CN210229004U

CN210229004U - 一种平衡训练评估装置及平衡训练机

Info

Publication number: CN210229004U
Application number: CN201921099079.2U
Authority: CN
Inventors: Yong Wang; 王勇; Peng Liu; 刘鹏; Baoliang Chen; 陈宝亮; Shuhao Ma; 马书豪
Original assignee: Hefei University of Technology
Current assignee: Hefei University of Technology
Priority date: 2019-07-12
Filing date: 2019-07-12
Publication date: 2020-04-03
Anticipated expiration: 2029-07-12

Abstract

本实用新型公开了一种平衡训练评估装置及平衡训练机，包括静平台和动平台，所述动平台位于所述静平台的上方，所述静平台和所述动平台之间通过支撑件连接，所述支撑件的下端与所述静平台固定相连，所述支撑件的上端通过球铰或者销轴与所述动平台铰接相连；所述静平台和所述动平台之间还连接有一个以上的阻尼器，所述阻尼器的下端通过球铰或者销轴与所述静平台铰接相连，所述阻尼器的上端通过球铰或者销轴与所述动平台铰接相连，还包括可调节一个或同步调节两个以上的所述阻尼器的阻尼大小的阻尼调节机构。通过本实用新型，使用者可以通过主动施力锻炼平衡能力和腿部肌肉力量的，且训练过程中阻尼器阻尼大小可调。

Description

一种平衡训练评估装置及平衡训练机

技术领域

本实用新型涉及辅助医疗康复器械领域，具体地说涉及一种平衡训练评估装置及平衡训练机。

背景技术

随着生活水平的不断提高，人们的医疗保健意识不断地增强，医疗康复领域也相继推出了一系列康复保健产品，其中针对平衡训练也研发了相应的康健器具。平衡训练装置主要针对脑卒中引起的平衡失调推出的平衡训练产品。现有平衡训练装置主要依托人体自身调整重心来达到平衡训练的目的，使用中无法监测患者训练数据，评估训练效果，对患者下肢功能的训练效果不好，且训练过程中，阻尼器的阻尼大小难以调节，不利于更加系统的康复训练。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种训练过程中阻尼器阻尼大小可调，使用者可通过主动施力锻炼平衡能力和腿部肌肉力量的平衡训练评估装置及平衡训练机。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种平衡训练评估装置，包括静平台和动平台，所述动平台位于所述静平台的上方，所述静平台和所述动平台之间通过支撑件连接，所述支撑件的下端与所述静平台固定相连，所述支撑件的上端通过球铰或者销轴与所述动平台铰接相连；

所述静平台和所述动平台之间还连接有一个以上的阻尼器，所述阻尼器的下端通过球铰或者销轴与所述静平台铰接相连，所述阻尼器的上端通过球铰或者销轴与所述动平台铰接相连，还包括可调节一个或同步调节两个以上的所述阻尼器的阻尼大小的阻尼调节机构。

进一步地，所述阻尼调节机构包括组件一和一个以上的组件二；

所述组件一包括操作旋钮、内齿棘轮、驱动棘爪、止回棘爪、转动体、扭簧和壳体一，所述内齿棘轮转动套设在所述操作旋钮上，所述转动体活动套设在所述壳体一内，所述转动体与所述操作旋钮固接，所述操作旋钮上设有向外伸出的一圈凸缘，所述内齿棘轮位于所述凸缘和所述转动体之间，所述驱动棘爪转动安装在所述凸缘的面向所述内齿棘轮的一侧面并与所述内齿棘轮相啮合，所述止回棘爪转动连接在所述壳体一的外表面也并与所述内齿棘轮相啮合，所述扭簧位于所述壳体一内且所述扭簧的一端钩在所述壳体一上，所述扭簧的另一端钩在所述转动体上，用于使所述转动体复位；

所述组件二包括摆杆、外齿棘轮、推动棘爪、弹簧和壳体二，所述外齿棘轮与相应所述阻尼器的阻尼调节旋钮固接，所述摆杆的一端转动连接在相应所述阻尼器的伸缩杆上，所述推动棘爪转动安装在所述摆杆上并与所述外齿棘轮相啮合，所述壳体二固定在相应所述阻尼器上并罩在所述外齿棘轮外，所述弹簧被配置成能够产生使所述摆杆复位的弹力；

所述组件一的所述转动体与各所述组件二的所述摆杆通过连接件连接。

进一步地，所述连接件为绳索。

进一步地，所述支撑件的上端通过球铰与所述动平台铰接相连，所述静平台和所述动平台之间设有不少于三个所述阻尼器，各所述阻尼器的上端和下端均通过球铰与相应所述动平台或所述静平台铰接相连。

进一步地，所述支撑件的上端通过销轴与所述动平台铰接相连，所述静平台和所述动平台之间设有不少于两个所述阻尼器，各所述阻尼器的上端和下端均通过销轴与相应所述动平台或所述静平台铰接相连，且所有的铰接转动轴相互平行。

进一步地，所述动平台的顶面设有两个以上的脚踏，所述脚踏上安装有力传感器。

进一步地，所述动平台的顶面设有四个脚踏，其中两个所述脚踏分别位于所述动平台的左右两端，另外两个所述脚踏分别位于所述动平台的前后两端，所述支撑件的上端铰接在所述动平台的中部。

进一步地，所述动平台上安装有角度传感器，所述角度传感器选用惯性姿态传感器、二轴加速度传感器、二轴陀螺仪、三轴陀螺仪和三轴加速度传感器的组合、三轴陀螺仪、二轴加速度传感器和二轴陀螺仪的组合中的任意一种。

进一步地，所述动平台上安装有倾角传感器，所述倾角传感器选用惯性加速度传感器，一轴加速度传感器、一轴陀螺仪，一轴惯性加速度传感器和一轴陀螺仪组合中的任意一种。

本实用新型提供一种平衡训练机，包括上述平衡训练评估装置，还包括底座、显示屏和显示屏支架，所述平衡训练评估装置设置在所述底座上，所述显示屏支架的下端连接在所述底座的前端，所述显示屏连接在所述显示屏支架的上端，所述底座的左右两端与所述显示屏支架之间分别连接有扶手杆。

本实用新型的有益效果体现在：

本实用新型平衡训练评估装置，动平台可以绕支撑件的上端的销轴的轴线进行单自由度转动，或者绕支撑件的上端的球铰的球心进行多自由度转动，使用时，人站在动平台上，由于重心偏移，导致动平台发生晃动，由于人体本能，将通过调整重心保持平衡，双脚向下施力，带动动平台绕支撑件的上端的销轴的轴线往复摆动，或者带动动平台绕支撑件的上端的球铰的球心进行多个方向多种轨迹的转动，阻尼器提供训练阻力，从而实现锻炼平衡能力和腿部肌肉力量的目的，并增加腰腹和腿部肌肉力量，促进血液循环，促使腿部以及脚腕的支撑旋转平衡能力的全面提高，使用者能够通过阻尼调节机构调节阻尼器的阻尼大小，实现了不同阻尼下的平衡康复训练。

优选方案中，角度传感器或倾角传感器能精确监测动平台的平衡状态，从而判断人体运动姿态，力传感器的使用，可以测出左右脚的作用力，进而通过对姿态与作用力进行分析和统计，更好地评估使用者的平衡训练效果，

另外，当使用者需要进行腰部训练时，可将平衡训练评估装置置于座椅上，使用者坐在动平台上，通过调整重心实现腰部锻炼的效果。

本实用新型平衡训练机，结构简单，使用方便，训练效果好。

附图说明

图1是本实用新型一实施例平衡训练评估装置的立体结构示意图。

图2是图1所示平衡训练评估装置的主视图。

图3是本实用新型一实施例平衡训练评估装置的结构示意图。

图4是本实用新型一实施例中阻尼器的结构示意图。

图5是本实用新型一实施例中阻尼调节机构的结构示意图。

图6是图5所示组件一的结构爆炸图。

图7是图5所示组件二的立体结构示意图。

图8是本实用新型一实施例平衡训练机的结构示意图。

附图中各部件的标记为：1静平台、2动平台、3支撑件、4阻尼器、41阻尼器的筒体、42阻尼器的伸缩杆、43阻尼器的阻尼调节旋钮、5组件一、51操作旋钮、52内齿棘轮、53驱动棘爪、54止回棘爪、55转动体、56扭簧、57壳体一、58凸缘、6组件二、61摆杆、62外齿棘轮、63推动棘爪、64弹簧、65壳体二、7绳索、8脚踏、9力传感器、10角度传感器、11倾角传感器、12销轴、13底座、14显示屏、15显示屏支架、16扶手杆。

具体实施方式

下面将参考附图来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参见图1至图3。

本实用新型平衡训练评估装置，包括静平台1和动平台2，所述动平台2位于所述静平台1的上方，所述静平台1和所述动平台2之间通过支撑件3连接，所述支撑件3的下端与所述静平台1固定相连，所述支撑件3的上端通过球铰或者销轴与所述动平台2铰接相连；

所述静平台1和所述动平台2之间还连接有一个以上的阻尼器4所述阻尼器4的下端通过球铰或者销轴与所述静平台1铰接相连，所述阻尼器4的上端通过球铰或者销轴与所述动平台2铰接相连，还包括可调节一个或同步调节两个以上的所述阻尼器4的阻尼大小的阻尼调节机构。

本实用新型作上述设计，动平台可以绕支撑件的上端的销轴的轴线进行单自由度转动，或者绕支撑件的上端的球铰的球心进行多自由度转动，使用时，人站在动平台上，向下施力压缩一个阻尼器，然后再松开，当然，阻尼器有两个以上时，可以先一只脚同时或顺次压缩一个或多个阻尼器，再另一只脚同时或顺次压缩其它的一个或多个阻尼器，如此反复，双脚交替，阻尼器提供了训练阻力，使用者通过主动施力可带动动平台绕支撑件的上端的销轴的轴线往复摆动，或者带动动平台绕支撑件的上端的球铰的球心进行多个方向多种轨迹的转动，从而实现锻炼平衡能力和腿部肌肉力量的目的，并增加腰腹和腿部肌肉力量，促进血液循环，促使腿部以及脚腕的支撑旋转平衡能力的全面提高，另外使用者能够通过阻尼调节机构调节阻尼器的阻尼大小，实现了不同阻尼下的平衡康复训练。

在一实施例中，如图1和图2所示，所述支撑件3的上端通过球铰与所述动平台2铰接相连，所述静平台1和所述动平台2之间设有不少于三个所述阻尼器4，各所述阻尼器4的上端和下端均通过球铰与相应所述动平台2或所述静平台1铰接相连。这样设计，动平台能绕球铰的球心进行多自由度转动，阻尼器可以提供不少于三个方向的阻力，动平台动作轨迹更加复杂，训练效果更好。由于销轴有自由度的限制，因此，不适合这种运动形式，只能采用球铰铰接。

在一实施例中，如图3所示，所述支撑件3的上端通过销轴与所述动平台2铰接相连，所述静平台1和所述动平台2之间设有不少于两个所述阻尼器4，各所述阻尼器4的上端和下端均通过销轴与相应所述动平台2或所述静平台1铰接相连，且所有的铰接转动轴相互平行(即阻尼器铰接使用的各销轴的轴线相互平行)。这样设计，动平台只能进行单自由度的摆动训练，需要注意的是，要保证各个销轴的轴线相互平行，才能相互不干涉，如在图3中，所述支撑件3为两根柱体，各柱体的上端分别通过销轴12与所述动平台铰接相连，支撑更加稳定，这种结构，两个柱体位于前后两侧，两个阻尼器位于左右两侧，设计更为合理。

阻尼器是现有部件，其包括筒体41和伸缩杆42，本实用新型优选可以调节阻尼大小的阻尼器，如图3所示，阻尼器带有阻尼调节旋钮43，这种阻尼器是现有设备，其结构、安装和使用方法是本领域的公知常识，为简洁起见，不再赘述，这种情况下，当阻尼器不外露时，就不方便进行调节，更不方便同时调节多个阻尼器的阻尼大小，因此，本实用新型设计了可调节一个或同步调节两个以上的所述阻尼器4的阻尼大小的阻尼调节机构，在一实施例中，参见图1至图8，所述阻尼调节机构包括组件一5和一个以上的组件二6；

所述组件一5包括操作旋钮51、内齿棘轮52、驱动棘爪53、止回棘爪54、转动体55、扭簧56和壳体一57，所述内齿棘轮52转动套设在所述操作旋钮51外，所述转动体55活动套设在所述壳体一57内，所述转动体55与所述操作旋钮51固接，所述操作旋钮51上设有向外伸出的一圈凸缘58，所述内齿棘轮52位于所述凸缘58和所述转动体55之间，所述驱动棘爪53转动安装在所述凸缘58的面向所述内齿棘轮52的一侧面并与所述内齿棘轮52相啮合，所述止回棘爪54转动连接在所述壳体一57的外表面也并与所述内齿棘轮52相啮合，所述扭簧56位于所述壳体一57内且所述扭簧56的一端钩在所述壳体一57上，所述扭簧56的另一端钩在所述转动体55上，用于使所述转动体55复位；

所述组件二6包括摆杆61、外齿棘轮62、推动棘爪63、弹簧64和壳体二65，所述外齿棘轮62与相应所述阻尼器4的阻尼调节旋钮42固接，所述摆杆61的一端转动连接在相应所述阻尼器4的伸缩杆41上，所述推动棘爪63转动安装在所述摆杆61上并与所述外齿棘轮62相啮合，所述壳体二65固定在相应所述阻尼器4上并罩在所述外齿棘轮62外，所述弹簧64被配置成能够产生使所述摆杆61复位的弹力；

所述组件一5的所述转动体55与各所述组件二6的所述摆杆61通过连接件连接。

优选地，所述连接件为绳索7。绳索可以便于改变施力方向，比如通过滑轮，安装要求低，实用性更好。

需要调节几个阻尼器，就设置几个组件二，每个阻尼器上安装一个组件二，可同步调节所有阻尼器的阻尼大小，通过操作旋钮，驱动棘爪带动内齿棘轮转动，止回棘爪从内齿棘轮的棘齿表面滑过，同时操作旋钮带动转动体运动，转动体通过套索带动摆杆转动某一角度，推动棘爪便使外齿棘轮跟着转过某一角度，进而外齿棘轮带动阻尼器的阻尼调节旋钮转动，以此调节阻尼大小，当松开操作旋钮时，在扭簧作用下，转动体复位，此时止回棘齿阻止内齿棘轮转动，摆杆在弹簧作用下复位，推动棘爪在外齿棘轮的棘齿齿背划过，此时外齿棘轮静止不动，阻尼保持不变。

优选地，所述内齿棘轮52的外周面上设有阻尼刻度，这样可以直观反映当前阻尼值，更加方便。

优选地，参见图5，所述绳索7活动穿过设于所述壳体二65上的凸块，所述弹簧64穿设在所述绳索7上并位于所述凸块和所述摆杆之间。这样设计，无需固定弹簧的两端，拉动连接件就能够压缩弹簧，再松开时，弹簧伸展就能够推动摆杆复位。

在一实施例中，参见图5至图7，所述转动体55与所述操作旋钮51通过键连接的方式实现固接，所述外齿棘轮62与相应所述阻尼器4的阻尼调节旋钮42通过键连接的方式实现固接。这样设计，不仅方便安装，而且可以拆卸，实用性更好。

在一实施例中，参见图2和图5，所述壳体二65上连接有管夹66，所述壳体二65通过所述管夹66箍紧在相应所述阻尼器的筒体上。这样设计，结构简单、合理，容易实施。

在一实施例中，如图1所示，所述阻尼器4相对于所述动平台2的轴线呈上端朝内、下端朝外的倾斜布置。这样设计，结构更加稳定，提供的阻力更加平衡。

在一实施例中，所述动平台2的顶面设有两个以上的脚踏8，所述脚踏8上安装有力传感器9。使用时，双脚站在脚踏上，力传感器能精确检测使用者左右脚作用力的大小，通过对作用力进行分析和统计，更好地评估使用者的平衡训练效果，可以有效提高使用者的平衡能力，增加腰腹和腿部肌肉力量，促进血液循环，促使腿部以及脚腕的支撑旋转平衡能力的全面提高。

优选地，所述脚踏11嵌设在开设于所述动平台2的顶面的与所述脚踏形状、大小相应的安装槽内，这样脚踏不突兀，不会造成磕绊，更加安全。

在一实施例中，所述动平台2的顶面设有四个脚踏8，其中两个所述脚踏8分别位于所述动平台2的左右两端，另外两个所述脚踏8分别位于所述动平台2的前后两端，所述脚踏8上安装有力传感器9，所述支撑件3的上端铰接在所述动平台2的中部。这样设计，使用者可以双脚左右岔开站在脚踏上进行训练，也可以双脚前后岔开站在脚踏上进行训练，模式选择更多，实用性更好。

在一实施例中，所述动平台2上安装有角度传感器10。角度传感器能精确监测平衡板面的平衡状态，从而确定使用者运动姿态，提升使用者的平衡能力。

具体地，角度传感器为惯性姿态传感器、二轴加速度传感器、二轴陀螺仪、三轴陀螺仪和三轴加速度传感器的组合，三轴陀螺仪、二轴加速度传感器和一轴陀螺仪的组合中的任意一种。

在一实施例中，所述动平台2上安装有倾角传感器11。倾角传感器能精确监测平衡板面的平衡状态，从而确定使用者运动姿态，提升使用者的平衡能力。

具体地，倾角传感器为惯性加速度传感器、一轴加速度传感器、一轴陀螺仪，一轴惯性加速度传感器和一轴陀螺仪的组合中的任意一种。

上述传感器均是可从市场直接购得的现有设备，其结构、安装和使用方法均是本领域的公知常识，为简洁描述起见，不再赘述。

在本实用新型平衡训练评估装置的基础上，本实用新型还提供一种平衡训练机，参见图8，包括本实用新型平衡训练评估装置、底座13、显示屏14和显示屏支架15，所述平衡训练评估装置设置在所述底座13上，所述显示屏支架15的下端连接在所述底座13的前端，所述显示屏14连接在所述显示屏支架15的上端，所述底座13的左右两端与所述显示屏支架15之间分别连接有扶手杆16。使用时，使用者站在平衡训练评估装置上，双手扶在两侧的扶手杆上，可提高安全性，通过显示屏可以观看视频节目，也可以获取各传感器的检测数据，这种训练机结构简单，体积小。

应当理解本文所述的例子和实施方式仅为了说明，并不用于限制本实用新型，本领域技术人员可根据它做出各种修改或变化，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

1.一种平衡训练评估装置，其特征在于：包括静平台和动平台，所述动平台位于所述静平台的上方，所述静平台和所述动平台之间通过支撑件连接，所述支撑件的下端与所述静平台固定相连，所述支撑件的上端通过球铰或者销轴与所述动平台铰接相连；

2.如权利要求1所述的平衡训练评估装置，其特征在于：所述阻尼调节机构包括组件一和一个以上的组件二；

3.如权利要求2所述的平衡训练评估装置，其特征在于：所述连接件为绳索。

4.如权利要求1或2或3所述的平衡训练评估装置，其特征在于：所述支撑件的上端通过球铰与所述动平台铰接相连，所述静平台和所述动平台之间设有不少于三个所述阻尼器，各所述阻尼器的上端和下端均通过球铰与相应所述动平台或所述静平台铰接相连。

5.如权利要求1或2或3所述的平衡训练评估装置，其特征在于：所述支撑件的上端通过销轴与所述动平台铰接相连，所述静平台和所述动平台之间设有不少于两个所述阻尼器，各所述阻尼器的上端和下端均通过销轴与相应所述动平台或所述静平台铰接相连，且所有的铰接转动轴相互平行。

6.如权利要求1或2或3所述的平衡训练评估装置，其特征在于：所述动平台的顶面设有两个以上的脚踏，所述脚踏上安装有力传感器。

7.如权利要求4所述的平衡训练评估装置，其特征在于：所述动平台的顶面设有四个脚踏，其中两个所述脚踏分别位于所述动平台的左右两端，另外两个所述脚踏分别位于所述动平台的前后两端，所述支撑件的上端铰接在所述动平台的中部。

8.如权利要求4所述的平衡训练评估装置，其特征在于：所述动平台上安装有角度传感器，所述角度传感器选用惯性姿态传感器、二轴加速度传感器、二轴陀螺仪、三轴陀螺仪和三轴加速度传感器的组合、三轴陀螺仪、二轴加速度传感器和二轴陀螺仪的组合中的任意一种。

9.如权利要求5所述的平衡训练评估装置，其特征在于：所述动平台上安装有倾角传感器，所述倾角传感器选用惯性加速度传感器，一轴加速度传感器、一轴陀螺仪，一轴惯性加速度传感器和一轴陀螺仪的组合中的任意一种。

10.一种平衡训练机，其特征在于：包括如权利要求1至9中任一项所述的平衡训练评估装置，还包括底座、显示屏和显示屏支架，所述平衡训练评估装置设置在所述底座上，所述显示屏支架的下端连接在所述底座的前端，所述显示屏连接在所述显示屏支架的上端，所述底座的左右两端与所述显示屏支架之间分别连接有扶手杆。