CN201422987Y - 一种膝关节智能训练椅 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种膝关节智能训练椅，包括训练椅，在训练椅上设置有由电机驱动的且转动方向与人体腿部摆动配合的训练臂，所述训练臂与人体腿部对应的位置上设有训练脚挡。本实用新型的膝关节智能训练椅既可在患者力量不够的情况下自动给患者提供助力协助膝关节运动，又可在患者在运动过程中突然发生痉挛的情况下，停止正向摆动，然后反向摆动，以减轻或缓解痉挛症状。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种康复运动训练器，具体涉及一种膝关节智能训练椅。
背景技术
并不是所有人都可以自主的支配肢体活动，对于很多患有残疾、中风、偏瘫或者脊椎损伤的患者，主动运动或者辅助被动运动都是很难完成的。目前国内使用或销售的一些针对膝关节的康复训练器材多采用机械运动的方式，当患者力量不够时，无法自动提供助力协助运动。对于市面上已经出现的膝关节训练器，包括座椅，膝关节运动部件。人坐在椅子上，对膝关节进行机械式的康复训练，如用力不当，容易加剧疼痛或者病患，因此迫切需要一种能提供助力、并且能自动识别痉挛状态，有效缓解痉挛的膝关节智能训练椅。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种能够提供患者进行主动运动和被动运动，且能自动识别痉挛状态，并能有效缓解痉挛的膝关节智能训练椅。
为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：
一种膝关节智能训练椅，包括训练椅，在训练椅上设置有由电机驱动的且转动方向与人体腿部摆动配合的训练臂，所述训练臂与人体腿部对应的位置上设有训练脚挡。
其中，所述训练臂与电机连接处设有控制训练臂旋转角度的训练角度盘，在训练角度盘上设有一圈定位螺孔，定位螺孔可连接活动定位螺栓。
其中，所述训练脚挡通过调节管以及定位螺栓与所述训练臂活动连接。
其中，所述训练椅与坐垫活动连接，所述坐垫下方设置有控制坐垫前后移动的坐垫移动电机和控制坐垫倾斜角度的角度电机。
其中，所述电机由测量控制系统控制。
其中，所述的电机的测量控制系统包括测量电路、运算控制电路和判断信号输入模块，其中运算控制电路分别与电机以及测量电路连接；判断信号输入模块与运算控制电路连接；安装在电机上的编码器以及判断信号输入模块直接传输信号到运算控制电路，电机通过测量电路将信号传输到运算控制电路。
其中，运算控制电路由运算电路和控制电路两部分组成。
其中，判断信号输入模块输入的判断阀值可以内嵌在运算控制电路中。
其中，在训练椅的下方设有4个可调节训练椅平衡的调节螺母。
有益效果：本实用新型的膝关节智能训练椅既可在患者力量不够的情况下自动给患者提供助力协助膝关节运动，又可在患者在运动过程中突然发生痉挛的情况下，停止正向摆动，然后反向摆动，以减轻或缓解痉挛症状。
附图说明
图1为本实用新型的膝关节智能训练椅的右视图。
图2为本实用新型的膝关节智能训练椅的主视图。
图3为本实用新型的膝关节智能训练椅的仰视图。
图4为本实用新型的膝关节智能训练椅的立体图。
图5为本实用新型实施方式中测量控制系统示意图。
图6为本实用新型测量控制系统一种实施方式的电路图。
具体实施方式：
以下通过具体实施例进一步说明本实用新型。
实施例1：
图1、图2、图3和图4分别为本实用新型的膝关节智能训练椅的右视图、主视图、仰视图、立体图。由图可见，膝关节智能训练椅包括训练椅1，在训练椅1上设置有由电机7驱动的且转动方向与人体腿部摆动配合的训练臂4，所述训练臂1与人体腿部对应的位置上设有训练脚挡5，训练脚挡5通过调节管6以及定位螺栓与训练臂4活动连接。所述训练臂4与电机7连接处设有控制训练臂4旋转角度的训练角度盘3，在训练角度盘3上设有一圈定位螺孔14，定位螺孔14可连接活动定位螺栓，将2个定位螺栓旋入定位螺孔后，可控制训练臂的最大摆动角度。
本实用新型的膝关节智能训练椅为配合人体坐姿的舒适度，设有靠背2，靠背2通过训练椅扶手10连接在训练椅1上。所述训练椅1与坐垫活动连接，坐垫下方设置有控制坐垫前后移动的坐垫移动电机11和控制坐垫倾斜角度的角度电机12，通过调节电机，可使人体以最舒适的方式坐在训练椅1上。在训练椅1的下方还设有4个调节螺母13，可调节训练椅1平衡和稳定性。
所述电机7由测量控制系统控制。所述测量控制系统的原理和结构已在现有的专利申请文件中公开(专利名称为直流电机作为测力装置的测量控制方法及其实现装置，申请号为200710133369.X)。
本实用新型的膝关节智能训练椅中的测量控制系统包括测量电路73、运算控制电路74和判断信号输入模块75，其中运算控制电路74与电机7以及测量电路73连接；判断信号输入模块75与运算控制电路74连接；安装在电机7上的编码器72以及判断信号输入模块75直接传输信号到运算控制电路74，电机7通过测量电路73将信号传输到运算控制电路74。图5即为本实用新型的电机的测量控制系统的示意图。
上述运算控制电路74可由数字电路集成芯片MEGA88替代，如图6所示。
电机7的一极通过电阻R19、R21与地线连接，R19与R21之间A点引出电压正信号并传送到集成芯片MEGA88的引脚PC2；电机7另一极通过测量电路73与集成芯片MEGA88的引脚PC0相连。编码器72安装在电机7上，感应下肢训练器电机7的转速信号，并分别与集成芯片MEGA88的引脚PC2、PC3及PC4相连，其中编码器72的引脚2还通过电阻R4与VCC相连。时钟电路36分别与集成芯片MEGA88的引脚PB6、PB7相连。判断信号输入器75分别与集成芯片MEGA88的引脚PD0、PD1相连。
其中测量电路73将电机7电压、电流信号转化并传送给集成芯片MEGA88。集成芯片MEGA88的引脚PC0依次与电阻R16、R17、R8、R20、R24及地线串联MEGA88的引脚PC0与电阻R16为C点的电流信号；电机7另一极连接在电阻R17与R8之间，并与R1及地线连接；R20与R24之间B点引出电压负信号并传送到集成芯片MEGA88的引脚PC3；电阻R17与R8引出线路通过电容C11与地线相连；电阻R16与R17引出线路通过电容C12与地线相连；二极管D3与电容C12并联，防止非正常电流烧坏该测量控制实现装置。
其中时钟电路76根据集成芯片MEGA88脉冲信号计算工作时间。电容C7串联在集成芯片MEGA88的引脚PB6与地线之间；电容C8串联在集成芯片MEGA88的引脚PB7与地线之间；晶振X1串联在集成芯片MEGA88的引脚PB6与引脚PB7之间。
根据A点、B点电压v、C点电流i、电机转速n以及数字芯片时钟时间t，可以测量出直流电机外部作用力的数值。将该作用力数值与判断信号输入器75输入的数值比较，根据比较结果调整电机的工作状态。
为了实现更好的控制效果，增加人机互动性，本实用新型实施方式中，还可以在训练椅1上设置控制台8。测量控制系统测得的信号可以通过显示驱动模块输入到控制台上的显示屏显示。同时控制台上还设有控制按钮，控制按钮连接到测量控制系统，可以按照使用者的需要实现膝关节智能训练椅的康复训练。本实施方式中所述的显示驱动模块、显示屏以及控制按钮为常用技术可以实现。控制台8设有调节管9，可调节控制台8的高度，以方便患者或医生观察和调控。
使用本实用新型的膝关节智能训练椅时，患者先坐在训练椅1上，调节坐垫移动电机11和角度电机12，以使人体坐姿舒适。然后单脚放在训练脚档5上，调节调节管6控制训练脚档的位置，使得腿部舒适。可根据患者膝关节的状况，将2个定位销插入定位孔14，以控制训练臂4的最大摆幅。使用者可通过功能键选定的工作模式，可以控制训练臂4的摆动幅度和摆动频率，同时控制系统能实时测量电机7在训练中使用者施加的作用力：当检测到的作用力在设定力值范围内发生了变化，本装置可以根据使用者的用力状况减缓或增加电机做功，以提高康复效果；当使用者腿部出现痉挛或者僵直等不良状况时，即检测的阻力超出了设定范围时，本装置可以控制调速电机停止转动，然后缓慢反向摆动，以达到保护使用者身体安全的目的。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1、一种膝关节智能训练椅，包括训练椅(1)，其特征在于，在训练椅(1)上设置有由电机(7)驱动的且转动方向与人体腿部摆动配合的训练臂(4)，所述训练臂(1)与人体腿部对应的位置上设有训练脚挡(5)。
2、根据权利要求1所述的膝关节智能训练椅，其特征在于，所述训练臂(4)与电机(7)连接处设有控制训练臂(4)旋转角度的训练角度盘(3)，在训练角度盘(3)上设有一圈定位螺孔(14)，定位螺孔(14)可连接活动定位螺栓。
3、根据权利要求1所述的膝关节智能训练椅，其特征在于，所述训练脚挡(5)通过调节管(6)以及定位螺栓与所述训练臂(4)活动连接。
4、根据权利要求1所述的膝关节智能训练椅，其特征在于，所述训练椅(1)与坐垫活动连接，所述坐垫下方设置有控制坐垫前后移动的坐垫移动电机(11)和控制坐垫倾斜角度的角度电机(12)。
5、根据权利要求1所述的膝关节智能训练椅，其特征在于，所述电机(7)由测量控制系统控制。
6、根据权利要求5所述的膝关节智能训练椅，其特征在于：所述的电机(7)的测量控制系统包括测量电路(73)、运算控制电路(74)和判断信号输入模块(75)，其中运算控制电路(74)分别与电机(7)以及测量电路(73)连接；判断信号输入模块(75)与运算控制电路(74)连接；安装在电机(7)上的编码器(72)以及判断信号输入模块(75)直接传输信号到运算控制电路(74)，电机(7)通过测量电路(73)将信号传输到运算控制电路(74)。
7、根据权利要求6所述的膝关节智能训练椅，其特征在于：其中运算控制电路(74)由运算电路和控制电路两部分组成。
8、根据权利要求6所述的膝关节智能训练椅，其特征在于：其中判断信号输入模块(75)输入的判断阀值可以内嵌在运算控制电路(74)中。
9、根据权利要求1所述的膝关节智能训练椅，其特征在于：在训练椅(1)的下方设有4个可调节训练椅平衡的调节螺母(13)。
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Family Applications (1)
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| CN2009200455603U Expired - Fee Related CN201422987Y (zh) | 2009-05-21 | 2009-05-21 | 一种膝关节智能训练椅 |
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2009
- 2009-05-21 CN CN2009200455603U patent/CN201422987Y/zh not_active Expired - Fee Related
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