CN210145024U - 一种模拟步态下肢行走训练装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模拟步态下肢行走训练装置，其由基座、行走驱动功能组件、左/右脚踏板升降功能组件、靠背支撑组件、操控面板，五部分的功能结构组成。该机械装置可以替代人力实现行走训练者肢体的辅助支撑，并以机械运动模拟足部行走的步态，以足部带动训练者腿部行走动作，实现下肢肌肉群的屈伸运动。本实用新型可以为下肢支撑力量不足人群的腿部功能锻炼，以及需要进行下肢行走功能康复训练的术后患者提供下肢站立式步行训练，并提升训练效率。

Description

一种模拟步态下肢行走训练装置

技术领域

本实用新型涉及一种自动控制运行的机械运转装置，可以模拟人体下肢腿部行走时的足部运行轨迹，从而辅助应用人群的下肢行走功能训练。以足部带动训练者腿部行走动作，实现下肢腿部肢体屈伸动作和踝关节转动，使下肢肌肉群屈伸，改善下肢血液循环；通过增加足底触感，改善感知神经传导；在相应装置的辅助下，还可以克服神经损伤造成的腿部肌张力。此装置可以应用于脊髓损伤以及脑瘫、偏瘫患者术后的行走功能康复训练，以及下肢支撑力量不足人群的腿部功能锻炼。

背景技术

在常见的脊髓损伤以及脑瘫、偏瘫患者的术后治疗中，通常都会需要行走功能的康复治疗。在没有机械辅助的情况下，通常会由人工来辅助支撑患者，由人工帮助或者患者自行进行行走功能训练，其问题在于：因患者行走功能尚未恢复，所以行走训练费时费力，训练效率低。在可以见到的用于术后行走康复器械中，有些器械功能过于简单或者单一，只能用于患者肢体辅助支撑，或者只能用于腿部的屈伸运动，其缺点在于：这些器械装置的腿部运动轨迹不能够模拟行走步态，行走功能仍需要患者自行练习。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种模拟步态下肢行走训练装置，其目的在于，提供一种机械装置替代人力辅助患者训练，以模拟行走步态带动训练者腿部行走动作，提供下肢站立式步行训练，实现患者躯干支撑，并提升训练效率。

为实现上述目的，本实用新型提供的模拟步态下肢行走训练装置是这样实现的：模拟步态下肢行走训练装置主体的功能结构分为五部分；①基座，其特征是用于固定②行走驱动功能组件和④靠背支撑组件，并为③左/右脚踏板升降功能组件在行走运动过程中提供支撑；②行走驱动功能组件，由⑥行走驱动电机、⑦导向滑轮和牵引绳索组成，其特征是由行走驱动电机带动牵引绳索，牵引绳索在滑轮的导向下，拖动③左/右脚踏板升降功能组件前后交替往复运动，控制行走驱动电机的转速和换向频次，可以使左/右脚踏板交替往复运动模拟出行走时的步速与步幅；③左/右脚踏板升降功能组件，其特征是两个相同功能和结构的脚踏板升降功能组件，由⑧踏步驱动电机、⑨脚踏板以及其相应的传动机构和支撑结构组成，在行走过程中分别用于下肢左右足部的支撑，其下部具有⑫行走滚轮，可以使组件在牵引绳索拖动时，在基座上前后移动；③左/右脚踏板升降功能组件，其特征还有，脚踏板升降功能组件上的⑧踏步驱动电机通过⑪丝杠螺母升降机构，带动⑨脚踏板实现上升与下降的往复运动，在行走过程中与步幅协动，可以模拟出抬脚和落脚的动作；④靠背支撑组件，其特征是由立柱门架支撑的⑩靠背扶手组件，借助固定绑带可将使用者的上部身体固定在靠背上，靠背扶手组件可以在门架上上下调节，以适应不同身高的使用者；⑤操控面板，其特征是通过旋钮调节设定装置行走时的步速与步幅，并将步速与步幅数值显示在面板上。模拟步态下肢行走训练装置的功能结构图示参见附图一、附图二。

由于本实用新型采用由行走驱动电机拖动左/右脚踏板升降功能组件前后交替往复运行的结构，以及左/右脚踏板可以在踏步驱动电机驱动下实现各自独立上升与下降往复运动的结构，和具有靠背高度可调节的门架靠背支撑的结构，从而可以得到以下有益效果：由操控系统控制行走驱动电机的转速和换向频次，拖动左/右脚踏板升降功能组件前后交替往复运行，可以带动左/右脚踏板交替往复运动，从而模拟出行走时的步速与步幅；配合左/右脚踏板各自的上升与下降往复移动，可以充分模拟出人体下肢行走时的步态；步速和步幅的调节功能，可以适应不同使用者的训练强度要求；使用绑带将使用者的上身固定在门架支撑靠背上，可以辅助支撑使用者的身体，将下肢足部固定在左/右脚踏板上，由操控系统驱动左/右脚踏板实现前后交替往复移动和上升/下降往复移动，从而可以带动使用者下肢以模拟步行的姿态运动；靠背扶手可以在支撑门架上上下调节，可以适应不同身高使用者的上身辅助支撑。此机械装置可以替代人力实现行走训练者肢体的辅助支撑，并以机械运动模拟足部行走的步态，以足部带动训练者腿部行走动作，实现屈伸运动，以提升训练效率。

附图说明

以下结合附图对本实用新型做进一步详细描述。

附图1是模拟步态下肢行走训练装置的产品结构组成示图。

附图2是图1中所示③脚踏板升降功能组件的结构组成示图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的优选实施方式是：产品主体结构由①基座、②行走驱动功能组件、③左/右脚踏板升降功能组件、④靠背支撑组件，⑤操控面板，五部分组成。②行走驱动功能组件主要由⑥行走驱动电机、⑦导向滑轮和牵引绳索组成。③左/右脚踏板升降功能组件主要由⑧踏步驱动电机、⑨脚踏板以及其相应的传动机构和支撑结构组成。④靠背支撑组件主要由立柱门架和固定在门架上的⑩靠背扶手组件组成。其各部分的主要特征详见[0004]技术方案。

如图2所示，图1中所示③脚踏板升降功能组件的详细结构，由⑧踏步驱动电机、⑨脚踏板、⑪丝杠螺母升降机构、⑫行走滚轮、⑬脚踏板升降组件结构支撑框架、⑭脚踏板支撑框架、⑮脚踏板框架支撑轴、⑯脚踏板支撑轴，八部分组成。

本实用新型的工作原理与工作过程如下：

行走装置在初始状态时，③左/右脚踏板升降功能组件位于①基座的中部，处于左右平行状态，相当于人体下肢处于站立状态。装置启动后，在⑩操控面板通过调节旋钮设定行走步速与步幅，③左/右脚踏板升降功能组件在⑥行走驱动电机的驱动下，由⑦牵引绳索牵引，沿着导向滑轮的牵引导向，在基座上面沿前后方向交替往复滑动。因牵引绳索两端固定在左/右脚踏板升降功能组件上，当行走驱动电机转动带动牵引绳索正反向交替运动时，牵引绳索可以牵引左/右脚踏板升降功能组件沿牵引导向前后交替往复滑动。控制行走驱动电机的转速和换向频次，可以带动左/右脚踏板前后交替往复运动，从而模拟出行走时的步速与步幅。③左/右脚踏板升降功能组件在各自前后往复移动过程中，当组件向前移动加速起步时，⑧踏步驱动电机通过⑪丝杠螺母升降机构带动⑨脚踏板从中间高度上升至高点，实现抬脚动作；在组件向前移动过程中，踏步驱动电机使脚踏板保持在高点位置；当组件向前移动至末端减速时，踏步驱动电机通过升降机构带动脚踏板从高点下降至中间高度，实现落脚动作；在组件向后移动过程中的前半段，踏步驱动电机通过升降机构带动脚踏板从中间高度下降至低点位置；在组件向后移动过程中的后半段，踏步驱动电机通过升降机构带动脚踏板从低点上升至中间高。如此循环往复，左/右脚踏板在行走驱动电机和踏步驱动电机的驱动下，模拟出行走时的足部运动轨迹。在使用装置训练时，将使用者上身用固定绑带以适合的靠背高度固定在⑩门架支撑靠背上，双足分别与左/右脚踏板固定，在控制面板通过调节旋钮设定行走步速与步幅，装置会通过脚踏板的前后交替往复移动以及上升与下降，以一定的步速和步幅，带动使用者的腿部以模拟行走的姿态屈伸运动，从而实现此装置设计使用预期。

Claims (7)

1.一种模拟步态下肢行走训练装置，其特征在于：具有①基座、②行走驱动功能组件、③左/右脚踏板升降功能组件、④靠背支撑组件、⑤操控面板的功能组成结构，使⑨足部支撑脚踏板实现幅度和频率可调节的前后交替往复运动和上升下降运动。

2.根据权利要求1所述的一种模拟步态下肢行走训练装置，其特征在于①基座用于固定②行走驱动功能组件和④靠背支撑组件，并为③左/右脚踏板升降功能组件在行走运动过程中提供支撑。

3.根据权利要求1所述的一种模拟步态下肢行走训练装置，其特征在于②行走驱动功能组件由⑥行走驱动电机、⑦导向滑轮和牵引绳索组成，工作时由⑤行走驱动电机带动牵引绳索，牵引绳索在滑轮的导向下，拖动③左/右脚踏板升降功能组件前后交替往复运动，控制行走驱动电机的转速和换向频次，可以使⑨左/右脚踏板的前后交替往复运动模拟出行走时的步速与步幅。

4.根据权利要求1所述的一种模拟步态下肢行走训练装置，其特征在于具有两个功能结构相同的③左/右脚踏板升降功能组件，组件由⑧踏步驱动电机、⑨脚踏板、⑪丝杠螺母升降机构、⑫行走滚轮、⑬脚踏板升降组件结构支撑框架、⑭脚踏板支撑框架、⑮脚踏板框架支撑轴、⑯脚踏板支撑轴，八部分组成，组件在行走过程中分别用于下肢左右足部的支撑，其下部具有⑫行走滚轮，可以使组件在牵引绳索拖动时，在基座上前后移动。

5.根据权利要求1所述的一种模拟步态下肢行走训练装置，其特征在于③左/右脚踏板升降功能组件上的⑧踏步驱动电机可以通过⑪丝杠螺母升降机构，带动⑨脚踏板实现上升与下降的往复运动，在行走过程中与步幅协动，可以模拟出抬脚和落脚的动作。

6.根据权利要求1所述的一种模拟步态下肢行走训练装置，其特征在于④靠背支撑组件是由立柱门架支撑的⑩靠背扶手组件，借助固定绑带可将使用者的上部身体固定在靠背上，靠背扶手组件可以在门架上上下调节，以适应不同身高的使用者。

7.根据权利要求1所述的一种模拟步态下肢行走训练装置，其特征在于⑤操控面板可以调节设定装置行走时的步速与步幅，并将步速与步幅数值以及训练剩余时间显示在面板上。

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