CN200951175Y - 气动手腕康复训练装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种气动手腕康复训练装置，装置底座上固定有小臂固定架和对应的手腕康复训练架，手腕康复训练架的上部设置有训练平台，训练平台通过其支撑体安装在底座上，训练平台的底面与支撑体的顶部以球铰方式相联，训练平台的顶面球铰上方位置处固定有一训练手柄，在支撑体周围的训练平台与底座之间设置有四根气动人工肌肉，每根气动人工肌肉均通过对应的充放气控制电磁阀与气源连接，控制电磁阀的电磁线圈与控制电路相连。采用气动人工肌肉并联驱动方式，实现手腕康复训练的多自由度运动，提高康复训练器对人类自身的安全性和柔顺性，且具有价廉、体积小、运动强度易调整等特点。

Description

气动手腕康复训练装置
技术领域
本实用新型涉及一种手腕康复训练器械，属于医疗保健器械技术领域。
背景技术
市场上现有的手腕康复训练器采用的是电机驱动，由于手腕康复训练需要三个自由度运动，每个自由度需要一个电机，这样势必造成设备结构复杂、价格昂贵。特别是电机驱动的系统刚性大、柔性差，系统以外急剧变化的冲击力容易造成对手腕关节的损伤。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提出了一种气动手腕康复训练装置，以提高康复训练器对人类自身的安全性和柔顺性，实现手腕关节康复训练的多自由度运动。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种气动手腕康复训练装置，装置底座上固定有小臂固定架和对应的手腕康复训练架，手腕康复训练架的上部设置有训练平台，训练平台通过其支撑体安装在底座上，训练平台的底面与支撑体的顶部以球铰方式相联，训练平台的顶面球铰上方位置处固定有一训练手柄，在支撑体周围的训练平台与底座之间设置有四根气动人工肌肉，每根气动人工肌肉均通过对应的充放气控制电磁阀与气源连接，控制电磁阀的电磁线圈与控制电路相连。
所述的每根气动人工肌肉分别通过一个对应的充放气控制电磁阀与气源连接，各控制电磁阀的电磁线圈与控制电路相连。
所述的四根气动人工肌肉以前后或左右各两根的方式竖向布置，四根气动人工肌肉与训练平台的连接点的连线形成方形，方形的对角线交点与训练手柄重合。
本实用新型的有益效果是，气动人工肌肉由气密弹性管、套在它外面的编织网套和两端管接头组成。与传统的气缸相比，具有结构简单、输出力大、无机械运动部件产生的摩擦、特别是柔顺性等特点。故选择气动人工肌肉作为驱动元件，可以使设备的柔软性和安全性提高。所以采用气动人工肌肉并联驱动的手腕康复训练器，不仅降低了设备成本，更重要的是提高了系统对人类自身的安全性和柔顺性。采用气动人工肌肉并联驱动方式，实现手腕康复训练的多自由度运动，提高康复训练器对人类自身的安全性和柔顺性，且具有价廉、体积小、运动强度易调整等特点。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合图1和实施例对本实用新型进一步说明。
图1中：1训练手柄，2橡胶带，3小臂固定架，4训练平台，5气动人工肌肉，6球铰，7支撑体，8供气管，9底座，10控制电磁阀，11单片机控制器，12气源。气动手腕康复训练装置底座9上固定有小臂固定架3和对应的手腕康复训练架，手腕康复训练架的上部设置有训练平台4，训练平台4通过其支撑体7安装在底座9上，训练平台4的底面与支撑体7的顶部以球铰方式相联，训练平台4的顶面球铰6上方位置处固定有一训练手柄1，在支撑体7周围的训练平台与底座之间设置有四根气动人工肌肉5，每根气动人工肌肉5分别通过一个对应的充放气控制电磁阀10与气源连接，各控制电磁阀10的电磁线圈与单片机控制电路相连。四根气动人工肌肉4以前后或左右各两根的方式竖向布置，四根气动人工肌肉与训练平台4的连接点的连线形成方形，方形的对角线交点与训练手柄1重合。
系统上电后，康复训练者首先将小臂放在小臂固定架3上，并用橡胶带2将其固定，手部握住训练平台4中部的训练手柄1。然后通过按键设置训练模式，按下启动按钮，在单片机控制电路的控制下，按训练模式的程序设定，自动地接通或断开相应的控制电磁阀10。当控制电磁阀接通时，向气动人工肌肉5，沿轴向产生伸缩位移，带动训练平台4运动。当控制电磁阀断开时，人工肌肉内的压缩空气向外排出，恢复原位。这样系统在控制下，即可实现训练平台的多自由度运动，训练者达到了活动手腕关节的目的。由于支撑杆与训练平台4以球铰方式相联，这样在气动人工肌肉的驱动下，训练平台4可以实现多自由度的旋转运动。每根气动人工肌肉对应一个控制电磁阀，当控制电磁阀接通时，向人工肌肉供气，在气体压力的作用下，人工肌肉沿径向产生膨胀变形，而沿轴向产生伸缩运动。当控制电磁阀断开时，人工肌肉内的压缩空气向外排出，人工肌肉恢复原位。
康复训练者将小臂放在固定架上，并用橡胶带将其固定，手部握住训练平台4中部的训练手柄。这样在训练平台4多自由度运动的带动下，手腕关节被动地达到了活动的目的，起到了康复训练的作用。
整个系统在单片机控制电路的控制下协调工作，设置了四种训练模式：三个单自由度的分别训练和一个多自由度的综合训练。三个单自由度训练模式下人工肌肉的动作组合分别为：1、前、后两根人工肌肉为一组同时动作；2、左、右两根人工肌肉为一组同时动作；3、四根人工肌肉依次顺序动作。综合训练模式是上述三个单自由度训练模式的综合，在该模式下训练者可以依次完成手腕三个自由度的综合训练。在训练过程中，训练者可以根据个人手腕康复的具体状况，通过按键操作任意设置动作次数、速度和强度。

Claims (3)

1、一种气动手腕康复训练装置，装置底座上固定有小臂固定架和对应的手腕康复训练架，其特征是：手腕康复训练架的上部设置有训练平台，训练平台通过其支撑体安装在底座上，训练平台的底面与支撑体的顶部以球铰方式相联，训练平台的顶面球铰上方位置处固定有一手握柄，在支撑体周围的训练平台与底座之间设置有四根气动人工肌肉，每根气动人工肌肉均通过对应的充放气控制电磁阀与气源连接，控制电磁阀的电磁线圈与控制电路相连。
2、根据权利要求1所述的气动手腕康复训练装置，其特征是：所述的每根气动人工肌肉分别通过一个对应的充放气控制电磁阀与气源连接，各控制电磁阀的电磁线圈与控制电路相连。
3、根据权利要求1所述的气动手腕康复训练装置，其特征是：所述的四根气动人工肌肉以前后或左右各两根的方式竖向布置，四根气动人工肌肉与训练平台的连接点的连线形成方形，方形的对角线交点与手握柄重合。
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