CN116440456A - 一种辅助减重支撑系统以及跟随式康复训练系统 - Google Patents
一种辅助减重支撑系统以及跟随式康复训练系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116440456A CN116440456A CN202210020895.XA CN202210020895A CN116440456A CN 116440456 A CN116440456 A CN 116440456A CN 202210020895 A CN202210020895 A CN 202210020895A CN 116440456 A CN116440456 A CN 116440456A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- support
- force
- supporting
- main frame
- adjustment
- 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
Links
- 208000016261 weight loss Diseases 0.000 title claims abstract description 57
- 238000012549 training Methods 0.000 title claims description 151
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 title claims description 20
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 claims abstract description 37
- 230000009471 action Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 140
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 claims description 53
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 50
- 210000001624 hip Anatomy 0.000 claims description 49
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 46
- 210000003141 lower extremity Anatomy 0.000 claims description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 26
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 26
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 7
- 230000005021 gait Effects 0.000 description 23
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 18
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 14
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 12
- 210000002683 foot Anatomy 0.000 description 10
- 210000004394 hip joint Anatomy 0.000 description 10
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- 206010033799 Paralysis Diseases 0.000 description 3
- 210000000544 articulatio talocruralis Anatomy 0.000 description 3
- 210000000629 knee joint Anatomy 0.000 description 3
- 210000002414 leg Anatomy 0.000 description 3
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 210000004744 fore-foot Anatomy 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 210000001364 upper extremity Anatomy 0.000 description 2
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 description 2
- 206010008190 Cerebrovascular accident Diseases 0.000 description 1
- 241001166076 Diapheromera femorata Species 0.000 description 1
- 208000012661 Dyskinesia Diseases 0.000 description 1
- 206010019468 Hemiplegia Diseases 0.000 description 1
- 206010028372 Muscular weakness Diseases 0.000 description 1
- 208000006011 Stroke Diseases 0.000 description 1
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 230000037396 body weight Effects 0.000 description 1
- 208000029028 brain injury Diseases 0.000 description 1
- 230000002490 cerebral effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 210000000548 hind-foot Anatomy 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000036473 myasthenia Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B23/00—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
- A63B23/035—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously
- A63B23/04—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for lower limbs
- A63B23/0405—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for lower limbs involving a bending of the knee and hip joints simultaneously
- A63B23/0464—Walk exercisers without moving parts
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B21/00—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
- A63B21/00058—Mechanical means for varying the resistance
- A63B21/00065—Mechanical means for varying the resistance by increasing or reducing the number of resistance units
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Rehabilitation Therapy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Rehabilitation Tools (AREA)
Abstract
本发明描述了一种辅助减重支撑系统,其包括:底座;固定至所述底座的主架;沿所述主架在第一范围内可滑动的支撑件;以及调节组件,所述调节组件控制所述支撑件沿所述主架滑动到设定位置,所述支撑件在所述调节组件的作用下相对支撑面在第二范围内运动,并输出支撑力。
Description
技术领域
本发明涉及康复器械技术领域,尤其涉及一种辅助减重支撑系统以及跟随式康复训练系统。
背景技术
康复训练对于因脑卒中或其他事故导致的下肢运动功能障碍训练对象恢复行走能力至关重要。
目前,下肢康复训练设备的支撑方式主要包括两类,其中一类通过悬吊减重的方式,将训练对象绑缚到设备上进行训练;另一类是训练对象穿戴下肢康复训练设备后,通过手持拐杖来支撑外骨骼设备及自身身体重量,进行训练。
对于训练对象悬吊的支撑方式,训练对象的活动自由度有限,悬吊的带子容易勒到训练对象,造成训练对象二次损伤。重要的是训练对象不能够实现下地整体协调性的训练。训练对象在原地进行康复训练,其康复效果,以及给训练对象的心理感受,与“真实的下地行走”都存在一定的差距。
而通过拄拐训练方式的下肢康复训练设备,由于需要训练对象通过自身上肢力量来使用拐杖,需要训练对象有很强的臂力,只能用于下肢瘫痪,但上肢健康的训练对象,例如对于中风、偏瘫、脑损伤、肌无力等类型的训练对象,则无法使用此类外骨骼设备,存在较大的局限性。而且拄拐行走特别容易摔倒,训练的安全性很低。而且采用拐杖平衡外骨骼时,这类下肢康复训练设备无法保证质心的正常运动规律。采用拐杖康复训练中,质心由训练对象控制,导致质心运动规律与正常行走的质心运动规律不一致,需要人通过拐杖不断干预调整的问题。
上述两类支撑方式的下肢康复训练设备训练效果不理想,安全性也比较低,存在穿戴、脱卸步骤繁琐的问题,而频繁搀扶、搬运训练对象无疑会消耗医护人员极大的体力。
发明内容
为了提升现有技术中下肢康复训练设备的训练人群类型以及训练效果和安全性,本发明从改变训练过程的支撑方式入手,提供了一种辅助减重支撑系统以及跟随式康复训练系统。
本发明在第一方面提供了一种辅助减重支撑系统,其包括:底座;固定至所述底座的主架;沿所述主架在第一范围内可滑动的支撑件;以及调节组件,所述调节组件控制所述支撑件沿所述主架滑动到设定位置,所述支撑件在所述调节组件的作用下相对所述支撑面在第二范围内运动,并输出支撑力。
更进一步地,其中,所述调节组件包括动力调节装置,所述动力调节装置包括动力装置、控制装置和运动装置,其中,所述运动装置与所述支撑件联动,所述控制装置控制所述动力装置的运行,所述动力装置的运行输出动力源用以驱动所述运动装置沿所述主架在所述第一范围内滑动,所述运动装置沿所述主架滑动时带动所述支撑件沿所述主架滑动到所述设定位置;所述动力装置的运行输出动力源还用以驱动所述运动装置带动所述支撑件在所述第二范围内运动,或者,所述动力调节装置提供弹性形变力使得所述支撑件可相对所述支撑面在第二范围内运动。
更进一步地,其中,所述动力调节装置还包括:提供弹性形变力的弹性调节装置,所述支撑件连接至所述弹性调节装置,所述弹性调节装置提供弹性形变力以调节所述支撑力,并且所述支撑件可在所述弹性调节装置的弹性形变力作用下在所述第二范围内运动。
更进一步地,其中,所述动力调节装置还包括检测传感器,所述检测传感器用于感知作用于所述支撑件上的力或所述支撑件的移动,所述控制装置根据所述检测传感器感知的力或移动,控制所述动力装置的运行输出动力源用以驱动所述运动装置带动所述支撑件在所述第二范围内运动;或者,
所述动力调节装置还包括提供弹性形变力的弹性调节装置和检测传感器,所述支撑件连接至所述弹性调节装置,所述检测传感器用于感知作用于所述支撑件上的力或所述支撑件的移动,所述控制装置根据所述检测传感器感知的力或移动,控制所述动力装置的运行输出动力源,用以驱动所述运动装置调节所述弹性调节装置的弹性形变力,带动所述支撑件在所述第二范围内运动,以调节所述第二支撑力。
更进一步地,其中,所述调节组件还包括导向装置,其中所述导向装置固定至所述主架,并限定所述运动装置和所述支撑件沿所述主架进行垂直运动的轨迹。
更进一步地,其中,所述系统还包括用户指令接收单元,用于接收外部输入的有关支撑力的调节命令,所述控制装置根据所述调节命令,自动调节所述支撑力;所述指令接收单元至少采用以下方式之一实现:
在所述系统上设置输入输出设备,用于接收用户输入的所述调节命令;和,
在所述系统上设置有线或无线通信组件,用于从外部终端设备接收所述调节命令。
更进一步地,其中,所述底座包括座体,以及固定至所述座体的移动件;其中,所述主架固定至所述座体,所述移动件可移动地承载在所述支撑面上;所述支撑件连接一个腰部连接平台,所述腰部连接平台用于固定训练对象的腰部。
更进一步地,其中,所述调节组件包括固定在所述主架和\或所述底座上的支撑力粗调机构和支撑力精调机构,所述支撑力粗调机构和支撑力精调机构的支撑力输出端连接所述支撑件;
所述支撑力粗调机构输出传导至所述支撑组件的第一支撑力,所述第一支撑力使所述支撑件维持在所述主架上的设定位置;
所述支撑力精调机构输出传导至所述支撑组件的第二支撑力,所述第二支撑力使所述支撑件相对所述支撑面在第二范围内运动,调节所述支撑件输出的支撑力维持在设定等级范围内。
本发明的第二方面提供了一种辅助减重支撑控制系统,承载支撑面上,其包括:底座;固定至所述底座的主架;沿所述主架可滑动的支撑件;调节组件,所述调节组件控制所述支撑件输出的支撑力,所述调节组件包括固定在所述主架和\或所述底座上的支撑力粗调机构和支撑力精调机构,所述支撑力粗调机构和支撑力精调机构的支撑力输出端连接所述支撑件;所述支撑力粗调机构输出传导至所述支撑组件的第一支撑力,所述第一支撑力使所述支撑件维持在所述主架上的设定位置;所述支撑力精调机构输出传导至所述支撑组件的第二支撑力,所述第二支撑力使所述支撑件相对所述支撑面在第二范围内运动,调节所述支撑件输出的支撑力维持在设定的等级范围内。
更进一步地,其中,所述支撑力粗调机构包括动力调节装置,所述动力调节装置包括动力装置、控制装置和运动装置;
所述运动装置与所述支撑件联动;
所述控制装置控制所述动力装置的运行,所述动力装置的运行输出动力源用以驱动所述运动装置沿所述主架在所述第一范围内滑动到设定位置,为所述支撑件提供所述第一支撑力。
更进一步地,其中,所述支撑力精调机构包括辅助动力调节装置,所述辅助动力调节装置包括:
提供弹性形变力的弹性调节装置,所述支撑件连接至所述弹性调节装置,所述弹性调节装置提供弹性形变力以调节所述第二支撑力,并且所述支撑件可在所述弹性调节装置的弹性形变力作用下在所述第二范围内运动;或者,
检测传感器,所述检测传感器用于感知作用于所述支撑件上的力或所述支撑件的移动,所述控制装置根据所述检测传感器感知的力或移动,控制所述动力装置的运行输出动力源用以驱动所述运动装置带动所述支撑件在所述第二范围内运动,为所述支撑件提供所述第二支撑力;或者,
提供弹性形变力的弹性调节装置和检测传感器,所述支撑件连接至所述弹性调节装置,所述检测传感器用于感知作用于所述支撑件上的力或所述支撑件的移动,所述控制装置根据所述检测传感器感知的力或移动,控制所述动力装置的运行输出动力源,用以驱动所述运动装置调节所述弹性调节装置的弹性形变力,带动所述支撑件在所述第二范围内运动,以调节所述第二支撑力。
更进一步地,其中,所述系统还包括用户指令接收单元,用于接收外部输入的有关支撑力的调节命令,所述控制装置根据所述调节命令,自动调节所述第一支撑力和第二支撑力;所述指令接收单元至少采用以下方式之一实现:
在所述系统上设置输入输出设备,用于接收用户输入的所述调节命令;和,
在所述系统上设置有线或无线通信组件,用于从外部终端设备接收所述调节命令。
更进一步地,其中,所述底座包括座体,以及固定至所述座体的移动件;其中,所述主架固定至所述座体,所述移动件可移动地承载在所述支撑面上;所述支撑件连接一个腰部连接平台,所述腰部连接平台用于固定训练对象的腰部或髋部。
更进一步地,其中,所述等级范围根据所述系统的负载物作用于所述支撑面上的力的大小来设定。
本发明的第三方面提供了一种跟随式康复训练系统,其包括:前述任一实施方式实现的辅助减重支撑控制系统,和,下肢康复训练设备,所述下肢康复训练设备包括腰部连接平台,所述辅助减重支撑控制系统中的所述支撑件连接所述腰部连接平台,为所述腰部连接平台提供支撑力,所述腰部连接平台用于固定训练对象的腰部或髋部。
本发明从改变康复步态训练过程的支撑方式入手,提供了一种步态训练设备辅助减重支撑系统,该系统还原动态变化的地面作用反力,使得人体质心在运动时按照正常规律持续移动,确保了训练步态的自然正常,更符合正常人步态,从而达到更好的步态训练效果。同时在训练过程中保护训练对象,防止摔倒,且还可以扩展训练人群类型,将训练人群扩展到瘫痪程度更严重的情况,比如高位瘫痪。而且可以通过控制系统能够自动调节辅助支撑力,不需要用户进行复杂的操作和设置,从而使得步态训练设备辅助减重支撑系统配合下肢康复训练设备使用时,更加简便、安全,并且步态训练时还可以模拟人的行走,而不需要通过悬吊减重的方式将训练对象绑缚在设备上,或者利用手持拐杖来协助下肢康复训练设备的使用,从而灵活性更大,且更加安全。
附图说明
图1示出了采用本发明辅助减重支撑系统的跟随式康复训练系统的结构示意图;
图2示出了根据本发明的一实施例的辅助减重支撑系统的立体图;
图3示出了根据本发明的一实施例的辅助减重支撑系统的主视图;
图4示出了根据本发明的一实施例的辅助减重支撑系统的侧视图;
图5示出了根据本发明的另一实施例的辅助减重支撑系统的立体图;
图6示出了根据本发明的另一实施例的辅助减重支撑系统的主视图;
图7示出了根据本发明的另一实施例的辅助减重支撑系统的后视图;
图8示出了根据本发明的另一实施例的辅助减重支撑系统的侧视图;
图9示出了根据本发明的又一实施例的辅助减重支撑系统的立体图;
图10示出了根据本发明的又一实施例的辅助减重支撑系统的主视图;
图11示出了根据本发明的又一实施例的辅助减重支撑系统的后视图;
图12示出了根据本发明的又一实施例的辅助减重支撑系统的侧视图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明公开的辅助减重支撑系统以及跟随式康复系统作进一步详细说明。根据以下详细说明和权利要求书,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率,仅用于方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
参见图1,本发明提供一种跟随式康复训练系统,其包括:辅助减重支撑控制系统10A,和下肢康复训练设备10B,下肢康复训练设备10B包括腰部连接平台10C,辅助减重支撑控制系统10A中的支撑件连接腰部连接平台10C,为腰部连接平台10C提供支撑力,腰部连接平台10C用于固定训练对象的腰部或髋部。训练对象为需要进行步态训练的人。
下肢康复训练设备10B,如图1所示,也称为外骨骼机器人,可穿戴于人体并与人体同步运动,在训练对象的步行移动过程中跟随训练对象运动,以帮助训练对象进行康复训练。下肢康复训练设备10B可以包括两组步态训练机构和腰部连接平台,两组步态训练机构通过腰部连接平台连接,每组步态训练机构至少包括:大腿杆、小腿杆、髋关节组件、膝关节组件、踝关节组件和足部支撑组件,髋关节组件与大腿杆之间通过至少一转动关节结构连接,膝关节组件通过至少一转动关节结构连接小腿杆,踝关节组件通过至少一转动关节结构连接足部支撑组件,转动关节结构可在大腿杆和小腿杆所在的第一平面内转动;髋关节组件通过扭动关节结构连接腰部连接平台,扭动关节结构可在第二平面内转动,第二平面垂直于第一平面,第一平面内的转动为髋关节组件、膝关节组件和踝关节组件的矢状面自由度运动,第一平面内的转动为髋关节组件的横切面自由度运动。这里的垂直包括相互成90度夹角,也包括近似呈90度夹角。髋关节组件、踝关节组件和膝关节组件均至少包括动力源和传动结构,动力源为传动结构提供动力来源,传动结构连接转动关节结构,使得转动关节结构受动力源的驱动发生第一平面内的转动。还包括复位机构,复位机构的一端固定在髋关节组件上,复位机构的另一端固定在腰部连接平台上,在髋关节组件发生横切面自由度的运动时,复位机构受运动的影响发生改变,将髋关节组件与腰部连接平台之间夹角变化限定在预设范围内,并提供一回复力令髋关节组件与腰部连接平台之间夹角恢复到初始位置。足部支撑组件包括:与地面接触且能提供摩擦力系数的接触层、和足部支撑板,足部支撑板至少包括一段刚性支撑部段,足部支撑板与接触层固定连接。在一些实施例中,足部支撑板被构造成前脚掌段可弯折;和\或,足部支撑板还被构造成后脚掌段可弯折。在一些实施例中,足部支撑板为多段结构,多段结构中的至少一部分为刚性支撑部段,多段结构中的至少一部分为弹性支撑部段,在前脚掌和/或后脚掌处设置有弹性支撑部段。足部支撑组件可以直接接触地面模拟人脚步在地面的行走,而不是在跑步机的履带上运动,康复训练更接近真实行走。
图2至图12具体描述了本发明提供的辅助减重支撑控制系统10A的具体实现方式。本发明提供的辅助减重支撑控制系统10A包括:底座、主架、支撑件和调节组件。主架固定至底座;支撑件可沿主架在第一范围内可滑动;以及调节组件控制支撑件沿主架滑动到设定位置,支撑件在调节组件的作用下相对支撑面在第二范围内运动,并输出支撑力。这里所谓的滑动是指沿主架移动。这里的运动是指随机或按照固定频率的动态运动。这里的设定位置与训练对象的身高相关,根据训练对象的髋部或腰部高度来确定将支撑件沿主架滑动到何设定位置。这里的支撑面包括但不限于地面。下文将详细说明辅助减重支撑控制系统10A的具体实现方式。
参照附图2至4描述根据本发明的辅助减重支撑控制系统10A的一实施例。图2至4示出了根据本发明实施例的辅助支撑减重系统100的各种视图。辅助减重支撑系统100包括主架110、底座1000、支撑件120和调节组件。主架110可以安装在附图2至4中所示的底座1000上。支撑件120沿主架110在第一范围内可滑动。调节组件控制支撑件沿主架110滑动到设定位置,支撑件120在调节组件的作用下相对支撑面在第二范围内运动,并输出支撑力。这里的第一范围对应不同训练对象的髋部或腰部高度调节范围。
调节组件控制支撑件120沿主架110直立方向滑动,并依据不同训练对象的髋部或腰部高度大小,去调节支撑件在主架上位置,使辅助支撑减重系统100适配不同训练对象的身高。设定位置与当前训练对象的腰部或髋部的高度相关。
主架110用作结构框架,以安装、连接调节装置。主架110被配置成支撑整个调节装置和支撑件120,并保持调节装置和支撑件120在使用期间的稳定性。主架110可以构造为矩形框架,具有竖直延伸的两条立柱111、112,分别连接立柱上端的上梁113和分别连接立柱下端的下梁114。立柱111、112和梁113、114之间的连接可以实施为焊接、铆接、螺纹连接或一体成型。主架110的立柱111、112和梁113、114可以在其间限定容置空间。在一些实施例中,底座1000还包括跟随框架1100和脚轮1200,可以随着训练对象的走动而携带辅助支撑减重系统100随底座1000一起移动。
支撑件120可以套装在主架110上,可沿主架110直立方向滑动,并依据不同训练对象的髋部或腰部高度大小,去调节支撑件120在主架110上位置,使辅助支撑减重系统100适配不同训练对象的身高。支撑件120可以连接至训练对象穿戴的下肢康复训练设备或训练对象身体的任何部位,优选地固定连接至训练对象的腰部或髋部。支撑件120固定连接至训练对象穿戴的下肢康复训练设备的腰部连接平台。在一些实施例中,如图2至图4所示,支撑件120包括接触体121,接触体121中设置有一个或多个连接特征,例如螺孔、盲孔、通孔、连接凸块、销等,以固定连接至训练对象穿戴的下肢康复训练设备的腰部连接平台。接触体121从主架110的立柱111、112和梁113、114限定的容置空间突出,并朝向前方延伸,使得可以在接触体121固定连接至训练对象穿戴的下肢康复训练设备时,保持训练对象和下肢康复训练设备与辅助支撑减重系统100的距离,防止干涉。优选地,支撑件120可以构造为包括两个接触体121,该两个接触体121相对于主架110的竖直中心轴线对称地布置,以均匀力的分布。支撑件120还可以连接至调节装置,可以起到传递调节装置支撑力的作用,并且被配置成在康复训练期间,通过沿导向装置130的延伸方向(即竖直方向)为训练对象提供特别地反向于重力方向的支撑力。
在其中一些实施例中,如图2至图4所示,调节组件包括动力调节装置150,动力调节装置150包括:动力装置151、控制装置和运动装置,其中,运动装置与支撑件120联动,控制装置控制动力装置151的运行,动力装置151的运行输出动力源用以驱动运动装置沿主架110在第一范围内滑动,运动装置沿主架110滑动时带动支撑件120沿主架110滑动到设定位置。
动力装置151的运行输出动力源还用以驱动运动装置带动支撑件120在第二范围内运动,或者,动力调节装置150提供弹性形变力使得支撑件120可相对支撑面在第二范围内运动。
在其中一些实施例中,如图2至图4所示,调节组件还包括:导向装置130,导向装置130固定至主架110,并限定运动装置和支撑件120沿主架110进行垂直运动的轨迹。
在其中一些实施例中,运动装置采用丝杠传动机构。如图3所示,运动装置包括丝杆152和滑块153,滑块153可沿丝杆152移动,动力装置151输出动力源驱动丝杠152旋转,并带动滑块153沿丝杆152上滑动,从而带动支撑件120沿主架110所在方向或沿主架110滑动。滑块153与支撑件120连接。丝杠152可以实施为滚珠丝杠或梯形丝,优选地滚珠丝杠。动力装置151可以实施为电动机。其中,丝杠152位于导向装置130的两个导轨之间,特别优选地位于导向装置130的两个导轨的正中间。丝杠152布置成与主架110的立柱111、112和导向装置130的导轨平行,即丝杠152轴线方向和导向装置130限定滑块153运动的方向(即支撑方向)一致。滑块153设置有与丝杠152相配合的连接装置1531。连接装置1531可以设置有与丝杠152配合的螺纹,以螺纹连接至丝杠152,使得丝杠的旋转驱动滑块153沿支撑方向滑动。
可替代地,连接装置1531可以实施为螺母。丝杠152可以穿设于滑块153上,优选地在滑块153的中心位置处。经由螺母与丝杠152的配合,在丝杠152的转动作用下可以实现滑块153的运动。其中丝杠152的转动可以通过动力装置151来控制,通过动力装置151的转动驱动丝杠152转动,实现滑块153的上升或下降,从而带动支撑件120沿主架110所在方向或沿主架110滑动。
特别地,丝杠152与滑块153之间还提供弹性形变力的弹性体,例如,这里的弹性调节装置可以是设置在丝杠152与滑块153之间的弹性体。例如,滑块153的连接装置1531(例如螺母)可以经由弹性体连接至滑块153本身,使得滑块153与丝杠152之间的连接具有缓冲特性。丝杠152与滑块153之间也可以直接设置有力传感器,例如螺母与运动单元或弹性体之间,或者弹性体与运动单元之间可以设置压力传感器,以感测支撑力。
调节组件还包括导向装置130,导向装置130固定连接至主架110,并限定滑块153和支撑件120沿支撑方向滑动(竖直方向或上下方向),例如限定运动装置和支撑件120沿主架110进行垂直运动的轨迹。运动装置连接至支撑件120并可以驱动支撑件120沿主架110的支撑方向滑动。其中,调节组件的组件基本上定位在主架110的立柱111、112和梁113、114之间限定的容置空间中,并且基本上不突出超过该容置空间,如图4所示,以防止康复训练过程中对训练对象运动过程的干涉。
导向装置130可以实施为在主架110的立柱111、112之间从下梁114向上延伸至上梁113的导轨,优选地相对于主架110的竖直中心轴线对称地布置的一对导轨。导向装置130两端固定连接至主架110的上梁和下梁。导向装置130被配置成限定滑块153和支撑件120的运动方向和运动范围。特别地,导向装置130限定滑块153和支撑件120沿主架的支撑方向滑动,例如上下方向。
特别地,导向装置130限定滑块153和支撑件120沿特定方向运动,是可以通过形成于运动装置和支撑件120中的并套设于导向装置130上的通孔来实现。优选地,通孔的横截面形状与导向装置130的导轨的横截面形状一致或至少基本上一致,使得运动装置和支撑件120可以沿着导向装置130的导轨稳固地滑动。
本领域技术人员应当理解,导向装置130还可以实施为包括直线轴承和光轴,或者实施为限位导槽等结构。只要导向装置130的结构使得可以限定运动装置的运动方向,使运动装置沿特定的方向移动即可。这些可替代的导向装置130的实施方式均旨在包含在本发明的范围内。
在一些实施例中,运动装置还可以设置有弹性体(例如弹簧等),例如滑块153经由该弹性体连接至支撑件。弹性体中还可以设置有应变传感器以感测通过支撑件传导到弹性体中的应变,并基于该应变计算得出由动力调节装置150提供的支撑力,和/或在运动装置上可以设置有位移检测传感器,例如在丝杠152与滑块153之间设置位移检测传感器,以感测应变量并基于该应变量计算得出由动力调节装置150提供的支撑力。设置有位移检测传感器意指位移检测传感器被布置成可以检测滑块153相对于丝杆152的位移,而不限定位移检测传感器的安装位置等。位移检测传感器可以实施为本领域中任何适宜的位移传感器或测距装置,例如激光测距仪、红外测距仪、直线位移传感器、拉绳位移传感器、LVDT位移传感器、磁致伸缩位移传感器等。
弹性体可以在训练对象腰部起伏过程中起到缓冲的作用,防止对训练对象躯体造成损伤。应变传感器感测弹性体(例如弹簧)中的应变,结合弹性体的弹性模量可以计算得出弹性体的应力,并结合弹性体的尺寸等可以计算得出弹性体中的应力,从而计算得出支撑力的大小。在丝杆152与滑块153之间设置有位移检测传感器的情况下,可以感测得出位移量,并基于位移量计算得出弹性体中的应变大小,进而计算得出支撑力的大小。
动力调节装置150被配置成驱动滑块153沿主架支撑方向滑动,滑块153沿支撑方向的运动驱动支撑件120沿支撑方向滑动。通过支撑件120沿支撑方向滑动,可以调节由支撑件120直接地施加至训练对象的支撑力。
动力调节装置150提供弹性形变力使得支撑件可相对支撑面在第二范围内运动。例如,动力调节装置150还包括:提供弹性形变力的弹性调节装置,支撑件120连接至弹性调节装置,弹性调节装置提供弹性形变力以调节支撑力,并且支撑件120可在弹性调节装置的弹性形变力作用下在第二范围内运动。
在一些实施例中,弹性调节装置为辅助构件160。辅助构件160可以实施为包括两端分别连接至支撑件120和滑块153的弹性体,例如弹簧或橡胶套筒等。可以利用弹簧或橡胶套筒等结构的弹性形变力,在训练对象利用跟随式康复训练系统实施步态训练的过程中,为训练对象的腰部或髋部在行走过程中提供一定幅度的上下移动空间,而非通过刚性连接直接将支撑力传导到训练对象的腰部或髋部。
此外,滑块153还可以设置有滑动连接组件170。滑块153经由滑动连接组件170可滑动地连接至支撑件120,使得滑块153可以在辅助构件160的缓冲作用下以可相对移动的方式连接至支撑件120。特别地,滑动连接组件170可以实施为包括固定至滑块153的滑杆171,和固定至支撑件120的滑块172。滑块172套设于滑杆171上以将支撑件120可滑动地连接至滑块153。
当然除了采用弹性调节装置的弹性形变力作用来实现第二范围内运动外,还可以采用以下实施例方式。在一些实施例中,动力调节装置150还包括检测传感器,检测传感器用于感知作用于支撑件120上的力或支撑件的移动,控制装置根据检测传感器感知的力或移动,控制动力装置151的运行输出动力源用以驱动运动装置带动支撑件在第二范围内运动。或者,动力调节装置150还包括提供弹性形变力的弹性调节装置和检测传感器,支撑件120连接至弹性调节装置,检测传感器用于感知作用于支撑件120上的力或支撑件120的移动,控制装置根据检测传感器感知的力或移动,控制动力装置151的运行输出动力源,用以驱动运动装置调节弹性调节装置的弹性形变力,带动支撑件120在第二范围内运动,以调节支撑力。
此外,参照附图5至8描述本发明的辅助支撑减重系统另一实现方式,其中,辅助减重支撑系统200包括主架210、底座1000、支撑件220和调节组件,其中调节组件包括动力调节装置250,动力调节装置250包括:动力装置251、控制装置和运动装置。与辅助支撑减重系统100相比,区别在于:动力调节装置250及相关连接结构,下面将结合附图具体说明。
运动装置与支撑件220联动,控制装置控制动力装置251的运行,动力装置251的运行输出动力源用以驱动运动装置沿主架210在第一范围内滑动,运动装置沿主架210滑动时带动支撑件220沿主架210滑动到设定位置。动力装置251的运行输出动力源还用以驱动运动装置带动支撑件220在第二范围内运动,或者,动力调节装置150提供弹性形变力使得支撑件220可相对支撑面在第二范围内运动。
在其中一些实施例中,如图4至图7所示,调节组件还包括:导向装置230,导向装置230固定至主架210,并限定运动装置和支撑件220沿主架210进行垂直运动的轨迹。
在其中一些实施例中,运动装置可以采用电推杆传动机构。具体地,如图4至7所示,运动装置包括推杆252和滑块253,动力装置251驱动推杆252沿主架210或主架支撑方向或主架210所在方向实现升降。推杆252可以实施为电动推杆或电液推杆。动力装置251可以实施为电动机。推杆252的升降带动滑块253沿主架210或主架支撑方向或主架所在方向实现升降,从而带动固定在滑块253上的支撑件220也实现沿主架210在第一范围内滑动。
其中推杆252底端固定至主架210,特别是固定至主架210的下梁214。并且优选地,从前后方向上看(即在图5和6所示的平面中),推杆252位于导向装置230的两个导轨之间,特别优选地位于导向装置230的两个导轨的正中间。推杆252布置成与主架210的立柱211、212和导向装置230的导轨平行,即推杆252轴线方向和导向装置230限定滑块253运动的方向(即支撑方向)一致。
本领域技术人员应当理解,运动装置还可以实施为包括其他类型的线性执行器,例如电动缸、气缸、液压缸等。
推杆252可以实施为向上延伸超过滑块253,特别是超过主架210的上梁213。并且在这种情况下,与辅助支撑减重系统100的情况不同的是,推杆252设置在主架110的立柱211、212和梁213、214之间限定的容置空间之外。相应地,滑块253设置有连接装置2531,以经由连接装置2531连接至推杆252。连接装置2531可以实施为拉杆,使得推杆252的伸缩拉动或推动滑块253沿主架的支撑方向滑动。
在其他实施例中,推杆252可以实施为不向上延伸超过滑块253。相应地,在这种情况下,滑块253可以直接连接至推杆252的上端,而没有实施为拉杆的连接装置2531。
特别地,在这一实施例中,动力调节装置250提供弹性形变力使得支撑件220可相对支撑面在第二范围内运动。例如,动力调节装置250还包括:提供弹性形变力的弹性调节装置,支撑件220连接至弹性调节装置,弹性调节装置提供弹性形变力以调节支撑力,并且支撑件220可在弹性调节装置的弹性形变力作用下在第二范围内运动。在一些实施例中,弹性调节装置为推杆252与滑块253之间可以设置有弹性体(例如弹簧或橡胶套筒等),弹性体两端分别连接至推杆241的上端和滑块253的连接装置2531的上端,使得滑块253与推杆252之间的连接具有缓冲特性。可以利用弹簧或橡胶套筒等结构的弹性形变力,在训练对象利用跟随式康复训练系统实施步态训练的过程中,为训练对象的腰部或髋部在行走过程中提供一定幅度的上下移动空间,而非通过刚性连接直接将支撑力传导到训练对象的腰部或髋部。
当然除了采用弹性调节装置的弹性形变力作用来实现第二范围内运动外,还可以采用以下实施例方式。在一些实施例中,动力调节装置250还包括检测传感器,检测传感器用于感知作用于支撑件220上的力或支撑件的移动,控制装置根据检测传感器感知的力或移动,控制动力装置251的运行输出动力源用以驱动运动装置带动支撑件220在第二范围内运动。
或者,动力调节装置250还包括提供弹性形变力的弹性调节装置和检测传感器,支撑件连接至弹性调节装置,检测传感器用于感知作用于支撑件220上的力或支撑件的移动,控制装置根据检测传感器感知的力或移动,控制动力装置251的运行输出动力源,用以驱动运动装置调节弹性调节装置的弹性形变力,带动支撑件220在第二范围内运动,以调节支撑力。
比如,在推杆252与滑块253之间也可以直接设置有力传感器,例如力传感器的一端可以连接至弹性体,另一端连接至推杆241的上端或滑块253的连接装置2531的上端,或者力传感器可以设置在推杆252底端,推杆252和主架210的下梁214之间,以直接感测支撑力。其中在推杆252和主架210的下梁214之间设置力传感器(例如压力传感器)会带来推杆252自重和运动带来的干扰问题。
通过在推杆252和滑块253之间设置弹性体,使得:(1)在辅助支撑力非自动控制的系统中,弹性体用来实现康复训练过程中训练对象腰部的自然起伏;(2)在辅助支撑力自动控制的系统中,可以通过自动控制实现康复训练过程中对训练对象腰部支撑的起伏,此时也可以设置弹性体,主要作为一定缓冲用,避免在行走过程中刚性冲击过大;当然,也可以不设置弹性体。
参照图9至图12,以下描述根据本发明的辅助支撑减重系统的又一个实施例,其中,辅助减重支撑系统300包括主架310、底座1000、支撑件320和调节组件,其中调节组件包括动力调节装置350,动力调节装置350包括:动力装置351、控制装置和运动装置。与辅助支撑减重系统100和200相比,区别在于:动力调节装置350及相关连接结构,下面将结合附图具体说明。
运动装置与支撑件320联动,控制装置控制动力装置351的运行,动力装置351的运行输出动力源用以驱动运动装置沿主架310在第一范围内滑动,运动装置沿主架310滑动时带动支撑件320沿主架310滑动到设定位置。动力装置251的运行输出动力源还用以驱动运动装置带动支撑件320在第二范围内运动,或者,动力调节装置350提供弹性形变力使得支撑件320可相对支撑面在第二范围内运动。
在其中一些实施例中,如图9至图12所示,调节组件还包括:导向装置330,导向装置330固定至主架310,并限定运动装置和支撑件320沿主架310进行垂直运动的轨迹。
在其中一些实施例中,运动装置采用绕线轮和柔性绳构成的机械结构。运动装置包括轮组3521、柔性绳3522、绕线轮3523和滑块353。轮组3521可以固定至主架310,例如主架310的上梁313,轮组3521可以改变柔性绳3522的延伸方向。动力装置351可以固定至主架310,例如主架351的下梁314。柔性绳3522在轮组3521上卷绕,其一端连接至运动装置,例如经由连接装置3531连接至滑块353,另一端连接至动力装置351的绕线轮3523。动力装置351可以实施为电动机,其旋转时驱动绕线轮3523旋转,绕线轮3523的旋转收短柔性绳3522并驱动滑块353沿主架310支撑方向滑动,从而带动固定在滑块353上的支撑件320也实现沿主架310在第一范围内滑动。
可替代地,也可以在柔性绳3522与滑块353之间设置弹性件,也可以设置传感器检测调节装置输出的支撑力的大小。
特别地,在这一实施例中,动力调节装置350提供弹性形变力使得支撑件320可相对支撑面在第二范围内运动。例如,动力调节装置350还包括:提供弹性形变力的弹性调节装置,支撑件320连接至弹性调节装置,弹性调节装置提供弹性形变力以调节支撑力,并且支撑件320可在弹性调节装置的弹性形变力作用下在第二范围内运动。在一些实施例中,弹性调节装置为柔性绳3522与滑块353之间可以设置有弹性体(例如弹簧或橡胶套筒等),弹性体两端分别连接至柔性绳3522和滑块353的连接装置3531,使得滑块353与柔性绳3522之间的连接具有缓冲特性。此外,柔性绳3522本身可以具有弹性,以进一步为滑块353与柔性绳3522之间的连接提供缓冲特性。还可以利用弹簧或橡胶套筒等结构的弹性形变力,在训练对象利用跟随式康复训练系统实施步态训练的过程中,为训练对象的腰部或髋部在行走过程中提供一定幅度的上下移动空间,而非通过刚性连接直接将支撑力传导到训练对象的腰部或髋部。
当然除了采用弹性调节装置的弹性形变力作用来实现第二范围内运动外,还可以采用以下实施例方式。在一些实施例中,动力调节装置350还包括检测传感器,检测传感器用于感知作用于支撑件320上的力或支撑件320的移动,控制装置根据检测传感器感知的力或移动,控制动力装置351的运行输出动力源用以驱动运动装置带动支撑件320在第二范围内运动。
或者,动力调节装置350还包括提供弹性形变力的弹性调节装置和检测传感器,支撑件320连接至弹性调节装置,检测传感器用于感知作用于支撑件320上的力或支撑件320的移动,控制装置根据检测传感器感知的力或移动,控制动力装置351的运行输出动力源,用以驱动运动装置调节弹性调节装置的弹性形变力,带动支撑件320在第二范围内运动,以调节支撑力。
比如,在柔性绳3522与滑块253之间也可以直接设置有力传感器,例如力传感器的一端可以连接至弹性体,另一端连接至柔性绳3522或滑块353的连接装置3531,或者力传感器可以设置在轮组3521的底端,轮组3521和主架310的上梁313之间,以直接感测支撑力。其中在轮组3521和主架310的上梁313之间设置力传感器(例如压力传感器)会带来轮组3521自重和运动带来的干扰问题。
通过在柔性绳3522和滑块353之间设置弹性体,使得:(1)在辅助支撑力非自动控制的系统中,弹性体用来实现康复训练过程中训练对象腰部的自然起伏;(2)在辅助支撑力自动控制的系统中,可以通过自动控制实现康复训练过程中对训练对象腰部支撑的起伏,此时也可以设置弹性体,主要作为一定缓冲用,避免在行走过程中刚性冲击过大;当然,也可以不设置弹性体。
在一些其他实施例种,调节装置可以具有多种变型,还可以采用连杆机构实现运动装置的上升下降,也可以采用齿轮齿条的方案实现运动装置的上升下降。
在根据本发明的一些实施例中,所述的辅助支撑减重系统还可以包括控制组件,用于根据输入的训练对象身体数据计算所需支撑力,并根据所需支撑力控制动力调节装置的运动。支撑力的调节可以是通过控制动力单元直接进行力反馈控制调节,也可以通过在运动装置和动力调节装置之间设置弹性装置,通过控制弹性装置的变形量,同时检测弹性装置的变形量,来控制调节装置的输出的支撑力的大小。
控制组件可以被配置成根据用户输入控制动力调节装置的运动。
所述的辅助支撑减重系统还可以包括无线和/或有线通信装置,用于从外部计算设备接收控制信号/用户输入;和/或键盘和/或按键以接收用户输入。
调节装置输出的支撑力,可以自动调节,也可以通过用户手动控制调节。自动控制调节就需要,根据训练对象的身体参数(腿长和体重)来计算好需要的高度以及支撑力,然后输入到控制组件里,通过运算得到控制运动装置运动的指令,进而驱动动力调节装置,从而驱动运动装置实现了自动上升或下降,实现支撑力的自动调节。用户手动调节,只需要通过输入设备(如:开关、按钮、拨钮等),和动力调节装置的动力装置,来实现手动的调节。
在本发明的另一方面涉及一种跟随式康复系统,其包括上述任一种辅助减重支撑系统10A(例如上述任一种辅助减重支撑系统100、200、300),以及辅助减重支撑系统10A的主架固定安装于其上的底座1000。其中底座1000包括脚轮1200,脚轮1200安装于跟随框架1100上,辅助减重支撑系统的主架经由连接支腿固定安装至底座1000。跟随框架1100可以实施为开口矩形,即仅具有三个边的矩形,其中限定了可供训练对象足部在其中运动的空间。并且训练对象可以从开口处容易地进入或离开。脚轮1200可以实施为万向轮,并具有制动装置,可以在康复训练期间跟随训练对象移动。
跟随式康复系统还可以包括下肢康复训练设备。下肢康复训练设备固定至辅助减重支撑系统的支撑件。可实现对步态训练设备在康复训练过程中支撑力的调节,以真实模拟训练对象的更真实的运动,提供更真实的行走地面接触力。
在其中一些实施例中,系统还包括用户指令接收单元,用于接收外部输入的有关支撑力的调节命令,控制装置根据调节命令,自动调节支撑力;指令接收单元至少采用以下方式之一实现:在系统上设置输入输出设备,用于接收用户输入的调节命令;和,在系统上设置有线或无线通信组件,用于从外部终端设备接收调节命令。
在其中一些实施例中,底座包括座体,以及固定至座体的移动件;其中,主架固定至座体,移动件可移动地承载在支撑面上;支撑件连接一个腰部连接平台,腰部连接平台用于固定训练对象的腰部。
在其中一些实施例中,调节组件包括固定在主架和\或底座上的支撑力粗调机构和支撑力精调机构,支撑力粗调机构和支撑力精调机构的支撑力输出端连接支撑件;支撑力粗调机构输出传导至支撑组件的第一支撑力,第一支撑力使支撑件维持在主架上的设定位置;支撑力精调机构输出传导至支撑组件的第二支撑力,第二支撑力使支撑件相对支撑面在第二范围内运动,调节支撑件输出的支撑力维持在设定等级范围内。参见前述说明,可见,支撑力粗调机构可以采用前述动力调节装置所实现的在第一范围内滑动来实现,支撑力精调机构可以利用前述动力调节装置使得支撑件可相对所述支撑面在第二范围内运动来实现。
比如,支撑力粗调机构包括动力调节装置,动力调节装置包括动力装置、控制装置和运动装置;运动装置与支撑件联动,控制装置控制动力装置的运行,动力装置的运行输出动力源用以驱动运动装置沿主架在第一范围内滑动到设定位置,为支撑件提供第一支撑力。
又比如,支撑力精调机构包括辅助动力调节装置,辅助动力调节装置包括:
提供弹性形变力的弹性调节装置,支撑件连接至弹性调节装置,弹性调节装置提供弹性形变力以调节第二支撑力,并且支撑件可在弹性调节装置的弹性形变力作用下在第二范围内运动;或者,
检测传感器,检测传感器用于感知作用于支撑件上的力或支撑件的移动,控制装置根据检测传感器感知的力或移动,控制动力装置的运行输出动力源用以驱动运动装置带动支撑件在第二范围内运动,为支撑件提供第二支撑力;或者,
提供弹性形变力的弹性调节装置和检测传感器,支撑件连接至弹性调节装置,检测传感器用于感知作用于支撑件上的力或支撑件的移动,控制装置根据检测传感器感知的力或移动,控制动力装置的运行输出动力源,用以驱动运动装置调节弹性调节装置的弹性形变力,带动支撑件在第二范围内运动,以调节第二支撑力。
上述动力调节装置可参见前文所述的结构实现,在此不赘述。辅助动力调节装置采用的弹性调节装置、检测传感器以及两者的结合也可参见前述实施例来实现,在此不再赘述。
在本发明中还提供了一种辅助减重支撑控制系统,承载支撑面上,其包括:底座、主架、支撑件、调节组件;主架固定至底座;支撑件沿主架可滑动;调节组件控制支撑件输出的支撑力,调节组件包括固定在主架和\或底座上的支撑力粗调机构和支撑力精调机构,支撑力粗调机构和支撑力精调机构的支撑力输出端连接支撑件;支撑力粗调机构输出传导至支撑组件的第一支撑力,第一支撑力使支撑件维持在主架上的设定位置;支撑力精调机构输出传导至支撑组件的第二支撑力,第二支撑力使支撑件相对支撑面在第二范围内运动,调节支撑件输出的支撑力维持在设定的等级范围内。相关结构的说明可参见前文相关部分说明,在此不再赘述。
在一些实施例中,系统还包括用户指令接收单元,用于接收外部输入的有关支撑力的调节命令,控制装置根据调节命令,自动调节第一支撑力和第二支撑力;指令接收单元至少采用以下方式之一实现:
在系统上设置输入输出设备,用于接收用户输入的调节命令;和,
在系统上设置有线或无线通信组件,用于从外部终端设备接收调节命令。
在一些实施例中,底座包括座体,以及固定至座体的移动件;其中,主架固定至座体,移动件可移动地承载在支撑面上;支撑件连接一个腰部连接平台,腰部连接平台用于固定训练对象的腰部或髋部。
在一些实施例中,等级范围根据系统的负载物作用于支撑面上的力的大小来设定。例如,系统的负载物作用于支撑面上的力为下肢康复训练设备的重量和训练对象之和形成的总重,从0到总重按均分或非均分划分多个等级范围,用来对应地面支撑力,从而形成前文所述的等级范围,正好等效为支撑力的范围,可以利用数字标号来区分不同等级。用户可以通过设置等级范围,来确定第一支撑力的大小。对于不同的训练对象,按照各自的重量和身体状况可以自定义第一支撑力,方便适应不同的训练对象,实现步态训练时更加可靠、安全。
所公开的辅助减重支撑系统以及跟随式康复系统可以还原动态变化的地面作用反力,使得人体质心在运动时按照正常规律持续移动,确保了训练步态的自然正常,更符合正常人步态,从而达到更好的步态训练效果。同时在训练过程中保护训练对象,防止摔倒。而且可以通过控制系统能够自动调节辅助支撑力,不需要用户进行复杂的操作和设置。
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,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
在本发明和所附权利要求书中的“多个”、“多种”,如无特殊说明,其所指为两个或两个以上。
显然,本领域的技术人员可以对本发明所公开的辅助减重支撑系统以及跟随式康复系统进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (15)
1.一种辅助减重支撑系统,其特征在于,包括:
底座;
固定至所述底座的主架;
沿所述主架在第一范围内可滑动的支撑件;以及
调节组件,所述调节组件控制所述支撑件沿所述主架滑动到设定位置,所述支撑件在所述调节组件的作用下相对所述支撑面在第二范围内运动,并输出支撑力。
2.根据权利要求1所述的辅助减重支撑系统,其特征在于,所述调节组件包括动力调节装置,所述动力调节装置包括动力装置、控制装置和运动装置;
其中,所述运动装置与所述支撑件联动;
所述控制装置控制所述动力装置的运行,所述动力装置的运行输出动力源用以驱动所述运动装置沿所述主架在所述第一范围内滑动,所述运动装置沿所述主架滑动时带动所述支撑件沿所述主架滑动到所述设定位置;
所述动力装置的运行输出动力源还用以驱动所述运动装置带动所述支撑件在所述第二范围内运动,或者,所述动力调节装置提供弹性形变力使得所述支撑件可相对所述支撑面在第二范围内运动。
3.根据权利要求2的辅助减重支撑系统,其特征在于,所述动力调节装置还包括提供弹性形变力的弹性调节装置,其中所述支撑件连接至所述弹性调节装置,所述弹性调节装置提供弹性形变力以调节所述支撑力,并且所述支撑件可在所述弹性调节装置的弹性形变力作用下在所述第二范围内运动。
4.根据权利要求2的辅助减重支撑系统,其特征在于,所述动力调节装置还包括检测传感器,其中所述检测传感器用于感知作用于所述支撑件上的力或所述支撑件的移动,所述控制装置根据所述检测传感器感知的力或移动,控制所述动力装置的运行输出动力源用以驱动所述运动装置带动所述支撑件在所述第二范围内运动;或者
所述动力调节装置还包括提供弹性形变力的弹性调节装置和检测传感器,所述支撑件连接至所述弹性调节装置,所述检测传感器用于感知作用于所述支撑件上的力或所述支撑件的移动,所述控制装置根据所述检测传感器感知的力或移动,控制所述动力装置的运行输出动力源,用以驱动所述运动装置调节所述弹性调节装置的弹性形变力,带动所述支撑件在所述第二范围内运动,以调节所述支撑力。
5.根据权利要求2所述的辅助减重支撑系统,其特征在于,所述调节组件还包括导向装置,其中所述导向装置固定至所述主架,并限定所述运动装置和所述支撑件沿所述主架进行垂直运动的轨迹。
6.根据权利要求1所述的辅助减重支撑系统,其特征在于,所述系统还包括用户指令接收单元,用于接收外部输入的有关支撑力的调节命令,所述控制装置根据所述调节命令,调节所述支撑力;所述指令接收单元至少采用以下方式之一实现:
在所述系统上设置输入输出设备,用于接收用户输入的所述调节命令;和,
在所述系统上设置有线或无线通信组件,用于从外部终端设备接收所述调节命令。
7.根据权利要求1所述的辅助减重支撑系统,其特征在于,所述底座包括座体,以及固定至所述座体的移动件;
其中,所述主架固定至所述座体,所述移动件可移动地承载在所述支撑面上;所述支撑件连接一个腰部连接平台,所述腰部连接平台用于固定训练对象的腰部。
8.根据权利要求1所述的辅助减重支撑系统,其特征在于,所述调节组件包括固定在所述主架和\或所述底座上的支撑力粗调机构和支撑力精调机构,所述支撑力粗调机构和支撑力精调机构的支撑力输出端连接所述支撑件;
所述支撑力粗调机构输出传导至所述支撑组件的第一支撑力,所述第一支撑力使所述支撑件维持在所述主架上的设定位置;
所述支撑力精调机构输出传导至所述支撑组件的第二支撑力,所述第二支撑力使所述支撑件相对所述支撑面在第二范围内运动,调节所述支撑件输出的支撑力维持在设定等级范围内。
9.一种辅助减重支撑控制系统,承载支撑面上,其特征在于,其包括:
底座;
固定至所述底座的主架;
沿所述主架可滑动的支撑件;以及
调节组件,所述调节组件控制所述支撑件输出的支撑力;
其中,所述调节组件包括固定在所述主架和\或所述底座上的支撑力粗调机构和支撑力精调机构,所述支撑力粗调机构和支撑力精调机构的支撑力输出端连接所述支撑件;
所述支撑力粗调机构输出传导至所述支撑组件的第一支撑力,所述第一支撑力使所述支撑件维持在所述主架上的设定位置;
所述支撑力精调机构输出传导至所述支撑组件的第二支撑力,所述第二支撑力使所述支撑件相对所述支撑面在第二范围内运动,调节所述支撑件输出的支撑力维持在设定的等级范围内。
10.根据权利要求9所述的辅助减重支撑控制系统,其特征在于,所述支撑力粗调机构包括动力调节装置,所述动力调节装置包括动力装置、控制装置和运动装置;
所述运动装置与所述支撑件联动,
所述控制装置控制所述动力装置的运行,所述动力装置的运行输出动力源用以驱动所述运动装置沿所述主架在所述第一范围内滑动到设定位置,为所述支撑件提供所述第一支撑力。
11.根据权利要求9或10所述的辅助减重支撑控制系统,其特征在于,所述支撑力精调机构包括辅助动力调节装置,所述辅助动力调节装置包括:
提供弹性形变力的弹性调节装置,所述支撑件连接至所述弹性调节装置,所述弹性调节装置提供弹性形变力以调节所述第二支撑力,并且所述支撑件可在所述弹性调节装置的弹性形变力作用下在所述第二范围内运动;或者,
检测传感器,所述检测传感器用于感知作用于所述支撑件上的力或所述支撑件的移动,所述控制装置根据所述检测传感器感知的力或移动,控制所述动力装置的运行输出动力源用以驱动所述运动装置带动所述支撑件在所述第二范围内运动,为所述支撑件提供所述第二支撑力;或者,
提供弹性形变力的弹性调节装置和检测传感器,所述支撑件连接至所述弹性调节装置,所述检测传感器用于感知作用于所述支撑件上的力或所述支撑件的移动,所述控制装置根据所述检测传感器感知的力或移动,控制所述动力装置的运行输出动力源,用以驱动所述运动装置调节所述弹性调节装置的弹性形变力,带动所述支撑件在所述第二范围内运动,以调节所述第二支撑力。
12.根据权利要求9所述的辅助减重支撑控制系统,其特征在于,所述系统还包括用户指令接收单元,用于接收外部输入的有关支撑力的调节命令,所述控制装置根据所述调节命令,自动调节所述第一支撑力和第二支撑力;所述指令接收单元至少采用以下方式之一实现:
在所述系统上设置输入输出设备,用于接收用户输入的所述调节命令;和,
在所述系统上设置有线或无线通信组件,用于从外部终端设备接收所述调节命令。
13.根据权利要求9所述的辅助减重支撑控制系统,其特征在于,所述底座包括座体,以及固定至所述座体的移动件;其中,所述主架固定至所述座体,所述移动件可移动地承载在所述支撑面上;所述支撑件连接一个腰部连接平台,所述腰部连接平台用于固定训练对象的腰部或髋部。
14.根据权利要求9所述的辅助减重支撑控制系统,其特征在于,所述等级范围根据所述系统的负载物作用于所述支撑面上的力的大小来设定。
15.一种跟随式康复训练系统,其特征在于,所述系统包括:
根据权利要求1至14中的任一权利要求所述的辅助减重支撑控制系统,和,
下肢康复训练设备,所述下肢康复训练设备包括腰部连接平台,所述辅助减重支撑控制系统中的所述支撑件连接所述腰部连接平台,为所述腰部连接平台提供支撑力,所述腰部连接平台用于固定训练对象的腰部或髋部。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210020895.XA CN116440456A (zh) | 2022-01-10 | 2022-01-10 | 一种辅助减重支撑系统以及跟随式康复训练系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210020895.XA CN116440456A (zh) | 2022-01-10 | 2022-01-10 | 一种辅助减重支撑系统以及跟随式康复训练系统 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116440456A true CN116440456A (zh) | 2023-07-18 |
Family
ID=87127798
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210020895.XA Pending CN116440456A (zh) | 2022-01-10 | 2022-01-10 | 一种辅助减重支撑系统以及跟随式康复训练系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116440456A (zh) |
-
2022
- 2022-01-10 CN CN202210020895.XA patent/CN116440456A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106264988B (zh) | 外骨骼踝关节机器装置 | |
KR101602728B1 (ko) | 고정훈련과 이동훈련이 가능한 분리형 하지 재활로봇 | |
JP4624200B2 (ja) | 歩行補助装置 | |
KR101168207B1 (ko) | 게임기능이 구비된 하지 재활 훈련시스템 | |
CN105643598B (zh) | 基于套索驱动的节能半被动下肢外骨骼 | |
KR20070036783A (ko) | 보행 및 균형 운동 장치 | |
KR101508552B1 (ko) | 착용형 하지 재활 로봇의 중량 지지 장치 | |
KR20130057659A (ko) | 보행 훈련 장치 | |
CN208511798U (zh) | 骨盆运动控制平衡训练机器人 | |
CA3026301C (en) | Body lightening system for gait training | |
CN108338895A (zh) | 一种平面行走跟随支撑助力装置及方法 | |
CN107149539A (zh) | 一种支持全向移动的下肢康复助行机器人及控制方法 | |
KR20180010838A (ko) | 계단 보행 기능을 갖는 분리형 트레드밀을 구비한 하지 재활 훈련 시스템 | |
CN107694013A (zh) | 一种用于患者下肢康复训练的减重支撑系统 | |
CN108904225A (zh) | 踏步装置及步行康复训练机器人 | |
CN111419642A (zh) | 一种下肢康复训练用设备 | |
KR20210053976A (ko) | 웨어러블 능동 보조 장치 | |
CN112545846A (zh) | 一种基于意图识别的动力型多自由度助行下肢外骨骼机器人 | |
US10898753B2 (en) | Treadmills having adjustable surface stiffness | |
CN209519072U (zh) | 踏步装置及步行康复训练机器人 | |
Munawar et al. | Gravity-assist: A series elastic body weight support system with inertia compensation | |
US20230051898A1 (en) | Stationary automated device for lower limb rehabilitation | |
CN116440456A (zh) | 一种辅助减重支撑系统以及跟随式康复训练系统 | |
CN102274611A (zh) | 步态康复减重训练器 | |
CN112336499B (zh) | 一种智能液压膝关节装置 |
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 |