CN116763603A - 一种康复科成人患者脚踝训练护理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种康复科成人患者脚踝训练护理装置，脚部运动组件包括脚部摆动架和脚部俯仰架，脚部摆动架安装在支撑底架上，脚部摆动架底部后端附近的支撑转座转动连接在支撑底架的竖向支撑转轴上，支撑底架设置有驱动脚部摆动架绕竖向支撑转轴往复摆动的脚部摆动机构，脚部俯仰架安装在脚部摆动架上，脚部俯仰架后端附近通过水平转轴的铰链与脚部摆动架连接，脚部摆动架设置有驱动脚部俯仰架绕铰链往复摆动的脚部俯仰机构，训练控制系统包括训练控制器，训练控制器与脚部摆动机构、脚部俯仰机构及腿部加压机构驱动连接。能够实现脚部的俯仰、水平摆动及腿部加压，以实现脚踝部分的多方位训练护理，增强了康复训练效果。

Description

一种康复科成人患者脚踝训练护理装置

技术领域

本发明涉及康复护理技术领域，特别提供了一种康复科成人患者脚踝训练护理装置。

背景技术

踝关节扭伤经过临床治疗后，应该及早进行康复训练护理。康复训练护理包括主动运动和抗阻运动训练，在抗阻训练中的阻力要逐渐加大，方向要有变化，强度和量要注意循序渐进，慢慢增加，以不引起踝关节肿胀或疼痛加重为宜，适当的力量练习，可以使愈合的韧带重新恢复弹性和完全恢复功能。关节活动度练习早期功能锻炼需采用被动治疗，可在关节活动范围内做被动屈伸、旋转等全方位动作，后期功能锻炼以主动进行关节的屈伸、旋转功能活动为主。

现有的踝关节康复训练器械多为上、下俯仰动作的踏板结构，在训练过程中，将患者的脚放置在踏板结构上，机械带动踏板结构俯仰动作，仅完成踝关节的屈伸动作训练，不能达到全方位训练的动作目的，与踝关节全方位运动特性不符；并且，现有的康复训练器械仅对踝关节运动训练，无法向关节施加大小合理控制的压力，与日后康复者需要下地运动时支撑全身重量的受力特性不相符，导致康复者在经过一段康复训练后，下地运动时，忽然承受全身重量而无法适应，影响实际的康复训练效果。

发明内容

基于此，本发明提供了一种康复科成人患者脚踝训练护理装置，实现踝关节全方位运动训练，以符合踝关节全方位运动特性；并在训练过程中向踝关节施加压力，以符合踝关节在运动过程中支撑全身重量的受力特性，从运动和力学两方面实现脚踝关节的训练，提高康复训练效果。

为了达到上述目的，本发明提供了一种康复科成人患者脚踝训练护理装置，包括支撑底架、脚部运动组件、腿部加压组件和训练控制系统；所述脚部运动组件包括脚部摆动架和脚部俯仰架；所述脚部摆动架安装在所述支撑底架上，脚部摆动架底部后端附近的支撑转座转动连接在支撑底架的竖向支撑转轴上，所述支撑底架设置有驱动脚部摆动架绕竖向支撑转轴往复摆动的脚部摆动机构；所述脚部俯仰架安装在所述脚部摆动架上，脚部俯仰架后端附近通过水平转轴的铰链与脚部摆动架连接，所述脚部摆动架设置有驱动脚部俯仰架绕铰链往复摆动的脚部俯仰机构；所述腿部加压机构包括加压缸和大腿压板，所述加压缸与大腿压板驱动连接，驱动大腿压板向患者大腿施加压力；所述训练控制系统包括训练控制器，所述训练控制器与脚部摆动机构、脚部俯仰机构及腿部加压机构驱动连接。

进一步的，所述脚部摆动机构包括脚部摆动电机、相互啮合的主动齿轮和从动齿轮，所述脚部摆动电机设置在支撑底架上并与主动齿轮驱动连接，所述从动齿轮设置在所述支撑转座上并在靠近主动齿轮的一侧设置啮合齿。

进一步的，所述脚部俯仰机构包括俯仰缸，所述俯仰缸的缸体与脚部摆动架铰接、活动杆与脚部俯仰架连接，所述脚部俯仰架上设置有用于固定患者脚部的绑带、卡扣和/或者固定框架，脚部俯仰架前端的位置传感器，所述位置传感器与训练控制器信号连接，以将监测的位置信息输送至训练控制器。

进一步的，所述训练控制系统被配置为控制脚部摆动机构和脚部俯仰机构动作，使得脚部俯仰架的前端点在竖向面内进行环行轨迹运动：

t0-t1：所述脚部俯仰架的前端点的初始位置位于运动轨迹右侧中点，脚部摆动机构带动脚部摆动架向左运动前半水平行程，脚部俯仰机构带动脚部俯仰架向上运动1/2俯仰行程；

t1-t2：脚部摆动机构带动脚部摆动架向左运动后半水平行程，脚部俯仰机构带动脚部俯仰架向下运动1/2俯仰行程；

t2-t3：脚部摆动机构带动脚部摆动架向右运动后前水平行程，脚部俯仰机构带动脚部俯仰架向下运动1/2俯仰行程；

t3-t4：脚部摆动机构带动脚部摆动架向右运动后半水平行程，脚部俯仰机构带动脚部俯仰架向上运动1/2俯仰行程，脚部俯仰架的前端点的终止点回复至运动轨迹右侧中点，回到t0时的初始位置。

进一步的，所述训练控制系统被配置为控制脚部俯仰架的前端点在竖向面内的运动轨迹： ，其中，a为脚部摆动架在水平方向的运动行程的一半，b为脚部俯仰架在竖直方向的运动形成的一半，t为运动时间，x和y为脚部摆放架在某一时间点的水平方向和数值方向的位置点。

进一步的，所述腿部加压机构包括加压缸，所述加压缸包括两个并对称的设置于脚部运动组件外侧，加压缸的缸体与支撑底架连接、活动杆通过连接座与大腿压板连接。

进一步的，所述加压缸的相对侧设置有小腿支撑板，所述小腿支撑板通过横向转轴的铰链连接在加压缸上，支撑板内侧设置有与小腿适配的凹弧结构。

进一步的，所述支撑转座与竖向支撑转轴之间设置有与训练控制器信号连接的腿压传感器，所述腿压传感器检测腿部加压机构通过大腿压板施加的作用力信息，并将所述作用力信息输送至训练控制器。

进一步的，所述训练护理装置还包括主支架和膝部摆动机构，所述腿部加压机构的上端通过连接座的第二转轴与主支架转动连接，所述膝部摆动机构包括设置在主支架上并与第二转轴驱动连接的膝部摆动电机，通过膝部摆动电机以驱动脚部运动组件和腿部加压组件前后摆动，所述大腿压板通过与连接座的第一转轴与腿部加压机构连接，所述第一转轴与第二转轴平行布置并且高度高于第二转轴。

进一步的，训练控制系统包括与训练控制器信号连接的训练命令输入端和护理信息显示端，所述训练控制器被配置为接受训练命令输入端的训练命令，根据所述训练命令控制脚部摆动机构、脚部俯仰机构及腿部加压机构动作，并将训练信息输出值在护理信息显示端显示。

本发明所提供的康复科成人患者脚踝训练护理装置的技术优势至少体现在：

第一方面，设置了脚部运动组件，通过水平转轴的铰链将脚部俯仰架连接在脚部摆动架、通过竖向转轴将脚部摆动架连接在支撑底架上，脚部俯仰机构带动脚部俯仰架上下俯仰动作，脚部摆动机构带动驱动脚部摆动架绕后端附近的竖向支撑转轴摆动，两者动作叠合，从而实现最上方的脚部俯仰架完成俯仰动作与前端摆放动作的叠合，患者将脚放置在脚部俯仰架上，完成脚部前端俯仰、在水平面摆动的综合动作，从而带动踝关节完成包括屈伸、旋转的全方位活动动作，与踝关节的运动特性相符，从运动方面提高康复训练效果；

第二方面，设置了腿部加压组件，包括加压缸和与加压缸驱动连接的大腿压板，在患者保持坐姿状态下，加压缸通过大腿压板对患者膝盖附近的大腿上方施加大小受控的压力，压力通过小腿传递到踝关节，模仿患者站立状态下踝关节支撑身体重量的受力状况，并且，在训练过程中施加的力的大小通过训练控制系统而逐渐增大，既避免运动训练完全不受力的单纯动作训练的不足，也避免患者站立而将全身重量施加至踝关节的短时间受力过大无法承受的问题，与踝关节的受力特性相符，从力学方面提高康复训练效果；

第三方面，设置训练控制系统，训练控制器与脚部摆动机构、脚部俯仰机构及腿部加压机构驱动连接，根据训练需要，通过协调控制脚部摆动幅度、俯仰幅幅度，实现根据患者身体特性而进行踝关节动作大小控制，通过腿部施压大小控制，实现根据患者特性进行踝关节受力大小控制，运动动作控制和受力大小控制相结合，提高康复训练效果，设备结构简单、便于控制，操作难度低。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为所提供的所提供的脚踝训练护理装置的一实施例的立体结构示意图；

图2为脚踝训练护理装置的另一视向的结构示意图；

图3为脚踝训练护理装置的脚部训练部分的立体结构示意图；

图4为脚踝训练护理装置的脚部训练部分的另一视向的结构示意图；

图5为脚踝训练护理装置的脚部训练部分拆分状态的结构示意图；

图6为脚踝训练护理装置的膝盖压紧部分的立体结构示意图；

图7为脚踝训练护理装置的膝盖压紧部分的另一视向的结构示意图；

图8为所提供的的脚踝训练护理装置的护理控制系统构成图；

图9为脚部俯仰架前端中心的运动轨迹示意图；

图10为所提供的脚踝训练护理装置的控制流程框图；

图11为脚踝训练护理装置的脚部训练部分向前摆动的状态示意图；

图12为脚踝训练护理装置的脚部训练部分向后摆动的状态示意图。

附图标识说明

1-主支架，2-加压缸，3-支撑底架，301-竖向支撑转轴，4-脚部俯仰架，5-大腿压板，6-小腿支撑板，7-连接座，701-第一转轴，702-第二转轴，8-膝部摆动电机，9-俯仰缸，10-摆动架，11-脚部摆动电机，12-主动齿轮，13-从动齿轮，14-腿压传感器。

具体实施方式

目前，踝关节扭伤经过临床治疗后，康复训练护理所所用的踝关节康复训练器械多为上、下俯仰动作的踏板结构，在训练过程中，仅完成踝关节的屈伸动作训练，不能达到全方位训练的动作目的，并且，现有的康复训练器械仅对踝关节运动训练，无法向关节施加大小合理控制的压力，与日后康复者需要下地运动时支撑全身重量的受力特性不相符，影响实际的康复训练效果。

为此，本发明提供了一种康复科成人患者脚踝训练护理装置，脚部运动组件包括脚部摆动架和脚部俯仰架，脚部摆动架安装在支撑底架上，脚部摆动架底部后端附近的支撑转座转动连接在支撑底架的竖向支撑转轴上，支撑底架设置有驱动脚部摆动架绕竖向支撑转轴往复摆动的脚部摆动机构，脚部俯仰架安装在脚部摆动架上，脚部俯仰架后端附近通过水平转轴的铰链与脚部摆动架连接，脚部摆动架设置有驱动脚部俯仰架绕铰链往复摆动的脚部俯仰机构，训练控制系统包括训练控制器，训练控制器与脚部摆动机构、脚部俯仰机构及腿部加压机构驱动连接。能够实现脚部的俯仰、水平摆动及腿部加压，实现脚踝关节的全方位运动动作，并在运动过程中对踝关节施加大小可控、循序渐进的压力，以实现脚踝部分的训练护理的合理化，增强了康复训练效果。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。需要说明的是，在技术不发生冲突的前提下，各实施例可以自由组合，而不限于所例举的实施例范围。

如图1至图8，本发明提供的一种康复科成人患者脚踝训练护理装置的一实施例，包括支撑底架3、脚部运动组件、腿部加压组件和训练控制系统。

如图3、图4和图5所示，所述脚部运动组件包括脚部摆动架10和脚部俯仰架4；所述脚部摆动架10安装在所述支撑底架3上，脚部摆动架10底部后端附近的支撑转座转动连接在支撑底架3的竖向支撑转轴301上，所述支撑底架3设置有驱动脚部摆动架10绕竖向支撑转轴301往复摆动的脚部摆动机构；在优选的实施例中，具体的，所述脚部摆动机构包括脚部摆动电机11、相互啮合的主动齿轮12和从动齿轮13，所述脚部摆动电机11设置在支撑底架3上并与主动齿轮12驱动连接，所述从动齿轮13设置在所述支撑转座上并在靠近主动齿轮12的一侧设置啮合齿。在训练过程中，通过主动脚部带动电机11带动主动齿轮往复转动，从而带动从动齿轮及与从动齿轮连接的脚部摆动架在水平面内摆动。从动齿轮13在靠近主动齿轮12的一侧设置啮合齿，能够限制从动齿轮13仅在小范围内往复摆动，从而驱动患者的脚部摆动范围受限，提高护理的安全性。优选的，摆动电机11采用步进电机或伺服电机，能够实现摆动电机正向转动圈数和反向转动圈数的精确控制，根据控制需要增加正向和反向转动圈数，从而改变脚部摆动架的水平摆动幅度，对应的改变患者脚部的水平摆动幅度，同时，通过摆动电机的转速控制脚部摆动架的摆动速度，以达到根据护理需要进行脚部水平摆动摆动的摆动幅度和摆动速度调节目的。

如图3、图4和图5所示，所述脚部俯仰架4安装在所述脚部摆动架10上，脚部俯仰架4后端附近通过水平转轴的铰链与脚部摆动架10连接，所述脚部摆动架10设置有驱动脚部俯仰架4绕铰链往复摆动的脚部俯仰机构。在优选的实施例中，所述脚部俯仰机构包括俯仰缸9，所述俯仰缸9的缸体与脚部摆动架10铰接、活动杆与脚部俯仰架4连接。在训练过程中，通过俯仰缸的9的活动杆的伸出、收回，实现脚部俯仰架4绕水平转轴的铰链俯仰摆动，可以采用气动缸，需要配置另外的气动驱动和控制设备。进一步的，所述脚部俯仰架4上设置有用于固定患者脚部的绑带、卡扣和/或者固定框架，对放置在脚部俯仰架的患者的脚进行固定，以保持患者的脚与脚部俯仰架的连接稳定性，保持动作一致。优选的，俯仰缸使用电动伸缩缸，便于自动控制和装置的结构简单化，通过对电动伸缩缸的活动杆伸出的长度、伸出的速度，控制脚部俯仰架的俯仰角度大小、俯仰速度大小的控制，以达到根据护理需要进行脚部俯仰幅度大小和俯仰速度快慢的控制。

脚部俯仰架设置在脚部摆动架上方，当脚部俯仰架4处于水平正向朝前状态时，所述支撑转座的竖向转轴所在的竖向面与所述铰链的水平转轴所在的竖向面重合布置。患者脚部放置在脚部俯仰架4上方，脚部摆动架10的水平摆动动作与脚部俯仰架4的俯仰动作叠合，带动患者脚部的俯仰和脚尖的水平摆动，带动踝关节的俯仰和转动的全方位动作，与现有技术的金带动脚部俯仰的护理器械，本发明的脚部运动组件与踝关节的全方位运动更相符合，因此，能够达到更好的护理效果。进一步的，通过脚部俯仰机构、脚部带动机构的控制，能够精确的实现脚部俯仰幅度及大小、脚部摆动幅度及大小的精确控制，可以根据护理需要方便调节，使得护理过程可控，满足循序渐进的护理进程，更加安全科学，对踝关节所实现的护理效果也更加显著。

如图6和图7所示，所述腿部加压组件包括大腿压板5和腿部加压机构，所述大腿压板5间隔设置于脚部运动组件上方，所述腿部加压机构沿竖向设置在脚部运动组件外侧，腿部加压机构的下端与支撑底架3固定连接、上端通过连接座7与大腿压板5连接；在优选的实施例中，所述腿部加压机构包括加压缸2，所述加压缸2包括两个并对称的设置于脚部运动组件外侧，加压缸2的缸体与支撑底架3连接、活动杆通过连接座7与大腿压板5连接。优选的，加压缸为电动伸缩缸，便于自动化控制。在训练过程中，通过控制加压缸的活塞杆的拉力，控制大腿压板对患者膝盖以上大腿上侧的压紧力，压紧力通过小腿传递至脚踝，改变加压缸的拉力，改变踝关节的受力状况，满足护理过程中踝关节受力大小调整的需要。

在一些优选的实施例中，所述加压缸2的相对侧设置有小腿支撑板6，所述小腿支撑板6通过横向转轴的铰链连接在加压缸2上，支撑板内侧设置有与小腿适配的凹弧结构，通过小腿支撑板能够对小腿进行扶正支撑，避免小腿运动幅度过大而影响踝关节的运动幅度，保证运动效果的实现。进一步的，所述小腿支撑板6设置有用于对患者小腿产生横向水平振动作用的振动器，振动器高频小幅度振动，能够对小腿产生振动作用，传递至踝关节，进行振动护理，提高护理训练的效果。

如图8所示，所述训练控制系统包括训练控制器，所述训练控制器与脚部摆动机构、脚部俯仰机构及腿部加压机构驱动连接。进一步的，训练控制系统包括与训练控制器信号连接的训练命令输入端和护理信息显示端，所述训练控制器被配置为接受训练命令输入端的训练命令，根据所述训练命令控制脚部摆动机构、脚部俯仰机构及腿部加压机构动作，并将训练信息输出值在护理信息显示端显示。

本发明所提供的康复科成人患者脚踝训练护理装置的使用方法：在具体的训练中，患者正坐在椅子或者床上，将脚部踩踏防止在脚部俯仰架4上并通过绑带固定，大腿放平，将大腿压板5放置在膝盖附近的大腿上表面，小腿支撑板6对小腿外侧进行支撑，然后，通过训练控制器控制摆动电机11驱动脚部摆动架10水平摆动，控制俯仰缸9驱动脚部俯仰架4俯仰动作，摆动动作和俯仰动作结合，带动患者脚尖作全方位运动，在训练过程中，通过训练控制器控制加压缸2对大腿压板5施加拉力，使得大腿压板5以设定的力压紧在大腿上。从而使得踝关节全方位、受到压力的康复训练，促进踝关节的康复。

本发明所提供的康复科成人患者脚踝训练护理装置患者将脚放置在脚部俯仰架上，完成脚部前端俯仰、在水平面摆动的综合动作，从而带动踝关节完成包括屈伸、旋转的全方位活动动作，与踝关节的运动特性相符，从运动方面提高康复训练效果，设备结构简单、便于控制，操作难度低。同时，在患者保持坐姿状态下，加压缸通过大腿压板对患者膝盖附近的大腿上方施加大小受控的压力，既避免运动训练完全不受力的单纯动作训练的不足，也避免患者站立而将全身重量施加至踝关节的短时间受力过大无法承受的问题，与踝关节的受力特性相符，从力学方面提高康复训练效果。

如图9和图10所示，所述训练控制系统被配置为控制脚部摆动机构和脚部俯仰机构动作，使得脚部俯仰架4的前端点在竖向面内进行环行轨迹运动：

t0-t1：所述脚部俯仰架4的前端点的初始位置位于运动轨迹右侧中点，脚部摆动机构带动脚部摆动架10向左运动前半水平行程，脚部俯仰机构带动脚部俯仰架4向上运动1/2俯仰行程；

t1-t2：脚部摆动机构带动脚部摆动架10向左运动后半水平行程，脚部俯仰机构带动脚部俯仰架4向下运动1/2俯仰行程；

t2-t3：脚部摆动机构带动脚部摆动架10向右运动后前水平行程，脚部俯仰机构带动脚部俯仰架4向下运动1/2俯仰行程；

t3-t4：脚部摆动机构带动脚部摆动架10向右运动后半水平行程，脚部俯仰机构带动脚部俯仰架4向上运动1/2俯仰行程，脚部俯仰架4的前端点的终止点回复至运动轨迹右侧中点，回到t0时的初始位置。

如上所示，康复训练系统，通过脚部俯仰机构控制脚部俯仰架俯仰动作以及通过脚部摆动机构机构控制脚部摆动架动作，两者动作叠加，并结合控制顺序的进行，实现了放置在脚部俯仰架上患者的脚尖（即脚部俯仰架4的前端点）在竖向面内进行环行轨迹运动，相对于现有技术的踝关节仅能带动患者脚俯仰动作，本发明的康复训练装置使得踝关节实现多方位运动，能够对踝关节周围的肌肉群、筋腱组织产生全面的康复训练作用，能够达到更好的效果。

进一步的，为了准确检测患者的脚在训练过程中的运动幅度和运动速度，所述训练控制系统还包括设置于脚部俯仰架4前端的位置传感器，所述位置传感器与训练控制器信号连接，以将监测的位置信息输送至训练控制器。

为了更加准确的控制运动轨迹，实现患者踝关节运动幅度、方向的可控化，在优选的实施方式中，所述训练控制系统被配置为控制脚部俯仰架4的前端点在竖向面内的运动轨迹：，其中，a为脚部摆动架10在水平方向的运动行程的一半，b为脚部俯仰架4在竖直方向的运动形成的一半，t为运动时间，x和y为脚部摆放架在某一时间点的水平方向和数值方向的位置点。这样，在控制系统中仅通过调节参数a、b和t，就能够运动的幅度、大小，便于更加可续的实现动作控制，实现踝关节的康复训练的调节。

进一步的，所述训练控制系统被配置为：

首先，随着环形运行周期次数的增加，逐渐增大a值，使得脚部摆动架10在水平方向的运动行程逐渐增大，逐渐增大b值，使得脚部俯仰架4在竖直方向的运动行程逐渐增大；然后，当a值和b值增大到设定范围上限时，保持a值和b值不变运动一段时间；然后，随着环形运行周期次数的增加，逐渐减小a值，使得脚部摆动架10在水平方向的运动行程逐渐减小，逐渐减小b值，使得脚部俯仰架4在竖直方向的运动行程逐渐减小。这一优选的实施例，通过控制系统实现了控制患者脚尖的水平摆动幅度（a值）、患者脚尖的竖向运动幅度（b值）逐渐增大、保持运动幅度、然后逐渐减小的过程，实现康复训练的运动幅度变化循序渐进变化，防止运动幅度单一不变的机械运动造成踝关节周围的部分肌肉、筋腱组织无法得到训练的现象发生，有利于踝关节的康复实现。

在优选的实施例中，所述训练控制系统被配置为：首先，随着运行周期次数的增加，腿部加压机构施加的压力值由零逐渐增大；然后，施加的压力值保在最大设定值，运动一段时间；然后，随着随着运动周期次数的增加，逐渐减小腿部加压机构的施加的压力值。在具体实现过程中，通过加压缸实现这一压力至的增大减小，从而控制膝关节受到压力的大小，根据患者特性进行踝关节受力大小控制，运动动作控制和受力大小控制相结合，改变踝关节的受力状况，满足护理过程中踝关节受力大小调整的需要，避免机械的短时间大副增加压力或者通过患者站立而使得自身重量对踝关节施压，防止用力过猛造成的康复过程中的痛苦和对踝关节造成损伤的问题发生，提高训练的安全性。通过设置训练控制系统，训练控制器与脚部摆动机构、脚部俯仰机构及腿部加压机构驱动连接，根据训练需要，通过协调控制脚部摆动幅度、俯仰幅幅度，实现根据患者身体特性而进行踝关节动作大小控制，通过腿部施压大小控制，实现根据患者特性进行踝关节受力大小控制，运动动作控制和受力大小控制相结合，提高康复训练效果。

如图5所示，从而进一步提高了康复效果，在一些优选的实施例中，所述支撑转座与竖向支撑转轴301之间设置有与训练控制器信号连接的腿压传感器14，所述腿压传感器14检测腿部加压机构通过大腿压板5施加的作用力信息，并将所述作用力信息输送至训练控制器。通过腿压传感器，能够准确地检测压力值的大小，使得压力调节可视化，控制更加安全。

如图11和图12，为本发明提供的一种康复科成人患者脚踝训练护理装置的另一实施例，也是在上面各实施例基础上的进一步优化，具体的，所述训练护理装置还包括主支架1和膝部摆动机构，所述腿部加压机构的上端通过连接座7的第二转轴702与主支架1转动连接，所述膝部摆动机构包括设置在主支架1上并与第二转轴702驱动连接的膝部摆动电机8，通过膝部摆动电机8以驱动脚部运动组件和腿部加压组件前后摆动。进一步的，所述大腿压板5通过与连接座7的第一转轴701与腿部加压机构连接，所述第一转轴701与第二转轴702平行布置并且高度高于第二转轴702，以符合膝盖关节与大腿上部的结构特点，保持运动过程中大腿压板5相对于大腿上表面的运动摩擦，提高康复训练的舒适度。

本发明所提供的康复科成人患者脚踝训练护理装置的使用方法：在具体的训练中，患者正坐在椅子或者床上，将脚部踩踏防止在脚部俯仰架4上并通过绑带固定，大腿放平，将大腿压板5放置在膝盖附近的大腿上表面，小腿支撑板6对小腿外侧进行支撑，然后，通过训练控制器控制摆动电机11驱动脚部摆动架10水平摆动，控制俯仰缸9驱动脚部俯仰架4俯仰动作，同时膝部摆动电机8带动脚部运动组件往复带动，同样，在训练过程中，通过训练控制器控制加压缸2对大腿压板5施加拉力，使得大腿压板5以设定的力压紧在大腿上。

上述优选的实施例，在踝关节康复训练过程中，在踝关节通过脚部运动组件的基础上，通过膝部摆动机构实现小腿绕膝盖的往复摆动，实现了脚部运动与小腿运动两者结合，使得踝关节的康复训练不仅局限于踝关节，而且外扩至与踝关节连接的小腿部分，从而全方面的进行踝关节附近及踝关节以上的肌肉、筋腱的活动范围。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种康复科成人患者脚踝训练护理装置，其特征在于：

包括支撑底架（3）、脚部运动组件、腿部加压组件和训练控制系统；

所述脚部运动组件包括脚部摆动架（10）和脚部俯仰架（4）；

所述脚部摆动架（10）安装在所述支撑底架（3）上，脚部摆动架（10）底部后端附近的支撑转座转动连接在支撑底架（3）的竖向支撑转轴（301）上，所述支撑底架（3）设置有驱动脚部摆动架（10）绕竖向支撑转轴（301）往复摆动的脚部摆动机构；

所述脚部俯仰架（4）安装在所述脚部摆动架（10）上，脚部俯仰架（4）后端附近通过水平转轴的铰链与脚部摆动架（10）连接，所述脚部摆动架（10）设置有驱动脚部俯仰架（4）绕铰链往复摆动的脚部俯仰机构；

所述腿部加压机构包括加压缸（2）和大腿压板（5），所述加压缸（2）与大腿压板（5）驱动连接，驱动大腿压板（5）向患者大腿施加压力；

所述训练控制系统包括训练控制器，所述训练控制器与脚部摆动机构、脚部俯仰机构及腿部加压机构驱动连接。

2.根据权利要求1所述的康复科成人患者脚踝训练护理装置，其特征在于：所述脚部摆动机构包括脚部摆动电机（11）、相互啮合的主动齿轮（12）和从动齿轮（13），所述脚部摆动电机（11）设置在支撑底架（3）上并与主动齿轮（12）驱动连接，所述从动齿轮（13）设置在所述支撑转座上并在靠近主动齿轮（12）的一侧设置啮合齿。

3.根据权利要求1所述的康复科成人患者脚踝训练护理装置，其特征在于：所述脚部俯仰机构包括俯仰缸（9），所述俯仰缸（9）的缸体与脚部摆动架（10）铰接、活动杆与脚部俯仰架（4）连接，所述脚部俯仰架（4）上设置有用于固定患者脚部的绑带、卡扣和/或者固定框架，脚部俯仰架（4）前端的位置传感器，所述位置传感器与训练控制器信号连接，以将监测的位置信息输送至训练控制器。

4.根据权利要求1至3任一项所述所述的康复科成人患者脚踝训练护理装置，其特征在于：所述训练控制系统被配置为控制脚部摆动机构和脚部俯仰机构动作，使得脚部俯仰架（4）的前端点在竖向面内进行环行轨迹运动：

t0-t1：所述脚部俯仰架（4）的前端点的初始位置位于运动轨迹右侧中点，脚部摆动机构带动脚部摆动架（10）向左运动前半水平行程，脚部俯仰机构带动脚部俯仰架（4）向上运动1/2俯仰行程；

t1-t2：脚部摆动机构带动脚部摆动架（10）向左运动后半水平行程，脚部俯仰机构带动脚部俯仰架（4）向下运动1/2俯仰行程；

t2-t3：脚部摆动机构带动脚部摆动架（10）向右运动后前水平行程，脚部俯仰机构带动脚部俯仰架（4）向下运动1/2俯仰行程；

t3-t4：脚部摆动机构带动脚部摆动架（10）向右运动后半水平行程，脚部俯仰机构带动脚部俯仰架（4）向上运动1/2俯仰行程，脚部俯仰架（4）的前端点的终止点回复至运动轨迹右侧中点，回到t0时的初始位置。

5. 根据权利要求4所述的康复科成人患者脚踝训练护理装置，其特征在于：所述训练控制系统被配置为控制脚部俯仰架（4）的前端点在竖向面内的运动轨迹： ，其中，a为脚部摆动架（10）在水平方向的运动行程的一半，b为脚部俯仰架（4）在竖直方向的运动形成的一半，t为运动时间，x和y为脚部摆放架在某一时间点的水平方向和数值方向的位置点。

6.根据权利要求1所述的康复科成人患者脚踝训练护理装置，其特征在于：所述加压缸（2）包括两个并对称的设置于脚部运动组件外侧，加压缸（2）的缸体与支撑底架（3）连接、活动杆通过连接座（7）与大腿压板（5）连接。

7.根据权利要求6所述的康复科成人患者脚踝训练护理装置，其特征在于：所述加压缸（2）的相对侧设置有小腿支撑板（6），所述小腿支撑板（6）通过横向转轴的铰链连接在加压缸（2）上，所述小腿支撑板（6）内侧设置有与小腿适配的凹弧结构。

8.根据权利要求1或6或7或所述的康复科成人患者脚踝训练护理装置，其特征在于：所述支撑转座与竖向支撑转轴（301）之间设置有与训练控制器信号连接的腿压传感器（14），所述腿压传感器（14）检测腿部加压机构通过大腿压板（5）施加的作用力信息，并将所述作用力信息输送至所述训练控制器。

9.根据权利要求1所述的康复科成人患者脚踝训练护理装置，其特征在于：所述训练护理装置还包括主支架（1）和膝部摆动机构，所述腿部加压机构的上端通过连接座（7）的第二转轴（702）与主支架（1）转动连接，所述膝部摆动机构包括设置在主支架（1）上并与第二转轴（702）驱动连接的膝部摆动电机（8），通过膝部摆动电机（8）以驱动脚部运动组件和腿部加压组件前后摆动，所述大腿压板（5）通过与连接座（7）的第一转轴（701）与腿部加压机构连接，所述第一转轴（701）与第二转轴（702）平行布置并且高度高于第二转轴（702）。

10.根据权利要求9所述的康复科成人患者脚踝训练护理装置，其特征在于：训练控制系统包括与训练控制器信号连接的训练命令输入端和护理信息显示端，所述训练控制器被配置为接受训练命令输入端的训练命令，根据所述训练命令控制脚部摆动机构、脚部俯仰机构及腿部加压机构动作，并将训练信息输出值在所述护理信息显示端显示。