CN208989573U - 一种三自由度踝关节辅助康复装置 - Google Patents

一种三自由度踝关节辅助康复装置 Download PDF

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娄小平
王巧苏
王雪峰
王淑云
叶琳
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Abstract

本实用新型涉及医疗器械领域,尤其是一种三自由度踝关节辅助康复装置,包括三自由度平台和位于三自由度平台之上的脚踝护具,所述三自由度平台有上、下两个固定座构成,两固定座之间,一端为球铰接,另一端通过第一电推杆和第二电推杆连接,所述第一电推杆经万向节安装在上、下固定座之间,第二电推杆经拨杆连接上下两固定座,三自由度平台提供了踝关节运动所必须的外展运动、内收运动,内翻运动、外翻运动,背屈运动、跖屈运动,脚踝护具通过可调节尺寸和弹性压紧的设计结构,在运动时起到保护脚踝的作用,本实用新型的结构简单,保养难度低,可适用于不同尺寸脚踝的各个治疗康复阶段。

Description

一种三自由度踝关节辅助康复装置
技术领域
本实用新型涉及医疗器械领域,具体涉及一种三自由度踝关节辅助康复装置。
背景技术
患者的踝关节损伤或者进行踝关节手术之后,人们都希望自己身体能够快速的好起来,因而如何使患者的踝关节能够尽快得到康复治疗,毫无疑问也成了设计人员研究的一个重大课题,正常的踝关节能够实现外展/内收、内翻/外翻、背屈/跖屈等一些复合的运动,踝关节扭伤的辅助康复疗法采用的是运动学疗法,踝关节扭伤的一个重要原因是由于踝关节肌肉力量不足,导致协调性能和稳定性能差,并且踝关节的扭伤容易造成关节活动度障碍,所以运动疗法包括踝关节肌肉的力量练习、活动度的练习、协调性练习三种方法,踝关节肌肉的力量练习是采用抗阻练习法,特别是在关节活动度极限的低阻力练习对辅助康复治疗效果更为明显,踝关节活动度的练习是主动运动、被动运动和助力运动三种运动的相结合,主动运动被用来恢复踝关节的活动度,动作尽量保持平稳缓慢,运动的幅度应尽可能达到预期的最大值,用力也应该尽可能引起较轻的疼痛度,被动运动作用应该比主动运动更加的有力,但是必须考虑患者的疼痛感觉,从而来控制用力程度,应避免引起明显疼痛加剧,更不可以施加其它的暴力,以免引起新的损伤,助力运动同时具备主动运动和被动运动的优点,并且已经被很广泛地应用,通过不稳定面来训练人体的平衡能力和协调能力。
现有的踝关节辅助康复装置在恢复过程中对脚踝的固定保护不足,在装置工作过程缺乏柔顺性,容易造成踝关节的二次伤害,且功能单一,不能贯穿于患者康复治疗的全过程,结构也不够简单,成本较高,不利于在市场上的推广。
实用新型内容
针对上述情况,为克服现有技术的缺陷,本实用新型提供了一种三自由度踝关节辅助康复装置,适用于不同患者康复阶段和脚踝构造,满足脚踝恢复过程中所需的自由度,有效解决了康复过程中对脚踝保护力度不够的问题。
本实用新型的技术方案是:一种三自由度踝关节辅助康复装置,包括三自由度平台、位于三自由度平台之上的脚踝护具,所述脚踝护具包括固定在三自由度平台上端面上的后板,所述后板内设有沿着其长度方向贯穿的调整螺纹孔,所述调整螺纹孔内螺纹连接有调整螺杆,所述调整螺杆背向头部的一端转动连接有置于三自由度平台上的前板,所述前板上还设有第一固定面,所述后板后端设有小腿护具,后板前端两侧设有经第一内置弹簧连接且滑动安装在后板内的固定柱,固定柱上滑动连接有滑动柱,滑动柱内侧安装有第二固定面,滑动柱上竖向滑动连接有配合柱,所述配合柱的上下端分别连接有竖向的第二内置弹簧,第二内置弹簧另一端连接在滑动柱上,所述滑动柱左右两端分别连接有水平的第三内置弹簧,所述第三内置弹簧的另一端连接在配合柱上,所述位于后板前端两侧的配合柱中间处经第三固定面连接。
优选的,所述滑动柱内上部设有圆柱形的竖直内腔并在朝向前板一侧设有将的竖直内腔连通到外部的第一滑缝,所述竖直内腔竖直方向滑动连接有竖直滑柱且竖直滑柱和竖直内腔的端部之间连接有第二内置弹簧,所述竖直滑柱经第一滑缝伸出后在水平方向固定设有水平滑柱,所述配合柱内设有圆柱形的水平内腔和将水平内腔连通到外部的第二滑缝,所述水平滑柱滑动安装在水平内腔内并经安装在水平内腔的第三内置弹簧与水平内腔端部连接,所述滑动柱下部朝向后板的端面设有通透的滑孔并通过滑孔与固定柱滑动配合,所述滑动柱下部朝向前板的端面设有固定螺纹孔并经固定螺纹孔安装有固定螺栓。
优选的,所述三自由度平台包括下固定座、位于下固定座之上的上固定座,所述上固定座和下固定座之间的一侧通过球铰接的方式连接,另一侧的两端分别安装有经万向节铰接到两固定座上的第一电推杆,上下固定座的中间还设有拨杆,所述拨杆上端通过安装在拨杆内的伸缩杆与上固定座滑动连接,拨杆下端设有可伸缩套装在拨杆上的滑杆并与水平安装在下固定座上的第二电推杆铰接,所述下固定座一端固定有支撑柱,支撑柱上端设有第一球头并与设在上固定座一端的第一球头座球铰接配合安装构成上下固定座之间的球铰接,所述支撑柱中部固定有转动柱,转动柱另一端经拨杆中间处的第一安装孔转动安装在拨杆上。
优选的,所述第一电推杆上下两端分别安装有万向节,所述上下固定座分别经设在其上的第二安装孔连接在与其对应的万向节上,所述拨杆上端为套筒结构并经安装在套筒内的第四内置弹簧连接有套装在套筒内的伸缩杆,所述伸缩杆上端设有第二球头,在上固定座朝向下固定座的一面设有截面为优弧的沿着上固定座宽度方向延伸的滑槽,所述滑槽与第二球头滑动连接,所述第二电推杆安装在位于下固定座中部一侧的安装板上。
本实用新型的有益效果如下:本实用新型结构简单新颖,三自由度结构的设计能够满足患者踝关节的背屈/跖屈运动、内翻/外翻运动以及内收/外展运动,脚踝护具设有内置弹簧对脚踝进行适当力度的固定,且尺寸以调适用不同尺寸的脚踝,还可以在拆卸之后作为脚踝固定架使免于患者需要打石膏的烦恼,符合人体功能学要求,能够促进患者受伤踝关节的康复速度。
附图说明
附图1为本实用新型的一种三自由度脚踝关节辅助康复装置的结构示意图;
附图2为本实用新型中脚踝护具的结构示意图;
附图3为本实用新型中后板的结构示意图;
附图4为本实用新型附图3中A-A部分的剖视图;
附图5为本实用新型中前板的结构示意图;
附图6为本实用新型中滑动柱、配合柱和第三固定面配合安装的结构示意图;
附图7为本实用新型附图5中A-A部分的剖视图;
附图8为本实用新型附图5中B-B部分的剖视图;
附图9为本实用新型中配合柱和第三固定面的结构示意图;
附图10为本实用新型中滑动柱的结构示意图;
附图11为本实用新型中水平滑柱和竖直滑柱的结构示意图;
附图12为本实用新型中第二固定面的结构示意图;
附图13为本实用新型中下固定座的结构示意图;
附图14为本实用新型中上固定座的结构示意图;
附图15为本实用新型中拨杆的结构示意图;
附图16为本实用新型中附图15的A-A部分剖视图。
其中上述附图包括以下标注:脚踝护具-1、后板-2、调整螺纹孔-2-1-1、第一内置弹簧-2-1-2、小腿护具-2-2、固定柱-2-3、滑动柱-2-4、竖直内腔-2-4-1、第一滑缝-2-4-2、滑孔-2-4-3、固定螺纹孔-2-4-4、固定螺栓-2-4-5、第二固定面-2-5、第二内置弹簧-2-6、竖直滑柱-2-7、水平滑柱-2-8、调整螺杆-3-1、第一固定面-3-2、配合柱-4-1、水平内腔-4-1-1、第二滑缝-4-1-2、第三内置弹簧-4-2、第三固定面-4-3、下固定座-5、上固定座-6、万向节-7、第一电推杆-8、拨杆-9、伸缩杆-9-1、滑杆-9-2、第一安装孔-9-3、第二电推杆-10、支撑柱-11、第一球头-12-1、第一球头座-12-2、转动柱-13、第二安装孔-14、第四内置弹簧-15、第二球头-16、滑槽-17、安装板-18。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。
实施例1.请结合附图1-附图15,所述的一种三自由度踝关节辅助康复装置,包括三自由度平台、位于三自由度平台之上的脚踝护具1,所述脚踝护具1包括固定在三自由度平台上端面上的后板2,所述后板2内设有沿着其长度方向贯穿的调整螺纹孔2-1-1,所述调整螺纹孔2-1-1内螺纹连接有调整螺杆3-1,所述调整螺杆3-1背向头部的一端转动连接有置于三自由度平台上的前板3,所述前板3上还设有第一固定面3-2,所述后板2后端设有小腿护具2-2,后板2前端两侧设有经第一内置弹簧2-1-2连接且滑动安装在后板2内的固定柱2-3,固定柱2-3上滑动连接有滑动柱2-4,滑动柱2-4内侧安装有第二固定面2-5,滑动柱2-4上竖向滑动连接有配合柱4-1,所述配合柱4-1的上下端分别连接有竖向的第二内置弹簧2-6,第二内置弹簧2-6另一端连接在滑动柱2-4上,所述滑动柱2-4左右两端分别连接有水平的第三内置弹簧4-2,所述第三内置弹簧4-2的另一端连接在配合柱4-1上,所述位于后板2前端两侧的配合柱4-1中间处经第三固定面4-3连接,实施过程中,固定脚部时,第一内置弹簧2-1-2将固定柱2-3可滑动固定在后板2内,将滑动柱2-4从固定柱上2-3抽出,将脚放置于前板3和后板2上,通过调整螺杆3-1来调整脚踝护具1中后板2和前板3的距离,以适应不同长度的脚,同时在第一固定面3-2用来固定脚尖部位,然后将滑动柱2-4安装在固定柱2-3上,置于滑动柱2-4上的第二固定面2-5对脚的两侧进行贴近,同时滑动柱2-4与配合柱4-1滑动安装,在第二内置弹簧2-6作用下使第三固定面4-3对脚面贴合起到紧固作用,在第三内置弹簧4-2的作用下将滑动柱2-4向脚靠近,第二固定面2-5随滑动柱2-4压紧到脚部两侧起到固定的作用,所述第一固定面3-2、第二固定面2-5、第三固定面4-3在与脚部接触的端面均贴合一层柔性材质护垫,防止在实施过程中对脚造成伤害,三自由度平台在自动控制系统控制下实现配合联动,完成脚踝活动所需要的内翻、外翻,背屈、跖屈,外展、内收和其组合方向上的运动。
实施例2.在实施例1的基础上请结合附图1-附图15,所述滑动柱2-4内上部设有圆柱形的竖直内腔2-4-1并在朝向前板3一侧设有将的竖直内腔2-4-1连通到外部的第一滑缝2-4-2,所述竖直内腔2-4-1竖直方向滑动连接有竖直滑柱2-7且竖直滑柱2-7和竖直内腔2-4-1的端部之间连接有第二内置弹簧2-6,所述竖直滑柱2-7经第一滑缝2-4-2伸出后在水平方向固定设有水平滑柱2-8,所述配合柱4-1内设有圆柱形的水平内腔4-1-1和将水平内腔4-1-1连通到外部的第二滑缝4-1-2,所述水平滑柱2-8滑动安装在水平内腔4-1-1内并经安装在水平内腔4-1-1的第三内置弹簧4-2与水平内腔4-1-1端部连接,所述滑动柱2-4下部朝向后板2的端面设有通透的滑孔2-4-3并通过滑孔2-4-3与固定柱2-3滑动配合,所述滑动柱2-4下部朝向前板3的端面设有固定螺纹孔2-4-4并经固定螺纹孔2-4-4安装有固定螺栓2-4-5,实施过程中第二内置弹簧2-6在竖直内腔2-4-1限制竖直滑柱2-7,第三内置弹簧4-2在水平内腔4-1-1限制水平滑柱2-8,竖直滑柱2-7经第一滑缝2-4-2伸出竖直内腔2-4-1,水平滑柱2-8经第二滑缝4-1-2伸出水平内腔4-1-1,竖直滑柱2-7和水平滑柱2-8连接到一起,最终使滑动柱2-4带动第二固定面2-5从脚部两侧向脚部靠近并压紧,第三固定面4-3从脚部上方向脚部靠近并压紧,最终将脚步固定在脚踝护具1内,固定螺栓2-4-5也在一定范围内限制滑动柱2-4在固定柱2-3上的滑动范围。
实施例3.在实施例1的基础上,请结合附图1、附图2和附图12-附图15,所述三自由度平台包括下固定座5、位于下固定座5之上的上固定座6,所述上固定座6和下固定座5之间的一侧通过球铰接的方式连接,另一侧的两端分别安装有经万向节7铰接到两固定座上的第一电推杆8,上下固定座的中间还设有拨杆9,所述拨杆9上端通过安装在拨杆9内的伸缩杆9-1与上固定座6滑动连接,拨杆9下端设有可伸缩套装在拨杆9上的滑杆9-2并与水平安装在下固定座5上的第二电推杆10铰接,所述下固定座5一端固定有支撑柱11,支撑柱11上端设有第一球头12-1并与设在上固定座6一端的第一球头座12-2球铰接配合安装构成上下固定座1之间的球铰接,所述支撑柱11中部固定有转动柱13,转动柱13另一端经拨杆9中间处的第一安装孔9-3转动安装在拨杆9上,在实施过程中,第一球头座12-2绕第一球头12-1的球心滑动,在自动控制系统控制下,当两个第一电推杆8同时伸长或者收缩,第二电推杆10静止,拨杆9上的伸缩杆9-1的随第一电推杆8同步身长或收缩时,完成背屈和跖屈的动作,当两个第一电推杆8分别交替伸长和收缩,第二电推杆静止10、拨杆9保持竖直静止状态,完成内翻和外翻的动作,当第二电推杆10进行伸长和收缩,拨杆9上的第二球头16经滑槽17对上固定座6拨动,第一电推杆8随着第二电推杆10同步伸长和收缩时,完成内收和外展动作。
实施例4.在实施例3的基础上所述请结合附图1、附图2和附图12-附图15,所述第一电推杆8上下两端分别安装有万向节7,所述上下固定座分别经设在其上的第二安装孔14连接在与其对应的万向节7上,所述拨杆9上端为套筒结构并经安装在套筒内的第四内置弹簧15连接有套装在套筒内的伸缩杆9-1,所述伸缩杆9-1上端设有第二球头16,在上固定座6朝向下固定座5的一面设有截面为优弧的沿着上固定座6宽度方向延伸的滑槽17,所述滑槽17与第二球头16滑动连接,所述第二电推杆10安装在位于下固定座5中部一侧的安装板18上,实施过程中第二球头16滑动安装在滑槽17内,当进行背屈和跖屈动作时,第二电推杆-10保持静止,拨杆9下部保持竖直静止,第二球头16在滑槽17的带动下在竖直方向上运动,进而带动伸缩杆9-1在拨杆9内滑动,当进行内翻和外翻的动作时,第二电推杆-10和拨杆9都保持静止,滑槽17在围绕第二球头16球心转动,当进行内收和外展的动作时,第二电推杆10进行收缩或伸长,带动拨杆9转动,进而通过第二球头16拨动滑槽17,带动上固定座6在水平方向绕第一球头12-1的球心转动,第一电推杆8配合上固定座6转动,同步进行伸长或收缩,其中两个第一电推杆8伸长和收缩是同步进行,且靠近上固定座6一端以下固定座5上的第二安装孔14为中心,进行转动。
本实用新型所涉及到的自动控制系统的部分为现有技术,没有进行详述。
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、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种三自由度踝关节辅助康复装置,包括三自由度平台,其特征在于,包括位于三自由度平台之上的脚踝护具(1),所述脚踝护具(1)包括固定在三自由度平台上端面上的后板(2),所述后板(2)内设有沿着其长度方向贯穿的调整螺纹孔(2-1-1),所述调整螺纹孔(2-1-1)内螺纹连接有调整螺杆(3-1),所述调整螺杆(3-1)背向头部的一端转动连接有置于三自由度平台上的前板(3),所述前板(3)上还设有第一固定面(3-2),所述后板(2)后端设有小腿护具(2-2),后板(2)前端两侧设有经第一内置弹簧(2-1-2)连接且滑动安装在后板(2)内的固定柱(2-3),固定柱(2-3)上滑动连接有滑动柱(2-4),滑动柱(2-4)内侧安装有第二固定面(2-5),滑动柱(2-4)上竖向滑动连接有配合柱(4-1),所述配合柱(4-1)的上下端分别连接有竖向的第二内置弹簧(2-6),第二内置弹簧(2-6)另一端连接在滑动柱(2-4)上,所述滑动柱(2-4)左右两端分别连接有水平的第三内置弹簧(4-2),所述第三内置弹簧(4-2)的另一端连接在配合柱(4-1)上,所述位于后板(2)前端两侧的配合柱(4-1)中间处经第三固定面(4-3)连接。
2.根据权利要求1所述的一种三自由度踝关节辅助康复装置,其特征在于,所述滑动柱(2-4)内上部设有圆柱形的竖直内腔(2-4-1)并在朝向前板(3)一侧设有将的竖直内腔(2-4-1)连通到外部的第一滑缝(2-4-2),所述竖直内腔(2-4-1)竖直方向滑动连接有竖直滑柱(2-7)且竖直滑柱(2-7)和竖直内腔(2-4-1)的端部之间连接有第二内置弹簧(2-6),所述竖直滑柱(2-7)经第一滑缝(2-4-2)伸出后在水平方向固定设有水平滑柱(2-8),所述配合柱(4-1)内设有圆柱形的水平内腔(4-1-1)和将水平内腔(4-1-1)连通到外部的第二滑缝(4-1-2),所述水平滑柱(2-8)滑动安装在水平内腔(4-1-1)内并经安装在水平内腔(4-1-1)的第三内置弹簧(4-2)与水平内腔(4-1-1)端部连接,所述滑动柱(2-4)下部朝向后板(2)的端面设有通透的滑孔(2-4-3)并通过滑孔(2-4-3)与固定柱(2-3)滑动配合,所述滑动柱(2-4)下部朝向前板(3)的端面设有固定螺纹孔(2-4-4)并经固定螺纹孔(2-4-4)安装有固定螺栓(2-4-5)。
3.根据权利要求1所述的一种三自由度踝关节辅助康复装置,其特征在于,所述三自由度平台包括下固定座(5)、位于下固定座(5)之上的上固定座(6),所述上固定座(6)和下固定座(5)之间的一侧通过球铰接的方式连接,另一侧的两端分别安装有经万向节(7)铰接到两固定座上的第一电推杆(8),上下固定座的中间还设有拨杆(9),所述拨杆(9)上端通过安装在拨杆(9)内的伸缩杆(9-1)与上固定座(6)滑动连接,拨杆(9)下端设有可伸缩套装在拨杆(9)上的滑杆(9-2)并与水平安装在下固定座(5)上的第二电推杆(10)铰接,所述下固定座(5)一端固定有支撑柱(11),支撑柱(11)上端设有第一球头(12-1)并与设在上固定座(6)一端的第一球头座(12-2)球铰接配合安装构成上下固定座之间的球铰接,所述支撑柱(11)中部固定有转动柱(13),转动柱(13)另一端经拨杆(9)中间处的第一安装孔(9-3)转动安装在拨杆(9)上。
4.根据权利要求3所述的一种三自由度踝关节辅助康复装置,其特征在于,所述第一电推杆(8)上下两端分别安装有万向节(7),所述上下固定座分别经设在其上的第二安装孔(14)连接在与其对应的万向节(7)上,所述拨杆(9)上端为套筒结构并经安装在套筒内的第四内置弹簧(15)连接有套装在套筒内的伸缩杆(9-1),所述伸缩杆(9-1)上端设有第二球头(16),在上固定座(6)朝向下固定座(5)的一面设有截面为优弧的沿着上固定座(6)宽度方向延伸的滑槽(17),所述滑槽(17)与第二球头(16)滑动连接,所述第二电推杆(10)安装在位于下固定座(5)中部一侧的安装板(18)上。
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