CN212592994U - 一种康复减重步行训练车的一体式减重装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种康复减重步行训练车的一体式减重装置，包括悬吊减重机构、支撑减重机构以及使悬吊减重机构、支撑减重机构升降的主动调整机构；悬吊减重机构与支撑减重机构固定连接；主动调整机构与支撑减重机构固定连接。本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：保持上身减重机构、腰腹部减重机构和扶手在上升或下降过程中相对位置固定，提高了上升或下降过程中患者的舒适度。上身起吊减重机构与腰腹部减重机构共用一套动力机构，可减少一个动力源，降低成本和能耗。上身起吊减重机构在运输状态可下降至设备下侧从而降低整机高度，提高设备通过性。

Description

一种康复减重步行训练车的一体式减重装置

技术领域

本实用新型涉及一种康复减重步行训练车的一体式减重装置。

背景技术

下肢在人体运动过程中，主要承担支撑、迈步和平衡三大功能。为了恢复这些功能，目前临床上广泛使用的康复手段是运动训练，减重步行训练是公认的最有效的疗法。训练初期，由于患者下肢不足以支撑自身体重，为了帮助患者实现站立状态，必需一套减重支持系统。国内外现有的减重系统的大多采用腰腹部支撑减重、臀部支撑减重以及吊衣悬吊减重等，在训练过程中通常采用上身减重和腰腹部减重分开进行，无法保证患者上身与腰腹部同时上升或下降。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供一种康复减重步行训练车的一体式减重装置，其能实现患者上身与腰腹部同时上升或下降。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案包括：一种康复减重步行训练车的一体式减重装置，其特征在于，包括悬吊减重机构、支撑减重机构以及使悬吊减重机构、支撑减重机构升降的主动调整机构；悬吊减重机构与支撑减重机构固定连接；主动调整机构与支撑减重机构固定连接。

优选的，所述的悬吊减重机构包括弯管、绳索、滑轮、第一弹簧，绳索沿着弯管表面延伸且穿过滑轮，绳索一端设置用于固定吊衣的吊环，绳索另一端设置用于固定第一弹簧一端的可移动环；使用时，第一弹簧呈现拉伸状态；第一弹簧另一端固定于弯管下部。

悬吊减重机构下端与支撑减重机构的安装板固定连接。主动调整机构通过支撑连接座连接支撑减重机构的的支撑固定板。

具体地，所述主动调整机构包括伺服电机、减速机、滚珠丝杆、第一螺帽、支撑连接座，第一螺帽位于滚珠丝杆上，当伺服电机驱动滚珠丝杆旋转时第一螺帽直线移动；第一螺帽通过支撑连接座连接支撑固定板，第一螺帽、支撑连接座、支撑固定板同步运动。或者，所述的主动调整机构为伺服电缸。

进一步地，所述的支撑减重机构包括支撑机构，支撑机构用于支撑和连接下肢外骨骼机器人；进一步地，所述的支撑减重机构还包括横向平移调整机构，横向平移调整机构可使支撑机构横向平移以调整支撑机构的横向位置。

进一步地，所述的横向平移调整机构包括滑座、滑轨、丝杆、第二螺帽、手轮、螺母座；滑轨横向设置于支撑固定板，丝杆为左右旋滚珠丝杠，丝杠的旋转使得两个第二螺帽直线运动且运动方向相反；支撑固定板的两端与丝杆支撑座连接，丝杆两端分别固定于两个丝杆支撑座且丝杆的至少一端穿过其中一个丝杆支撑座且位于该丝杆支撑座之外且该端部连接手轮；支撑机构的安装板的侧面连接滑座，滑座可在支撑固定板的滑轨上滑动；安装板的正面连接螺母座，螺母座与第二螺帽固定连接，当第二螺母直线运动时螺母座、安装板、滑座同步运动。

优选的，第一弹簧另一端固定于固定环，而固定环设置于弯管表面；弯管表面还设有若干绳索限位环，绳索依次穿过若干绳索限位环。

所述的支撑固定板两侧可拆卸固定于扶手固定板，扶手固定于扶手固定板上，扶手固定板与滑块固定连接，滑块可沿车身支架的导轨上下移动。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：保持上身减重机构、腰腹部减重机构和扶手在上升或下降过程中相对位置固定，提高了上升或下降过程中患者的舒适度。上身起吊减重机构与腰腹部减重机构共用一套动力机构，可减少一个动力源，降低成本和能耗。上身起吊减重机构在运输状态可下降至设备下侧从而降低整机高度，提高设备通过性。

附图说明

图1为一种康复减重步行训练车的一体式减重装置整体结构图；

图2为减重支撑组件（由悬吊减重机构与支撑减重机构组成）的结构；

图3为主动调整机构正视图；

图4为康复减重步行训练车与外骨骼机器人使用示意图；

图5为康复减重步行训练运输状态示意图；

图6为支撑机构结构图；

图7为支撑减重机构结构图；

图8为下肢外骨骼机器人的结构图；

其中，1悬吊减重机构，2支撑减重机构，3主动调整机构，4车身支架，5扶手，6底盘，7待康复人体，8下肢外骨骼机器人，9插销，11绳索，12弯管，13第一弹簧，14可移动环，15固定环，16滑轮，17绳索限位环，18吊环，19手轮，21安装板，22第二弹簧，23支撑固定板，24丝杆，25滑轨，26丝杆支撑座，27滑座，28第二螺帽，29支撑机构，30螺母座，31直角减速机，32伺服电机，33联轴器，34丝杆固定座，35第一螺帽，36测距传感器，37支撑连接座，38滚珠丝杆，39丝杆滑座，41导轨，42滑块，51扶手固定板，61机器人侧板，611固定孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

根据图1，一种康复减重步行训练车的一体式减重装置，包括悬吊减重机构1、支撑减重机构2以及使悬吊减重机构、支撑减重机构升降的主动调整机构3；悬吊减重机构与支撑减重机构固定连接；主动调整机构与支撑减重机构固定连接。

优选的，所述的悬吊减重机构包括弯管12、绳索11、滑轮16、第一弹簧13，绳索沿着弯管表面延伸且穿过滑轮，绳索一端设置用于固定吊衣的吊环18（其中吊衣穿戴在患者身上），绳索另一端设置用于固定第一弹簧一端的可移动环14（即该环跟随绳索一起移动，此过程中弹簧的拉伸长度变化）；使用时，第一弹簧呈现拉伸状态；第一弹簧另一端固定于弯管下部（图2）。悬吊减重机构为两组。

可选的，第一弹簧另一端固定于固定环15（其固定不动），而固定环设置于弯管表面(实际为弯管下部)；弯管表面还设有若干绳索限位环17，绳索依次穿过若干绳索限位环。

优选的，悬吊减重机构下端与支撑减重机构的安装板21固定连接。主动调整机构通过支撑连接座37连接支撑减重机构的的支撑固定板23。

主动调整机构可为伺服电缸或伺服电机-丝杆螺母机构。

具体地，所述主动调整机构包括伺服电机32、与伺服电机连接的减速机31（例如直角减速机）、滚珠丝杆38、第一螺帽35、支撑连接座37，第一螺帽位于滚珠丝杆上，当伺服电机驱动滚珠丝杆旋转时第一螺帽直线上下移动；第一螺帽通过支撑连接座连接支撑固定板23中间位置(支撑固定板中间位置与主动调整机构的支撑连接座使用螺栓连接，从而通过丝杆转动来带动上下移动)，第一螺帽、支撑连接座、支撑固定板同步运动（图3）。

减速机31通过联轴器33连接丝杆固定座34，丝杆固定座34用于固定滚珠丝杆38的一端，滚珠丝杆的另一端固定于丝杆滑座39中，丝杆滑座可在车体下部横杆的滑动槽中滑动，滑动是指滚珠丝杆旋转过程中丝杆端部的滑动（其为现有技术）。

支撑固定板为整个支撑减重机构的支撑部件，当支撑固定板在主动调整机构作用下上下移动时，整个支撑减重机构一起上下移动，而由于悬吊减重机构固定于支撑减重机构的安装板，因此，悬吊减重机构也同步上下移动。支撑连接座位于两个支撑机构之间，且支撑连接座与任意一个支撑机构之间的距离相同。

进一步地，所述的支撑减重机构包括支撑机构29（图6），支撑机构用于支撑和连接下肢外骨骼机器人。

所述支撑机构包括预紧力产生机构；与预紧力产生机构连接，且通过支点传递预紧力的支撑连接杆；与支撑连接杆连接的机器人安装板。

在一个实施例中，所述的预紧力产生机构包括由上向下依次连接的固定连接座、导向杆、导向管、调节螺母和运动连接座；缓冲弹簧套接在导向杆和导向管的外周，同时限位在调节螺母和固定连接座之间，且所述的运动连接座的下部与支撑连接杆的受力端连接。

具体地，固定连接座111的下部连接一导向杆112，为了保证后续缓冲弹簧的压缩形变情况以及受力强度，在导向杆112的下部连接更大直径的导向管114，而在导向管114的下部则连接有调节螺母115，调节螺母115的下部连接运动连接座116，而在调节螺母115和固定连接座111之间的导向杆112和导向管114的外周还套接有缓冲弹簧(即第二弹簧22)，以上结构形成预紧力产生机构。固定连接座111固定不动，运动连接座跟随支撑固定板23、安装板21一起移动。导向杆插入导向管中，运动连接座116的上下运动过程中，由于固定连接座始终不动，与固定连接座固定连接的导向杆也固定不动，导向杆伸入导向管内的那部分导向杆长度发生变化。

运动连接座116的下部与支撑连接杆124的其中一端连接，支撑连接杆124的这一端成为受力端，支撑连接杆124的中部与支撑座123连接，支撑座123形成支撑连接杆124的力的支点，支撑连接杆124的另一端则与其中一个固定支座119连接，该固定支座119设置在平衡板121的下端，平衡板121与机器人安装板122平行设置且固定连接，平衡板121的上端同时连接另一固定支座119，两个固定支座119、平衡板121和机器人安装板122共同通过螺栓连接为一个整体。

平衡板121上端的固定支座同时连接平衡杆120，平衡杆120的另一端连接第三个固定支座119（未图示，固定支座与安装板的连接方式跟固定支座与平衡板的连接方式相同，其连接方式在中国专利申请201910705945.6中图示），第三个固定支座119同时与安装板21的上端连接，安装板21平行平衡板121设置，且安装板21的下端与支撑座123连接，此时，三个固定支座119和一支撑座123形成四个连接点，而支撑连接杆124、平衡板121、平衡杆120和安装板21则为四条边，以上结构共同形成四点支撑机构。

安装板21上端在第三个固定支座119的背面还连接单耳连接座117，单耳连接座117同时与固定连接座111连接(例如铰接等活动连接方式，即单耳连接座跟随整个腰撑组件运动，实际上，整个支撑机构中除了固定连接座、导向杆以外，其余结构均在主动调整机构作用下上下移动)，同时，安装板21还与训练车的支撑固定板23固定连接或滑动连接，在康复训练中，下肢外骨骼机器人和训练车可以配合使用，在本实施例中，机器人安装板122为一L型板，其与下肢外骨骼机器人8固定连接。

下肢外骨骼机器人两侧设有机器人侧板61，机器人侧板61上设有固定孔611，机器人安装板122上也设有固定孔，插销9穿过机器人安装板的固定孔、机器人侧板61的固定孔以使机器人与支撑机构相互固定。机器人侧板安装于机器人安装板122内侧。而机器人的其余结构不与支撑机构发生干涉。

在另一个实施例中，所述的支撑减重机构还包括横向平移调整机构，横向平移调整机构可使支撑机构横向平移以调整支撑机构的横向位置。

进一步地，所述的横向平移调整机构包括滑座27、滑轨25、丝杆24、第二螺帽28、手轮19、螺母座30；滑轨横向设置于支撑固定板23，丝杆为左右旋滚珠丝杠，丝杠的旋转使得两个第二螺帽直线运动且运动方向相反；支撑固定板的两端与丝杆支撑座26连接，丝杆两端由丝杆支撑座固定且丝杆的至少一端穿过一个丝杆支撑座且位于该丝杆支撑座之外且该端部连接手轮；支撑机构的安装板21的侧面连接前述的滑座，滑座可在支撑固定板的滑轨上滑动；安装板的正面连接螺母座，螺母座与第二螺帽固定连接，当第二螺母直线运动时螺母座、安装板、滑座同步运动（图2、图7），从而支撑机构同步左右移动，由于悬吊减重机构固定于支撑机构的安装板21，因此，悬吊减重机构也同步左右移动。支撑机构为2组。

其中滑轨为两个，横向平行设置于支撑固定板的上下两端，支撑固定板沿车体左右延伸且水平设置，使用时支撑固定板的高度对准待康复人体腰部。丝杆为左右旋滚珠丝杠，有两个第二螺帽，丝杠的旋转使得两个第二螺帽直线运动且运动方向相反，使两个支撑机构呈左右对称同时向内或向外滑动（两者运动方向相反），向外指向靠近丝杆端部的方向移动，向内则反之。

支撑机构的安装板的侧面连接滑座，滑座可在支撑固定板的滑轨上滑动；安装板21的正面连接螺母座，螺母座与第二螺帽固定连接，当第二螺帽直线运动时带动螺母座、安装板、滑座一起横向滑动，而由于安装板是支撑机构的一部分，因此支撑机构也整体滑动，使得两个机器人安装板之间的距离可调整，适用于不同体型的待康复人体（即患者7）。

横向平移调整机构主要由两根滑轨、四个滑座、两个第二螺帽、丝杆以及手轮等构成。其中两套支撑机构呈左右对称固定于四个滑座上，同时其内部通过第二螺帽与丝杆连接，当转动手轮带动丝杆旋转时，支撑机构会呈左右对称同时向内或向外滑动以适应不同体态的患者。机器人安装板与下肢外骨骼机器人8通过左右两侧各两个插销9进行连接以实现快速拆装，具体见图2。

所述的支撑固定板左右两侧可拆卸固定于扶手固定板，扶手5也固定于扶手固定板51上，扶手固定板与滑块42固定连接，滑块可沿着车身支架4的导轨41（位于车身支架两侧，为竖直导轨，其又称滑轨）上下移动。当主动调整机构使支撑减重机构上下升降时，第一螺帽、支撑减重机构、悬吊减重机构、扶手固定板、扶手、滑块42同步上下升降。

可选的，一体式减重装置还设置有位于车体底部的底盘6（底盘设置有使训练车直线行驶的驱动装置，包括驱动轮、驱动电机等）。一体式减重装置还包括对准患者背部或腰部的测距传感器36，用于测量与患者之间的距离。

本实用新型提供了一种康复减重步行训练车的一体式减重装置。该装置主要包括主动调整机构、减重支撑组件、左右两侧扶手。其中主动调整机构主要结构是伺服电机+直角减速机带动滚珠丝杆旋转，滚珠丝杆和螺帽将旋转运动转化为直线运动，支撑连接座将螺帽与支撑固定板连接起来，从而将伺服电机的正反旋转转化为减重支撑组件的上下移动。主动调整机构的作用是使整套减重装置实现上下移动。减重支撑组件主要由上下两滑轨、四个滑座、带左右旋丝杆、手轮、两套左右对称的减重调节装置以及支撑固定板构成，每套减重调节装置包括两个机构，第一个是由连杆机构+缓冲弹簧构成的用于机器人减重的机构，该机构与下肢外骨骼机器人连接到一起从而给患者腰腹部及下身进行减重；第二个是由弯管+缓冲弹簧+绳索构成的用于患者上身减重的机构，该机构通过绳索悬吊患者从而起到固定患者上身并进行减重的作用。两套减重调节装置呈左右对称固定于四个滑座上，同时其内部通过螺帽与丝杆组件连接，当转动手轮带动丝杆旋转时，减重装置会呈左右对称同时向内或向外滑动以适应不同体态的患者。减重支撑组件与外骨骼机器人通过左右两侧各两个快插销进行连接以实现快速拆装（图4）。减重支撑组件的主要作用是实现对患者的腰腹部盒上身同时减重。支撑固定板两侧分别与扶手固定板连接，左右两侧扶手也固定于扶手固定板上，同时扶手固定板与滑块连接可在导轨上上下平行移动。左右两侧扶手的主要作用是保证患者手臂可支撑在上面随上身和腰腹部一起以上下移动。从而整套一体式减重装置通过主动调整机构的带动可使患者在起吊过程中保持上身、腰腹部和两侧支撑手臂相对位置固定，同步提升或下降从而提高患者的舒适性。

上身减重机构和腰腹部减重机构以及左右两侧扶手固定于一套升降机构且保持位置固定是本实用新型技术方案的关键点。由上身减重机构和腰腹部减重机构组成的左右对称两套减重调节装置通过丝杆转动可实现左右对称移动以适应不同体态患者。上身起吊减重装置在运输状态可下降至设备下侧从而降低整机高度(图5)，提高设备通过性。

以上显示描述了本实用新型的基本原理、主要特征以及优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落进要求保护本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种康复减重步行训练车的一体式减重装置，其特征在于，包括悬吊减重机构、支撑减重机构以及使悬吊减重机构、支撑减重机构升降的主动调整机构；悬吊减重机构与支撑减重机构固定连接；主动调整机构与支撑减重机构固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种康复减重步行训练车的一体式减重装置，其特征在于，所述的悬吊减重机构包括弯管、绳索、滑轮、第一弹簧，绳索沿着弯管表面延伸且穿过滑轮，绳索一端设置用于固定吊衣的吊环，绳索另一端设置用于固定第一弹簧一端的可移动环；使用时，第一弹簧呈现拉伸状态；第一弹簧另一端固定于弯管下部。

3.根据权利要求1所述的一种康复减重步行训练车的一体式减重装置，其特征在于，悬吊减重机构下端与支撑减重机构的安装板固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种康复减重步行训练车的一体式减重装置，其特征在于，主动调整机构通过支撑连接座连接支撑减重机构的支撑固定板。

5.根据权利要求1所述的一种康复减重步行训练车的一体式减重装置，其特征在于，所述主动调整机构包括伺服电机、减速机、滚珠丝杆、第一螺帽、支撑连接座，第一螺帽位于滚珠丝杆上，当伺服电机驱动滚珠丝杆旋转时第一螺帽直线移动；第一螺帽通过支撑连接座连接支撑固定板，第一螺帽、支撑连接座、支撑固定板同步运动；

或者，所述的主动调整机构为伺服电缸。

6.根据权利要求1所述的一种康复减重步行训练车的一体式减重装置，其特征在于，所述的支撑减重机构包括支撑机构，支撑机构用于支撑和连接下肢外骨骼机器人；进一步地，所述的支撑减重机构还包括横向平移调整机构，横向平移调整机构可使支撑机构横向平移以调整支撑机构的横向位置。

7.根据权利要求6所述的一种康复减重步行训练车的一体式减重装置，其特征在于，所述的横向平移调整机构包括滑座、滑轨、丝杆、第二螺帽、手轮、螺母座；滑轨横向设置于支撑固定板，丝杆为左右旋滚珠丝杠，丝杠的旋转使得两个第二螺帽直线运动且运动方向相反；支撑固定板的两端与丝杆支撑座连接，丝杆两端固定于丝杆支撑座且丝杆的至少一端位于丝杆支撑座之外且该端部连接手轮；支撑机构的安装板的侧面连接滑座，滑座可在支撑固定板的滑轨上滑动；安装板的正面连接螺母座，螺母座与第二螺帽固定连接，当第二螺母直线运动时螺母座、安装板、滑座同步运动。

8.根据权利要求2所述的一种康复减重步行训练车的一体式减重装置，其特征在于，第一弹簧另一端固定于固定环，而固定环设置于弯管表面；弯管表面还设有若干绳索限位环，绳索依次穿过若干绳索限位环。

9.根据权利要求4所述的一种康复减重步行训练车的一体式减重装置，其特征在于，所述的支撑固定板两侧可拆卸固定于扶手固定板，扶手固定于扶手固定板上；扶手固定板与滑块固定连接，滑块可沿车身支架的导轨上下移动。

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