CN210872805U - 一种膝关节康复训练辅助装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种膝关节康复训练辅助装置。包括架体、滑道装置、脚踏板和传动装置，所述的滑道装置和传动装置分别设在架体上，滑道装置上设置有弧形滑槽，脚踏板嵌接在弧形滑槽内，脚踏板上设有踏板连杆，踏板连杆上设有转向盘；传动装置位于滑道装置旁，传动装置上的传动连杆通过直线机构与踏板连杆上的转向盘相连。本实用新型结构简单、操作方便、故障率低，能帮助病人膝关节完成肢体动作的康复训练，实现助残行走、康复治疗的目的，减轻膝关节患者的疼痛，减少康复周期，减轻护理人员的劳动强度，可根据病人需要，通过控制器改变脚踏板的运动速度。

Description

一种膝关节康复训练辅助装置

技术领域

本实用新型涉及一种康复训练辅助装置，特别涉及一种膝关节康复训练辅助装置。

背景技术

随着社会的发展，机器人与智能化逐渐深入人们的生活。但是在医学上，膝关节重度损伤的病人在康复上仍然缺少智能装置的辅助，现在所有医院骨科部都没有一件关于重伤膝关节恢复的仪器。一个人在膝关节重伤的情况下，基本上无法做幅度过大的动作，目前，病人的恢复过程基本都是由人工辅助进行，然而人为的辅助存在很多的问题，例如：病人体重较重的情况下，护理人员根本无法单独完成这项工作，并且人的辅助无法掌握一定的调理力度，容易造成二次伤害，甚至激化医患关系。

因此，针对这些问题，需要提供一种能够进行机械式的运动，并且加入智能设备，达到能够因人而宜的膝关节康复服务装置来帮助病人早日脱离病痛，实现康复。

发明内容

本实用新型为解决上述技术问题，提供的一种膝关节康复训练辅助装置，包括架体、滑道装置、脚踏板和传动装置，所述的滑道装置和传动装置分别设在架体上，滑道装置上设置有弧形滑槽，脚踏板嵌接在弧形滑槽内，脚踏板上设有踏板连杆，踏板连杆上设有转向盘；传动装置位于滑道装置旁，传动装置上的传动连杆通过直线机构与踏板连杆上的转向盘相连。

所述的传动装置包括步进电机、滚珠丝杠副螺杆、滚珠丝杠副螺母、滑轨和传动连杆，所述的滚珠丝杠副螺杆两端通过轴承座固定在架体上，与滑道装置上的弧形滑槽平行设置；滑轨与滚珠丝杠副螺杆平行设置；滚珠丝杠副螺母的螺纹孔套设在滚珠丝杠副螺杆上，滚珠丝杠副螺母卡接在滑轨上；步进电机与滚珠丝杠副螺杆一端相连，传动连杆下端与滚珠丝杠副螺母相连。

所述的脚踏板下部设有支撑脚，支撑脚下端枢接有柔性滚轮；支撑脚两侧分别设有轴杆，轴杆末端设有导轨轮；所述的滑道装置上的弧形滑槽两侧分别设有与弧形滑槽弧度相同的弧形导轨；脚踏板下部的柔性滚轮嵌接在弧形滑槽内，两侧的导轨轮分别设在弧形导轨上。

所述的直线机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆、第六连杆和第七连杆，第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆依次枢接成菱形；第一节点与转向盘的转轴连接；第五连杆一端与第二节点枢接，第六连杆与第三节点枢接，第五连杆和第六连杆另一端枢接于传动连杆上；第七连杆一端与第四节点枢接，另一端枢接于传动连杆上。

所述的转向盘与踏板连杆滑动连接。

架体上还设有坐凳、扶手、控制器和电源，扶手位于滑道装置上方，控制器与步进电机相连，电源与控制器和步进电机相连。

本实用新型的工作原理：

病人坐在坐凳上，手扶在扶手上，将脚踩在脚踏板上，通过控制器控制步进电机的输出转速，进而使滚珠丝杠副螺杆旋转，将滚珠丝杠副螺杆的旋转运动转化为滚珠丝杠副螺母在滑轨上的直线运动，进而依次通过传动连杆、直线机构和踏板连杆带动脚踏板在滑道装置上沿弧形滑槽运行。在脚踏板向前运行时，由于弧形滑槽存在高度差，因此通过直线机构来适应脚踏板的高度变化，并且转向盘与踏板连杆也是滑动连接，双重机构保证脚踏板运行时的流畅性。由于弧形滑槽有一定的弧度变化，因此脚踏板在运动过程中会产生角度变化，转向盘则可以改变直线机构与踏板连杆之间的角度。直线机构和转向盘的共同作用，使传动连杆带动脚踏板在弧形滑槽内做圆弧运动。当脚踏板从弧形滑槽一端运行到另一端时，控制器改变步进电机的旋转方向，进而控制脚踏板反向运动，如此往复，实现对病人膝关节的康复训练。

本实用新型的有益效果：

本实用新型结构简单、操作方便、故障率低，能帮助病人膝关节完成肢体动作的康复训练，实现助残行走、康复治疗的目的，减轻膝关节患者的疼痛，减少康复周期，减轻护理人员的劳动强度，可根据病人需要，通过控制器改变脚踏板的运动速度。

附图说明

图1为本实用新型使用状态示意图；

图2为本实用新型使用状态侧视图；

图3为本实用新型俯视结构示意图；

图4为本实用新型滑道装置和传动装置结构示意图；

图5为本实用新型滑道装置和传动装置侧视结构示意图；

图6为本实用新型滑道装置俯视结构示意图；

图7为本实用新型滑道装置侧视结构示意图；

图8为本实用新型滑道装置剖视结构示意图；

图9为本实用新型脚踏板结构示意图；

图10为本实用新型直线机构结构示意图。

1、架体 2、滑道装置 3、脚踏板 4、传动装置 5、弧形滑槽 6、踏板连杆 7、转向盘8、传动连杆 9、步进电机 10、滚珠丝杠副螺杆 11、滚珠丝杠副螺母 12、滑轨 13、支撑脚14、柔性滚轮 15、轴杆 16、导轨轮 17、弧形导轨 18、第一连杆 19、第二连杆 20、第三连杆21、第四连杆 22、第五连杆 23、第六连杆 24、第七连杆 25、第一节点 26、第二节点 27、第三节点 28、第四节点 29、坐凳 30、扶手 31、控制器 32、电源。

具体实施方式

请参阅图1-10所示：

提供的一种膝关节康复训练辅助装置，包括架体1、滑道装置2、脚踏板3和传动装置4，所述的滑道装置2和传动装置4分别设在架体1上，滑道装置2上设置有弧形滑槽5，脚踏板3嵌接在弧形滑槽5内，脚踏板3上设有踏板连杆6，踏板连杆6上设有转向盘7；传动装置4位于滑道装置2旁，传动装置4上的传动连杆8通过直线机构与踏板连杆6上的转向盘7相连。

所述的传动装置4包括步进电机9、滚珠丝杠副螺杆10、滚珠丝杠副螺母11、滑轨12和传动连杆8，所述的滚珠丝杠副螺杆10两端通过轴承座固定在架体1上，与滑道装置2上的弧形滑槽5平行设置；滑轨12与滚珠丝杠副螺杆10平行设置；滚珠丝杠副螺母11的螺纹孔套设在滚珠丝杠副螺杆10上，滚珠丝杠副螺母11卡接在滑轨12上；步进电机9与滚珠丝杠副螺杆10一端通过联轴器相连，传动连杆8下端与滚珠丝杠副螺母11相连。

所述的脚踏板3下部设有支撑脚13，支撑脚13下端枢接有柔性滚轮14；支撑脚13两侧分别设有轴杆15，轴杆15末端设有导轨轮16；所述的滑道装置2上的弧形滑槽5两侧分别设有与弧形滑槽5弧度相同的弧形导轨17；脚踏板3下部的柔性滚轮14嵌接在弧形滑槽5内，两侧的导轨轮16分别设在弧形导轨17上。导轨轮16为脚踏板3提供两侧的支持力，防止脚踏板3发生倾斜影响训练效果。

所述的直线机构包括第一连杆18、第二连杆19、第三连杆20、第四连杆21、第五连杆22、第六连杆23和第七连杆24，第一连杆18、第二连杆19、第三连杆20和第四连杆21依次枢接成菱形；第一节点25与转向盘7的转轴连接；第五连杆22一端与第二节点26枢接，第六连杆23与第三节点27枢接，第五连杆22和第六连杆23另一端枢接于传动连杆8上一点；第七连杆24一端与第四节点28枢接，另一端枢接于传动连杆8上。直线机构保证转向盘7能在垂直方向上直线往复运动，进而适应脚踏板3在弧形滑槽5内运动时的高度变化。

所述的转向盘7与踏板连杆6滑动连接。所述的转向盘7包括盘座和转轴，盘座与踏板连杆6滑动连接，转轴与盘座通过轴承枢接，使转轴能够轴向360°旋转，进而使脚踏板3能够通过踏板连杆6绕直线机构旋转摆动。

架体1上还设有坐凳29、扶手30、控制器31和电源32，扶手30位于滑道装置2上方，控制器32与步进电机9相连，电源32与控制器31和步进电机9相连，提供电能。所述的控制器31包括单片机、电机驱动器等结构，控制器31为现有技术，因此具体结构不在此赘述。

本实用新型的工作原理：

病人坐在坐凳29上，手扶在扶手30上，将脚踩在脚踏板3上，通过控制器31控制步进电机9的输出转速，进而使滚珠丝杠副螺杆10旋转，滚珠丝杠副螺杆10的旋转运动转化为滚珠丝杠副螺母11在滑轨12上的直线运动，进而依次通过传动连杆8、直线机构和踏板连杆6带动脚踏板3在滑道装置2上沿弧形滑槽5运行。在脚踏板3向前运行时，由于弧形滑槽5存在高度差，因此通过直线机构来适应脚踏板3的高度变化，并且转向盘7与踏板连杆6也是滑动连接，双重机构防止卡顿，保证脚踏板3运行时的流畅性。由于弧形滑槽5有一定的弧度变化，弧形滑槽5的弧度在10°左右，因此脚踏板3在运动过程中会产生角度变化，转向盘7则可以改变直线机构与踏板连杆6之间的角度，使脚踏板3能够旋转摆动。直线机构和转向盘7的共同作用，使传动连杆8带动脚踏板3在弧形滑槽5内做圆弧运动。当脚踏板3从弧形滑槽5一端运行到另一端时，控制器31改变步进电机9的旋转方向，进而控制脚踏板3反向运动，如此往复，实现对病人膝关节的康复训练。病人可根据需要改变步进电机9的输出转速进而调节脚踏板3的摆动速度。

Claims (6)

1.一种膝关节康复训练辅助装置，其特征在于：包括架体、滑道装置、脚踏板和传动装置，所述的滑道装置和传动装置分别设在架体上，滑道装置上设置有弧形滑槽，脚踏板嵌接在弧形滑槽内，脚踏板上设有踏板连杆，踏板连杆上设有转向盘；传动装置位于滑道装置旁，传动装置上的传动连杆通过直线机构与踏板连杆上的转向盘相连。

2.根据权利要求1所述的一种膝关节康复训练辅助装置，其特征在于：所述的传动装置包括步进电机、滚珠丝杠副螺杆、滚珠丝杠副螺母、滑轨和传动连杆，所述的滚珠丝杠副螺杆两端通过轴承座固定在架体上，与滑道装置上的弧形滑槽平行设置；滑轨与滚珠丝杠副螺杆平行设置；滚珠丝杠副螺母的螺纹孔套设在滚珠丝杠副螺杆上，滚珠丝杠副螺母卡接在滑轨上；步进电机与滚珠丝杠副螺杆一端相连，传动连杆下端与滚珠丝杠副螺母相连。

3.根据权利要求1所述的一种膝关节康复训练辅助装置，其特征在于：所述的脚踏板下部设有支撑脚，支撑脚下端枢接有柔性滚轮；支撑脚两侧分别设有轴杆，轴杆末端设有导轨轮；所述的滑道装置上的弧形滑槽两侧分别设有与弧形滑槽弧度相同的弧形导轨；脚踏板下部的柔性滚轮嵌接在弧形滑槽内，两侧的导轨轮分别设在弧形导轨上。

4.根据权利要求1所述的一种膝关节康复训练辅助装置，其特征在于：所述的直线机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆、第六连杆和第七连杆，第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆依次枢接成菱形；第一节点与转向盘的转轴连接；第五连杆一端与第二节点枢接，第六连杆与第三节点枢接，第五连杆和第六连杆另一端枢接于传动连杆上；第七连杆一端与第四节点枢接，另一端枢接于传动连杆上。

5.根据权利要求1所述的一种膝关节康复训练辅助装置，其特征在于：所述的转向盘与踏板连杆滑动连接。

6.据权利要求1所述的一种膝关节康复训练辅助装置，其特征在于：架体上还设有坐凳、扶手、控制器和电源，扶手位于滑道装置上方，控制器与步进电机相连，电源与控制器和步进电机相连。

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