CN205108257U - 一种踝关节康复训练装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种踝关节康复训练装置，包括：支撑机构、训练机构和检测装置；支撑机构包括底座、支撑架、脚踏板支承座和脚踏板；训练机构包括内翻/外翻运动平台、背屈/跖屈运动平台和内旋/外旋运动平台；检测装置由安装于单个平台上三个扭矩传感器和三个安装在用于传动动力的电机上的编码器构成。本实用新型可实现对人体踝关节三自由度的康复训练；用于模拟治疗师操作手法，为患者提供被动训练；也可用于医生指定条件下患者自主运动训练；通过力矩传感器与编码器，可以获取训练过程中患者的力矩、运动位置信息，集成了康复训练和患者运动信息检测功能，为康复评价系统提供依据。

Description

一种踝关节康复训练装置

技术领域

本实用新型属于医疗器械领域，具体涉及一种踝关节康复训练装置。

背景技术

我国老龄化问题日益严重，而中风偏瘫又是老年人中的高发病，因此针对老年人偏瘫后的康复治疗显得尤为重要。偏瘫患者踝背屈障碍由于在步行摆动相中不能克服足下垂，从而严重影响其步行能力的恢复，因此踝关节的康复对偏瘫患者的整体性康复有着极其重要的意义。对于偏瘫患者的传统康复手段需理疗师手把手进行，消耗了大量的时间与体力，并且无法保证充足的训练时间和足够的训练强度。

现有的踝关节康复设备多以患者被动训练为主，训练模式单一，不能为患者提供主动训练平台，且现有踝关节康复设备缺少患者训练运动数据检测，无法检测患者的训练过程中的状态变化，限制了踝关节训练装置的灵活性。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决传统踝关节偏瘫康复工作量大、效率低下和普通康复设备训练不全面、训练模式单一，缺少患者训练运动数据检测的问题，提供一种踝关节康复训练装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种踝关节康复训练装置，包括训练机构和检测装置；

所述训练机构包括：内旋/外旋运动平台、背屈/跖屈运动平台和内翻/外翻运动平台；

所述检测装置包括第一扭矩传感器、第二扭矩传感器、第三扭矩传感器、3个安装于电机后端的编码器。

进一步的，所述踝关节康复训练装置还包括支撑机构；所述支撑机构包括底座、支撑架、脚踏板支承座和脚踏板。

进一步的，所述内旋/外旋运动平台包括第三电机、第三同步带传动、第三传动部分；所述内旋/外旋运动平台固定于底座上，第三电机通过同步带传动经过第三传动部分和第三扭矩传感器与支承架相连；

所述背屈/跖屈运动平台包括第二电机、第二同步带传动、第二传动部分，背屈/跖屈运动平台通过支承架与内旋/外旋运动平台连接，第二电机通过同步带传动经过第二传动部分和第二扭矩传感器与脚踏板支承座相连，带动脚踏板支承座绕额状轴转动；

所述内翻/外翻运动平台包括第一电机、第一同步带传动、第一传动部分；内翻/外翻运动平台通过脚踏板支承座与背屈/跖屈运动平台连接，第一电机通过同步带传动经过第一传动部分和第一扭矩传感器与脚踏板相连，带动脚踏板绕矢状轴转动。

进一步，第一扭矩传感器和安装于第一电机的编码器可以检测踝关节在做内翻和外翻训练时的力矩和位置；第二扭矩传感器和安装于第二电机的编码器可以检测踝关节在做背屈和跖屈训练时的力矩和位置；第三扭矩传感器和安装于第三电机的编码器可以检测踝关节在做外旋和内旋训练时的力矩和位置，用于医生后续的针对性诊断。

进一步，装置的旋转中心和人体踝关节的旋转中心重合，可以高度模拟治疗师操作手法，同时为患者提供主动式训练方式，允许具有一定运动能力的患者自行进行力量、灵活度等训练。

相较于现有技术，本实用新型具有以下优点：一，运用三层嵌套式的运动平台，实现踝关节在3自由度空间训练；二，集成康复训练及运动状态检测，能有效地评定康复训练的进度和效果；三，装置的旋转中心和人体踝关节的旋转中心重合，可以高度模拟人体踝关节的康复训练过程；四，所述踝关节康复训练装置适用于偏瘫早、中、晚期患者，适应性强。

附图说明

图1为本实用新型踝关节康复训练装置的结构示意图。

图中:1、底座；2、第三同步带传动；3、第三电机；4、第三传动部分；5、第三扭矩传感器；6、支撑架；7、第一电机；8、第一同步带传动；9、第一传动部分；10、第一扭矩传感器；11、第二扭矩传感器；12、第二传动部分；13、脚踏板；14、脚踏板支承座；15、第二同步带传动；16、第二电机。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型进行详细说明。

本实用新型提供的踝关节康复训练装置，运用三层嵌套式的运动平台，实现踝关节在3自由度空间训练，可实现对人体踝关节背屈/拓屈、内翻/外翻和内旋/外旋三自由度的康复训练，同时通过力矩传感器与编码器的应用，可以获取训练过程中患者的力矩、运动位置等信息，集成了康复训练和信息检测功能，为康复评价系统提供依据。

参见图1，本实用新型的一种踝关节康复训练装置，包括：支撑机构、训练机构和检测装置；

支撑机构包括底座1、支撑架6、脚踏板支承座14和脚踏板13；训练机构分为三个部分：内旋/外旋运动平台、背屈/跖屈运动平台和内翻/外翻运动平台，三个运动部分分别实现踝关节的主要三个自由度的运动；内旋/外旋运动平台包括第三电机3，第三同步带传动2，第三传动部分4；背屈/跖屈运动平台包括第二电机16，第二同步带传动15，第二传动部分12；内翻/外翻运动平台包括第一电机7，第一同步带传动8，第一传动部分9；检测装置为第一扭矩传感器10、第二扭矩传感器11、第三扭矩传感器5和三个安装于电机上的编码器。

内旋/外旋运动平台固定于底座1上，第三电机3通过同步带传动经过第三传动部分4和第三扭矩传感器5与支承架6相连，带动支撑架6绕垂直轴转动，实现踝关节的内旋和外旋训练；背屈/跖屈运动平台固定于支承架6上，第二电机16通过同步带传动经过第二传动部分15和第二扭矩传感器11与脚踏板支承座14相连，带动脚踏板支承座14绕额状轴转动，实现踝关节的背屈和跖屈训练；内翻/外翻运动平台固定于脚踏板支承座14上，第一电机7通过同步带传动经过第一同步带传动8和第一扭矩传感器10与脚踏板13相连，带动脚踏板13绕矢状轴转动，实现踝关节的内翻和外翻训练，用于医生后续的针对性诊断。

该装置的旋转中心和人体踝关节的旋转中心重合，可以高度模拟治疗师操作手法，同时为患者提供主动式训练方式，允许具有一定运动能力的患者自行进行力量、灵活度等训练。

本实用新型的具体使用方法：

使用本实用新型进行康复训练时，被训者首先将脚板放置于脚踝支撑机构的脚踏板13上并固定。实施被训者被动训练时，电机工作在位置模式下：第三电机3通过同步带传动经过第三传动部分4和第三扭矩传感器5可以带动支撑架6绕垂直轴转动，实现踝关节的内旋和外旋训练；第二电机16通过同步带传动经过第二同步带传动15和第二扭矩传感器11可以带动脚踏板支承座14绕额状轴转动，实现踝关节的背屈和跖屈训练；第一电机7通过同步带传动经过第一同步带传动8和第一扭矩传感器10可以带动脚踏板13绕矢状轴转动，实现踝关节的内翻和外翻训练；通过控制三个电机的不同运动可实现踝关节在3自由度空间训练的不同组合。

实施被训者主动训练时，电机工作在力矩模式下：被训者主动作背屈跖屈、内翻外翻和内旋外旋动作，经过扭矩传感器和同步带传动反向带动电机旋转，电机输出固定力矩，可以提供被训者训练所需固定阻尼。第一扭矩传感器10和安装于第一电机7的编码器可以检测踝关节在做内翻和外翻训练时的力矩和位置；第二扭矩传感器11和安装于第二电机16的编码器可以检测踝关节在做背屈和跖屈训练时的力矩和位置；第三扭矩传感器5和安装于第三电机3的编码器可以检测踝关节在做外旋和内旋训练时的力矩和位置。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种踝关节康复训练装置，其特征在于，包括训练机构和检测装置；

所述训练机构包括：内旋/外旋运动平台、背屈/跖屈运动平台和内翻/外翻运动平台；

所述检测装置包括第一扭矩传感器(10)、第二扭矩传感器(11)、第三扭矩传感器(5)与3个安装于电机后端的编码器。

2.根据权利要求1所述的踝关节康复训练装置，其特征在于，所述踝关节康复训练装置还包括支撑机构；所述支撑机构包括底座(1)、支撑架(6)、脚踏板支承座(14)和脚踏板(13)。

3.根据权利要求1所述的踝关节康复训练装置，其特征在于，所述内旋/外旋运动平台包括第三电机(3)、第三同步带传动(2)、第三传动部分(4)；所述内旋/外旋运动平台固定于底座(1)上，第三电机(3)通过同步带传动经过第三传动部分(4)和第三扭矩传感器(5)与支承架(6)相连；

所述背屈/跖屈运动平台包括第二电机(16)、第二同步带传动(15)、第二传动部分(12)，背屈/跖屈运动平台通过支承架(6)与内旋/外旋运动平台连接，第二电机(16)通过同步带传动经过第二传动部分(12)和第二扭矩传感器(11)与脚踏板支承座(14)相连，带动脚踏板支承座(14)绕额状轴转动；

所述内翻/外翻运动平台包括第一电机(7)、第一同步带传动(8)、第一传动部分(9)；内翻/外翻运动平台通过脚踏板支承座(14)与背屈/跖屈运动平台连接，第一电机(7)通过同步带传动经过第一传动部分(9)和第一扭矩传感器(10)与脚踏板(13)相连，带动脚踏板(13)绕矢状轴转动。