
第二方面，本发明还提供一种床旁康复系统，包括支撑结构以及上述方案所述的床旁康复装置，所述髋关节屈伸电机安装于所述支撑结构上。
进一步地，所述床旁康复系统还包括底板、健侧外骨骼鞋和联动机构，所述联动机构安装于所述底板上且沿人体身高方向相对于所述底板的位置可调，所述患侧外骨骼鞋和所述健侧外骨骼鞋连接于所述联动机构的两侧，所述联动机构用于实现所述患侧外骨骼鞋和所述健侧外骨骼鞋的联动；
所述底板设有第一卡接结构，所述联动机构设有用于与所述第一卡接结构卡接的第二卡接结构，所述第二卡接结构沿人体身高方向相对于所述第一卡接结构的位置可调；
所述底板设有第一轨道和第二轨道，所述第一轨道和所述第二轨道分布于所述联动机构的两侧且延伸方向均平行于人体的身高方向，所述患侧外骨骼鞋与所述第一轨道滑动配合，所述健侧外骨骼鞋与所述第二轨道滑动配合；
所述联动机构包括第一带轮、第二带轮和传送带，所述传送带传动连接于所述第一带轮和所述第二带轮之间，所述患侧外骨骼鞋和所述健侧外骨骼鞋各通过一组连接锁组件与所述传送带转动配合，以使得一侧腿由直变屈时，另一侧腿在所述联动机构的作用下由屈变直。
进一步地，所述床旁康复系统还包括支撑座和曲柄踏板组件，所述曲柄踏板组件贯穿所述支撑座并与所述支撑座转动连接，所述曲柄踏板组件的两端分别用于与所述人体患侧脚和人体健侧脚配合，以使所述人体患侧脚与所述人体健侧脚联动。
在使用上述床旁康复装置时，外骨骼大腿和外骨骼小腿通过绑带将人的大小腿固定，髋关节内收外展电机可作为髋内收外展的动力源，髋关节屈伸电机和膝关节屈伸电机负责髋膝的屈伸动作。骨骼鞋上的绑带用于将人脚与患侧外骨骼鞋固定，限制小腿沿腿的方向相对于外骨骼小腿移动。
本发明提供的床旁康复装置及系统能产生如下有益效果：
1、可确定髋膝关节的位置。由于各个关节的自由度都由电机控制，外骨骼大腿、外骨骼小腿和患侧外骨骼鞋均设置有绑带，那么在做髋膝屈曲的时候，髋关节的内外展角度是被髋关节内收外展电机控制的，不会影响动作的准确性和稳定性。
2、实现最大角度的运动，本发明提供的床旁康复装置采用外骨骼单臂样式，膝关节屈伸电机对应装于人体膝关节，髋关节屈伸电机和髋关节内收外展电机对应装于髋关节，上述三个电机的旋转角度一一对应人体的三个运动角度，精准控制肢体的摆动角度，运动空间充足，患者能够在电机的控制下实现人体各关节的最大运动角度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种床旁康复装置的三维结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种床旁康复系统的三维结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种床旁康复装置在内收、外展和复位三种状态下与人体配合的原理图；
图4为本发明实施例提供的一种床旁康复系统在第一使用状态时的三维结构示意图一；
图5为本发明实施例提供的另一种床旁康复系统的三维结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种床旁康复系统在第一使用状态时的三维结构示意图二；
图7为本发明实施例提供的一种床旁康复系统在第二使用状态时的三维结构示意图；
图8为图2的A处局部放大示意图；
图9为图2的B处局部放大示意图；
图10为本发明实施例提供的一种床旁康复系统(无外壳)在第一使用状态时的三维结构示意图三；
图11为本发明实施例提供的另一种床旁康复系统的三维结构示意图。
图标：1－髋关节屈伸电机；11－电机本体；111－第一限位凸起；12－连接支架；121－第一限位通槽；122－第二限位通槽；2－髋关节内收外展电机；3－外骨骼大腿；31－第一延伸臂；311－第二限位凸起；32－第二延伸臂；321－转轴；322－第一连接段；323－第二连接段；3231－第三限位通槽；4－膝关节屈伸电机；5－外骨骼小腿；51－第三限位凸起；6－患侧外骨骼鞋；61－表面；7－绑带；8－支撑结构；81－支撑臂；9－人体髋关节旋转中心；10－人体大腿；011－第一轨迹；012－第二轨迹；013－人体膝关节；014－无转轴外骨骼小腿；015－转轴位；016－绑带边界；017－底板；0171－第一轨道；0172－第二轨道；0173－板体；0174－平轨；018－健侧外骨骼鞋；019－联动机构；0191－第一带轮；0192－第二带轮；0193－传送带；0194－外壳；020－第一卡接结构；021－连接锁组件；022－支撑座；023－曲柄踏板组件；0231－第一曲柄；0232－第二曲柄；0233－踏板；024－中心面。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“髋关节屈伸”、“髋关节内收外展”、“膝关节屈伸”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明第一方面的实施例在于提供一种床旁康复装置，如图1所示，包括髋关节屈伸电机1、髋关节内收外展电机2、外骨骼大腿3、膝关节屈伸电机4、外骨骼小腿5和患侧外骨骼鞋6；
髋关节屈伸电机1与髋关节内收外展电机2连接，以带动髋关节内收外展电机2以第一方向为轴线转动；
外骨骼大腿3的一端与髋关节内收外展电机2连接，另一端通过膝关节屈伸电机4与外骨骼小腿5转动链接，髋关节内收外展电机2用于带动外骨骼大腿3以第二方向为轴线转动，膝关节屈伸电机4用于带动外骨骼小腿5相对于外骨骼大腿3以第三方向为轴线转动，第三方向平行于第一方向且垂直于第二方向；
患侧外骨骼鞋6与外骨骼小腿5连接，患侧外骨骼鞋6、外骨骼大腿3和外骨骼小腿5均具有绑带7。
上述床旁康复装置中，患侧外骨骼鞋6、外骨骼大腿3和外骨骼小腿5能够通过绑带分别绑扎在脚部、大腿和小腿处，即分别对应脚部、大腿和小腿的骨骼。与此同时，髋关节屈伸电机1和髋关节内收外展电机2均对应于人体的髋关节，能够确定髋膝关节的位置，带动髋关节进行屈曲运动以及内收外展运动。膝关节屈伸电机4对应于人体的膝关节，能够确定膝关节的位置，带动膝关节进行屈曲运动。上述床旁康复装置与人体骨骼匹配度高，患者能够在三个电机的控制下实现各关节的最大运动角度。
在安装时，如图1所示，上述第一方向和第三方向平行于水平面方向，上述第二方向垂直于水平面方向。
为使得上述床旁康复装置在运动的过程中与人体骨骼的匹配度更高，在一些实施例中，外骨骼大腿3可伸缩，和/或，外骨骼大腿3可弯折，且弯折的轴线平行于第二方向。上述弯折可通过加装转轴321实现。
如图1所示，髋关节内收外展电机2作为髋内收外展的动力源，下图3是人体穿上康复装置后髋内收外展的原理图，以下对各个线条所表示的含义来具体说明。图3标识有：外骨骼大腿3(此长度在运动中变化)；髋关节内收外展电机2在做外展时的角度为θ1(此角度在运动中变化)；髋关节内收外展电机2(此位置在运动中位置不变)；人体髋关节在做内收时的角度为θ2(此角度在运动中变化)；髋关节内收外展电机2到人体髋关节的中心距离为L1(此距离在运动中不变100mm)；人体髋关节旋转中心9(此位置在运动中位置不变)；人体大腿长度为L2，L2＝450mm(此长度在运动中不变)；人体大腿10(人体大腿长度运动中不变)；人体内收最大角度为θ3，θ3＝30°；距离髋关节内收外展电机2中心为450mm的第一轨迹011；距离人体髋关节旋转中心9为450mm的第二轨迹012；人体小腿长度为L3(此长度在运动中不变，为430mm)；外骨骼小腿5(此长度在运动中不变，为430mm)；转轴321(用于弥补在做髋关节内收外展时外骨骼大腿3与人体大腿10之间变化的角度)；在做最大内收角度时外骨骼大腿3所变化的长度为L4，L4约50mm；转轴321中心到膝关节屈伸电机4中心之间的距离为L5，L5＝30mm(此距离在运动中不变)；人体膝关节013；人体膝关节013到膝关节屈伸电机4之间的距离为L6(此距离在运动中不变，为100mm)；膝关节屈伸电机4；人体最大外展角度θ4＝45°；人体膝关节013和膝关节屈伸电机4连线与人体大腿10形成的角度为θ5(此角度不变90°)；假如没有转轴321，外骨骼小腿5末端所偏离的距离L7约为38mm(可通过转轴321补偿)；无转轴外骨骼小腿014；外骨骼小腿5末端到转轴321之间的距离为L8，L8为460mm(此距离在运动中不变)；外骨骼大腿3在做最大外展角度45°时的长度变化为L9，L9约为99mm；膝关节屈伸电机4和人体膝关节013的连线与膝关节屈伸电机4和转轴321的连线形成的角度为θ6(此角度不变为90°)；外展时的转轴位015；膝关节屈伸电机4和人体膝关节013连线与外骨骼大腿3形成的角度为θ7(此角度在运动中变化)。
综上，在一些实施例中，如图1和图2所示，外骨骼大腿3包括第一延伸臂31和第二延伸臂32；第一延伸臂31的一端与髋关节内收外展电机2固接，具体可以与髋关节内收外展电机2的动力输出端固接，第一延伸臂31的另一端与第二延伸臂32滑动配合，滑动方向平行于第一延伸臂31的延伸方向，以补偿在人体腿部内收外展时由于人体髋关节旋转中心9与髋关节屈伸电机1的中心具有一定距离，而导致人体腿部与外骨骼大腿3产生错动的趋势。
具体地，人体腿部在内收时，第一延伸臂31和第二延伸臂32可相对滑动延长外骨骼大腿3的长度；人体腿部在外展时，第一延伸臂31和第二延伸臂32可相对滑动缩短外骨骼大腿3的长度。
另外，第二延伸臂32背离第一延伸臂31的一端通过膝关节屈伸电机4与外骨骼小腿5转动链接，模拟人体膝关节。
在一些实施例中，第二延伸臂32伸入第一延伸臂31内与第一延伸臂31滑动配合。
在一些其他的实施例中，也可以第一延伸臂31伸入第二延伸臂32内与第二延伸臂32滑动配合，或者第一延伸臂31的侧方与第二延伸臂32的侧方滑动配合。
在一些实施例中，第二延伸臂32和第一延伸臂31中的一者具有滑轨，另一者具有与滑轨配合的滑槽，以实现二者的滑动配合。
上述滑槽可以凹设于一滑块上，滑块安装在第二延伸臂32或第一延伸臂31上。
在一些实施例中，第二延伸臂32具有转轴321，转轴321用于将第二延伸臂32分割成能够产生相对转动的第一连接段322和第二连接段323，转轴321的轴线方向平行于第二方向。
上述转轴321能够弥补在做髋关节内收外展时外骨骼腿与人腿之间变化的角度。
具体地，第一连接段322背离第二连接段323的一端与第一延伸臂31滑动配合；第二连接段323背离第一连接段322的一端通过膝关节屈伸电机4与外骨骼小腿5转动链接。其中，膝关节屈伸电机4的外壳可以固定在第二连接段323上，膝关节屈伸电机4的动力输出轴可以固定在外骨骼小腿5上。膝关节屈伸电机4启动时，可以实现外骨骼小腿5相对于外骨骼大腿3转动。
在一些实施例中，转轴321位于第二延伸臂32靠近膝关节屈伸电机4的一端。相对于将转轴321安装于外骨骼小腿5上来说，可在外骨骼大腿3处形成一个弯曲，来使得膝关节屈伸电机4以及外骨骼小腿5分别在运动的过程中保持相对于人体膝关节013以及人体小腿的位置，减少角度偏差对膝关节屈伸电机4的影响，尽可能保证膝关节屈伸电机4垂直于人体膝关节013转动，提高运动准确性。
在一些实施例中，外骨骼大腿3上的绑带7为大腿绑带，大腿绑带靠近膝关节屈伸电机4一侧的边界对应于转轴321的位置，其可跟随第一连接段322相对于第二连接段323移动，从而稳定地限定第一连接段322相对于人体大腿10的位置，尽可能保证第二连接段323与人体大腿10平行。
如图1所示，绑带边界016为大腿绑带另一侧的边界。
需要说明的是，外骨骼小腿5上设置有小腿绑带，外骨骼小腿5以及小腿绑带会跟随转轴旋转，小腿绑带能够尽可能保证外骨骼小腿5始终平行于人体小腿，提高运动准确性。
在一些实施例中，如图1所示，髋关节屈伸电机1包括电机本体11和连接支架12，连接支架12与电机本体11的动力输出轴连接，髋关节内收外展电机2安装于连接支架12上。
在使用时，如图4所示，电机本体11的外壳可以固定在支撑结构8上，电机本体11的动力输出轴与连接支架12固定连接，带动连接支架12以第一方向为轴转动，由于髋关节内收外展电机2安装于连接支架12上，连接支架12可带动髋关节内收外展电机2转动。
在一些实施例中，为使得连接支架12不会对外骨骼大腿3的转动造成干涉，连接支架12弯折呈U形，包围在髋关节内收外展电机2的外部，髋关节内收外展电机2的动力输出端可以固接于第一延伸臂31上。
在上述各个实施例的基础上，为使得一台装置同时可用于左患和右患用户。如图5所示，当外骨骼大腿3和外骨骼小腿5展开呈180°夹角，且患侧外骨骼鞋6用于支撑患侧脚掌的表面61垂直于外骨骼小腿5的延伸方向时，外骨骼大腿3、外骨骼小腿5和患侧外骨骼鞋6均关于中心面024对称，中心面024垂直于第二方向。
可以理解的是，当外骨骼大腿3和外骨骼小腿5展开呈180°夹角时，外骨骼大腿3和外骨骼小腿5的延伸方向平行。外骨骼大腿3和外骨骼小腿5在平放状态下，患侧外骨骼鞋6竖直放置，外骨骼大腿3、外骨骼小腿5和患侧外骨骼鞋6均关于中心面024上下对称。如此可如图6和图7所示，让整个外骨骼绕着髋关节屈伸电机1中心转轴旋转180°(可控制髋关节屈伸电机1自行旋转，无需手动旋转)，将整机从床边的左侧推向右侧，可从左患使用状态变为右患使用状态，实现左右互换功能。
在一些实施例中，如图8和图9所示，床旁康复装置还具有限位结构，限位结构用于限定人体关节的运动角度。
当髋关节屈伸电机1、髋关节内收外展电机2和膝关节屈伸电机4动作导致患者肢体运动角度超限时，限位结构能够代替患者肢体抵抗上述电机的作用力，对患者起到保护的作用。
限位结构可以形成于髋关节屈伸电机1与髋关节内收外展电机2之间、髋关节内收外展电机2与外骨骼大腿3之间以及外骨骼大腿3与外骨骼小腿5之间。
限位结构的限位功能可以通过限位槽和限位凸起的配合来实现。
具体地，限位结构包括第一限位通槽121和第一限位凸起111，电机本体11和连接支架12中的一者具有第一限位通槽121，另一者具有伸入第一限位通槽121内的第一限位凸起111。第一限位通槽121呈弧形延伸，第一方向经过第一限位通槽121所对应的弧心，第一限位凸起111用于限定第一限位通槽121沿第一方向转动时的转动角度。
以图8为例进行具体说明，连接支架12具有第一限位通槽121，电机本体11具有伸入第一限位通槽121内的第一限位凸起111。当连接支架12转动至第一限位通槽121的一端与第一限位凸起111相抵时，连接支架12到达第一屈伸极限位置；当连接支架12转动至第一限位通槽121的另一端与第一限位凸起111相抵时，连接支架12到达第二屈伸极限位置。
具体地，限位结构还包括第二限位通槽122和第二限位凸起311。连接支架12和外骨骼大腿3中的一者具有第二限位通槽122，另一者具有伸入第二限位通槽122内的第二限位凸起311。第二限位通槽122呈弧形延伸，第二方向经过第二限位通槽122所对应的弧心，第二限位通槽122用于限定第二限位凸起311沿第二方向转动时的转动角度。
以图8为例进行具体说明，连接支架12具有第二限位通槽122，外骨骼大腿3具有伸入第二限位通槽122内的第二限位凸起311。当外骨骼大腿3转动至第二限位凸起311与第二限位通槽122的一端相抵时，外骨骼大腿3到达第一内外展极限位置；当外骨骼大腿3转动至第二限位凸起311与第二限位通槽122的另一端相抵时，外骨骼大腿3到达第二内外展极限位置。
具体地，限位结构还包括第三限位通槽3231和第三限位凸起51。外骨骼大腿3和外骨骼小腿5中的一者具有第三限位通槽3231，另一者具有伸入第三限位通槽3231内的第三限位凸起51。如图9所示，第三限位通槽3231呈弧形延伸，第三方向经过第三限位通槽3231所对应的弧心，第三限位凸起51用于限定第三限位通槽3231沿第三方向转动时的转动角度。
以图9为例进行具体说明，外骨骼大腿3上的第二连接段323具有第三限位通槽3231，外骨骼小腿5具有伸入第三限位通槽3231内的第三限位凸起51。当外骨骼小腿5转动至外骨骼小腿5与第三限位通槽3231的一端相抵时，外骨骼小腿5处于伸平状态；当外骨骼小腿5转动至第三限位凸起51与第三限位通槽3231的另一端相抵时，外骨骼大腿3弯曲至极限位置。
每个限位通槽的两端可以设有硬件限位结构，硬件限位结构可以为限位开关。
上述各个限位凸起配合各个限位通槽端部的硬件限位结构能够起到硬件限位和绝对的机械限位的效果，保护患者肢体运动不会超限。
本发明第二方面的实施例在于提供一种床旁康复系统，如图6所示，本发明第二方面的实施例提供的床旁康复系统包括支撑结构8以及上述床旁康复装置，髋关节屈伸电机1安装于支撑结构8上。
本发明第二方面提供的床旁康复系统有本发明第一方面的实施例提供的床旁康复装置，从而具有本发明第一方面的实施例提供的床旁康复装置所具有的一切有益效果。
其中，如图7所示，支撑结构8可以具有支撑臂81，髋关节屈伸电机1的外壳可以固装在支撑臂81上。
在一些实施例中，床旁康复系统还设置有联动装置，当患侧腿在做髋膝的屈伸动作时，联动装置能够带动健侧腿随之运动。为适应不同身高的人群使用，联动装置整体或者部分结构的位置可沿人体身高方向调整。
根据联动装置的类型不同，可以分为以下两个实施例。
实施例一：
在本实施例一中，如图6和图7所示，联动装置包括底板017、健侧外骨骼鞋018和联动机构019，其中：
联动机构019安装于底板017上，且沿人体身高方向相对于底板017的位置可调，以适应不同身高的人群使用；
患侧外骨骼鞋6和健侧外骨骼鞋018连接于联动机构019的两侧，联动机构019用于实现患侧外骨骼鞋6和健侧外骨骼鞋018的联动。
在使用时，健侧脚伸入健侧外骨骼鞋018内，患侧外骨骼鞋6在髋关节屈伸电机1、髋关节内收外展电机2和膝关节屈伸电机4的带动下发生运动，患侧外骨骼鞋6通过联动机构019带动健侧外骨骼鞋018随之运动。
由于人的双腿长度基本一致，优选地，当其中一侧腿由直变屈时，另一侧腿在联动机构019的作用下可由屈变直，从而实现双侧腿的直线踏步运动。
联动机构019位置的调节可通过多种结构来实现，例如：联动机构019与底板017滑动配合，通过螺栓等连接件实现联动机构019与底板017的锁紧或解锁；或者底板017上具有多个卡接位，联动机构019可选择与任意一个卡接位卡接来调整自身位置，用于适应不同身高的患者，等等。
在本实施例一中，如图7所示，底板017设有第一卡接结构020。第一卡接结构020可以包括凹设于底板017上的多个卡槽，多个卡槽呈一字型均匀间隔排布。在安装底板017时，多个卡槽的排布方向沿人体的身高方向。
联动机构019设有用于与第一卡接结构020卡接的第二卡接结构。第二卡接结构可以包括凸设于联动机构019底部的凸起，凸起可以为一个也可以为多个。当凸起为多个时，凸起间的间隔等于凹槽间的间隔，每个凸起可以卡接在任意一个卡槽内。通过调整各个凸起与不同的凹槽卡接来调整联动机构019的位置。
具体地，如图7所示，联动机构019包括有外壳0194，外壳0194的底部设有第二卡接结构。
在本实施例一中，为使得患侧外骨骼鞋6和健侧外骨骼鞋018能够平稳地移动，如图6和图7所示，底板017凹设有第一轨道0171和第二轨道0172；第一轨道0171和第二轨道0172分布于联动机构019的两侧且延伸方向均平行于人体的身高方向(人体平躺时)；患侧外骨骼鞋6与第一轨道0171滑动配合，以在第一轨道0171的导向下延平行于人体身高的方向移动；健侧外骨骼鞋018与第二轨道0172滑动配合，以在第二轨道0172的导向下延平行于人体身高的方向移动。
可以理解的是，上述第一轨道0171的延伸方向为第一轨道0171的长度方向，第二轨道0172的延伸方向为第一轨道0171的长度方向。
为使得健侧外骨骼鞋018与患侧外骨骼鞋6能够更好地与各自的轨道配合，健侧外骨骼鞋018与患侧外骨骼鞋6的两侧可以具有滚轮，滚轮可在轨道内滑动，减少健侧外骨骼鞋018和患侧外骨骼鞋6分别与各自轨道的摩擦。
具体地，如图10所示，底板017可以包括板体0173以及与板体0173可拆卸连接的平轨0174，平轨0174上设有第一卡接结构020，联动机构019通过第二卡接结构安装于平轨0174上，平轨的两侧分别与板体0173之间形成了第一轨道0171和第二轨道0172。
需要说明的是，凡是能够实现患侧外骨骼鞋6和健侧外骨骼鞋018联动的结构都可以是上述实施例所提及的联动机构019。例如：联动机构019包括带传动机构，或者联动机构019包括带链动机构，等等。
在本实施例一中，如图10所示，联动机构019包括第一带轮0191、第二带轮0192和传送带0193，传送带0193传动连接于第一带轮0191和第二带轮0192之间，患侧外骨骼鞋6和健侧外骨骼鞋018各通过一组连接锁组件021与传送带0193转动配合，以使得一侧腿由直变屈时，另一侧腿在联动机构019的作用下由屈变直。
如图10所示，当左腿屈曲时，带动传送带0193逆时针运动，此时患者右腿就会在传送带0193带动下做伸展动作，从而实现患者的踏步动作。当患者不做双腿踏步动作时，只需要取消患侧外骨骼鞋6与传送带0193的连接，再拆下平轨0174，便可以使床旁康复装置单独带动患侧腿做康复运动。
连接锁组件021可以为通用的能够实现两个物体发生相对转动的结构，其可以包括万象接头、转动轴承等。
其中，连接锁组件021可以包括踏步器连接锁和传送带连接锁，踏步器连接锁一端与患侧外骨骼鞋6的侧面或健侧外骨骼鞋018的侧面固定，另一端与传送带连接锁转动连接，传送带连接锁背离踏步器连接锁的一端与传送带0193固定。
实施例二：
在本实施例二中，如图11所示，床旁康复系统还包括支撑座022和曲柄踏板组件023，曲柄踏板组件023贯穿支撑座022并与支撑座022转动连接。在使用时，人体患侧脚上的患侧外骨骼鞋6与曲柄踏板组件023的一端配合，人体健侧脚与曲柄踏板组件023的另一端配合，在曲柄踏板组件023的联动下，人体健侧脚会跟随人体患侧脚运动。
其中，曲柄踏板组件023包括围绕同一轴线铰接于支撑座022两侧的第一曲柄0231和第二曲柄0232，第一曲柄0231和第二曲柄0232互为反向延伸，形成180°的夹角。其中一个曲柄的末端用于与患侧外骨骼鞋6铰接，另一个曲柄的末端铰接有踏板0233，踏板0233可供健侧脚踩踏。当床旁康复装置带动患者患侧脚做踩车运动时，曲柄踏板组件023会带动健侧脚同步做踩车运动。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种床旁康复装置，其特征在于，包括髋关节屈伸电机(1)、髋关节内收外展电机(2)、外骨骼大腿(3)、膝关节屈伸电机(4)、外骨骼小腿(5)和患侧外骨骼鞋(6)；
所述髋关节屈伸电机(1)与所述髋关节内收外展电机(2)连接，以带动所述髋关节内收外展电机(2)以第一方向为轴线转动；
所述外骨骼大腿(3)的一端与所述髋关节内收外展电机(2)连接，另一端通过所述膝关节屈伸电机(4)与所述外骨骼小腿(5)转动链接，所述髋关节内收外展电机(2)用于带动所述外骨骼大腿(3)以第二方向为轴线转动，所述膝关节屈伸电机(4)用于带动所述外骨骼小腿(5)相对于所述外骨骼大腿(3)以第三方向为轴线转动，所述第三方向平行于所述第一方向且垂直于所述第二方向；
所述患侧外骨骼鞋(6)与所述外骨骼小腿(5)连接，所述患侧外骨骼鞋(6)、所述外骨骼大腿(3)和所述外骨骼小腿(5)均具有绑带(7)。
2.根据权利要求1所述的床旁康复装置，其特征在于，所述外骨骼大腿(3)包括第一延伸臂(31)和第二延伸臂(32)；
所述第一延伸臂(31)的一端与所述髋关节内收外展电机(2)固接，另一端与所述第二延伸臂(32)滑动配合，滑动方向平行于所述第一延伸臂(31)的延伸方向；
所述第二延伸臂(32)背离所述第一延伸臂(31)的一端通过所述膝关节屈伸电机(4)与所述外骨骼小腿(5)转动链接。
3.根据权利要求2所述的床旁康复装置，其特征在于，所述第二延伸臂(32)伸入所述第一延伸臂(31)内与所述第一延伸臂(31)滑动配合。
4.根据权利要求2所述的床旁康复装置，其特征在于，所述第二延伸臂(32)和所述第一延伸臂(31)中的一者具有滑轨，另一者具有与所述滑轨配合的滑槽。
5.根据权利要求2所述的床旁康复装置，其特征在于，所述第二延伸臂(32)具有转轴(321)，所述转轴(321)用于将所述第二延伸臂(32)分割成能够产生相对转动的第一连接段(322)和第二连接段(323)，所述转轴(321)的轴线方向平行于所述第二方向。
6.根据权利要求5所述的床旁康复装置，其特征在于，所述转轴(321)位于所述第二延伸臂(32)靠近所述膝关节屈伸电机(4)的一端。
7.根据权利要求5所述的床旁康复装置，其特征在于，所述外骨骼大腿(3)上的绑带(7)为大腿绑带，所述大腿绑带靠近所述膝关节屈伸电机(4)一侧的边界对应于所述转轴(321)的位置。
8.根据权利要求1所述的床旁康复装置，其特征在于，所述髋关节屈伸电机(1)包括电机本体(11)和连接支架(12)，所述连接支架(12)与所述电机本体(11)的动力输出轴连接，所述髋关节内收外展电机(2)安装于所述连接支架(12)上。
9.根据权利要求1－8任一项所述的床旁康复装置，其特征在于，当所述外骨骼大腿(3)和所述外骨骼小腿(5)展开呈180°夹角，且所述患侧外骨骼鞋(6)用于支撑患侧脚掌的表面(61)垂直于所述外骨骼小腿(5)时，所述外骨骼大腿(3)、所述外骨骼小腿(5)和所述患侧外骨骼鞋(6)均关于中心面(024)对称，所述中心面(024)垂直于所述第二方向。
10.一种床旁康复系统，其特征在于，包括支撑结构(8)以及如权利要求1－9任一项所述的床旁康复装置，所述髋关节屈伸电机(1)安装于所述支撑结构(8)上。
11.根据权利要求10所述的床旁康复系统，其特征在于，所述床旁康复系统还包括底板(017)、健侧外骨骼鞋(018)和联动机构(019)，所述联动机构(019)安装于所述底板(017)上且沿人体身高方向相对于所述底板(017)的位置可调，所述患侧外骨骼鞋(6)和所述健侧外骨骼鞋(018)连接于所述联动机构(019)的两侧，所述联动机构(019)用于实现所述患侧外骨骼鞋(6)和所述健侧外骨骼鞋(018)的联动；
所述底板(017)设有第一卡接结构(020)，所述联动机构(019)设有用于与所述第一卡接结构(020)卡接的第二卡接结构，所述第二卡接结构沿人体身高方向相对于所述第一卡接结构(020)的位置可调；
所述底板(017)凹设有第一轨道(0171)和第二轨道(0172)，所述第一轨道(0171)和所述第二轨道(0172)分布于所述联动机构(019)的两侧且延伸方向均平行于人体的身高方向，所述患侧外骨骼鞋(6)与所述第一轨道(0171)滑动配合，所述健侧外骨骼鞋(018)与所述第二轨道(0172)滑动配合；
所述联动机构(019)包括第一带轮(0191)、第二带轮(0192)和传送带(0193)，所述传送带(0193)传动连接于所述第一带轮(0191)和所述第二带轮(0192)之间，所述患侧外骨骼鞋(6)和所述健侧外骨骼鞋(018)各通过一组连接锁组件(021)与所述传送带(0193)转动配合，以使得一侧腿由直变屈时，另一侧腿在所述联动机构(019)的作用下由屈变直。
12.根据权利要求10所述的床旁康复系统，其特征在于，所述床旁康复系统还包括支撑座(022)和曲柄踏板组件(023)，所述曲柄踏板组件(023)贯穿所述支撑座(022)并与所述支撑座(022)转动连接，所述曲柄踏板组件(023)的两端分别用于与人体患侧脚和人体健侧脚配合，以使所述人体患侧脚与所述人体健侧脚联动。
CN202310218140.5A 2023-03-02 2023-03-02 床旁康复装置及系统 Pending CN116172838A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310218140.5A CN116172838A (zh) 2023-03-02 2023-03-02 床旁康复装置及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310218140.5A CN116172838A (zh) 2023-03-02 2023-03-02 床旁康复装置及系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116172838A true CN116172838A (zh) 2023-05-30

Family

ID=86438325

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310218140.5A Pending CN116172838A (zh) 2023-03-02 2023-03-02 床旁康复装置及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116172838A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108542703B (zh) 一种踝关节康复装置
US9314392B2 (en) Range of motion device
US4825852A (en) Continuous passive motion device
US5280783A (en) Continuous passive motion device for full extension of leg
US5203321A (en) Passive anatomic ankle-foot exerciser
US9980871B2 (en) Knee orthosis
JP6647225B2 (ja) 脚矯正器具及び矯正器具
US20080051682A1 (en) Continuous passive motion device for a toe
JP2007275482A (ja) 膝関節補助装置
JP3899895B2 (ja) 訓練装置
JPS61203963A (ja) 下肢機能訓練装置
AU2007299684B2 (en) Range of motion device
CN117428743B (zh) 外骨骼机器人
CN116172838A (zh) 床旁康复装置及系统
JP6536960B2 (ja) 膝関節アシスト装置の設計方法および膝関節アシスト装置
JP2020192124A (ja) 他動運動装置
CN219543201U (zh) 机械臂组件及床旁康复装置
CN114652565A (zh) 膝关节刺激装置
CN218356658U (zh) 一种髋关节外骨骼装置
KR102663308B1 (ko) 체결 알림 기능을 갖는 링크를 포함하는 운동 보조 장치
CN217286229U (zh) 一种可拆卸解剖型上肢外支撑支具
CN220213352U (zh) 一种踝泵牵引治疗设备
KR102062388B1 (ko) 발목관절 재활운동 장치
Do et al. Ankle joint rehabilitation system-the preliminary results.
CN117017713A (zh) 一种多模式踝关节康复训练装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination