CN215081671U - 一种膝关节康复训练机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种膝关节康复训练机器人，本实用新型有效的解决了现有患者康复训练中不能很好的把握好训练节奏，同时膝关节在训练过程中同样受力，操作不当容易适得其反，不利于患者的快速康复的缺点；解决的技术方案包括：膝关节康复训练机器人可通过动力齿轮驱动第二齿条竖向滑动，从而使腿部支撑块顺时针旋转一定的角度然后停止等待一定的时间，接着动力齿轮再驱动第一齿条竖向滑动，逆时针旋转相同的角度，然后等待一定的时间，在整个训练过程中保持一定的训练节奏；在腿部支撑块逆时针或者顺时针旋转的过程中，脚部支撑块在第一传动装置的作用下左右摆动从而带动膝关节左右摆动，使得患者的康复效果更佳。

Description

一种膝关节康复训练机器人

技术领域

本实用新型涉及属于健康医疗设备技术领域，具体涉及一种膝关节康复训练机器人。

背景技术

康复理疗又称康复物理治疗，是集运动治疗、作业治疗、言语治疗、物理治疗、针灸、拔罐、按摩于一体的综合性治疗方式。运动治疗是通过被动运动疗法、主动运动疗法和抗阻力、运动疗法，从而对患者身体的功能障碍和功能低下起到预防、改善和恢复作用的一种特殊疗法；

关节是支承人体运动非常重要的关节，关节疾病和各种原因可造成膝关节损伤，康复中，通过增加膝盖润滑和加强腿部肌肉来减轻膝关节负担、保护膝关节，改善关节的营养状况，而膝盖软组织之间的空隙内有润滑液，当双腿伸直时大腿骨和小腿骨之间的距离最大，软组织之间就能产生一定的空间，腿伸直实质是肌肉用力，就可以把润滑液压入膝盖软组织之间的空隙，给软组织补充营养，长时间如此可加强软组织的耐磨性能。因此，膝关节的锻炼有利于膝关节的康复；

现有的膝关节康复训练是指膝关节的伸屈活动功能锻炼，患者可以拄拐杖，循序渐进的增加负重的时间和强度，也可以双手扶墙或者助行器，慢慢的下蹲，来增加膝关节屈曲的角度，改善膝关节的功能，患者康复训练中不能很好的把握好训练节奏，同时膝关节在训练过程中同样受力，操作不当容易适得其反，不利于患者的快速康复，现有的膝关节康复训练动作比较单一；

鉴于以上，我们提供一种膝关节康复训练机器人工具用于解决以上问题。

实用新型内容

针对上述内容，为克服现有技术之缺陷，本实用新型提供膝关节康复训练机器人，该膝关节康复训练机器人可通过动力齿轮驱动第二齿条竖向滑动，从而使腿部支撑块顺时针旋转一定的角度然后停止等待一定的时间，接着动力齿轮再驱动第一齿条竖向滑动，逆时针旋转相同的角度，然后等待一定的时间，在整个训练过程中保持一定的训练节奏；在腿部支撑块逆时针或者顺时针旋转的过程中，脚部支撑块在第一传动装置的作用下左右摆动从而带动膝关节左右摆动，使得患者的康复效果更佳。

为达上述目的，本实用新型提供如下技术方案：1、一种膝关节康复训练机器人，包括第一平台，其特征在于，所述第一平台两侧分别固定安装有保护板，所述保护板竖向滑动安装有第一齿条和第二齿条且第一齿条啮合安装有转动安装在第一平台上的第一齿轮和转动安装在保护板上的第一惰轮，所述第二齿条和第一齿轮啮合安装，所述第二齿条啮合安装有动力齿轮，所述动力齿轮和第一惰轮啮合安装，所述动力齿轮由固定于保护板上的电机驱动，所述第一齿轮同轴心固定安装有转动安装在第一平台上的腿部支撑块且腿部支撑块远离第一平台的一端转动安装有脚部支撑块，所述脚部支撑块和第一平台之间经第一传动装置连接，所述第一惰轮、动力齿轮、第一齿条、第二齿条在电机的带动下可实现带动第一齿轮往复转动，所述第一传动装置与脚部支撑块相配合可实现：伴随着腿部支撑块的往复转动可通过第一传动装置同步带动脚部支撑块进行往复摆动。

优选的，两所述腿部支撑块远离第一平台的一端转动安装有第一轴销且第一轴销套固有皮带轮，两所述皮带轮之间经皮带连接，所述第一传动装置包括：其中一个皮带轮同轴心固定安装有脚部支撑齿轮且脚部支撑齿轮啮合有固定安装于第一平台的弧形端面齿轮，所述弧形端面齿轮与第一齿轮同轴心设置。

优选的，所述第一平台转动安装有第二平台，所述第二平台横向一侧下端面固定安装有若干个第一支腿固定块且第一支腿固定块转动安装有第一支腿，所述第一支腿螺纹安装有第一弹簧柱塞且第一支腿固定块上设置有与第一弹簧柱塞相配合的2个90度间隔环绕排列的第一定位孔，所述若干个第一支腿固定安装有第一轴，所述第二平台横向另一侧下端面固定安装有若干个第二支腿固定块且第二支腿固定块转动安装有第二支腿，所述第二支腿螺纹安装有第二弹簧柱塞且第二支腿固定块上设置有与第二簧柱塞相配合的2个90度间隔环绕排列的第二定位孔，所述若干个第二支腿固定安装有第二轴，所述第二平台横向一端两侧分别设置有间隔环绕排列的第三定位孔且第一平台螺纹安装有与第三定位孔相配合的第三弹簧柱塞。

优选的，所述第二平台横向滑动安装有头部支撑块。

优选的，位于纵向一侧的保护板转动安装有第一挡板，所述第一挡板竖向滑动安装有第一滑动板且第一滑动板固定安装有第一硬管和第二硬管，所述第一硬管同轴心固定安装有第一软管且第一软管同轴心固定安装有第一喇叭罩，所述第二硬管同轴心固定安装有第二软管且第二软管同轴心固定安装有第二喇叭罩，所述第一挡板上竖向滑动安装有第一定位销且第一定位销和第一挡板之间连接有第一定位弹簧，位于纵向另一侧的所述保护板的顶部设置有第一定位销相配合的第一定位销孔。

上述技术方案有益效果在于：

1、一种膝关节康复训练机器人可通过动力齿轮驱动第二齿条竖向滑动，从而使腿部支撑块顺时针旋转一定的角度然后停止等待一定的时间，接着动力齿轮再驱动第一齿条竖向滑动，逆时针旋转相同的角度，然后等待一定的时间，在整个训练过程中保持一定的训练节奏；

2、膝关节在屈伸的同时膝关节可以左右摆动使得康复训练效果更佳；

3、患者可以训练的过程中可以选着躺着或坐着；

4、熏蒸可以加快膝关节处的血液流通速度使得患者康复训练效果更佳。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型齿轮齿条配合示意图；

图3为图2A的局部放大图；

图4为本实用新型另一角度整体机构示意图；

图5为本实用新型第三弹簧柱塞和第三定位孔剖视图；

图6为图5B的局部放大图；

图7为本实用新型第一轴和第一支腿剖面视图；

图8为图7C局部放大图

图9为本实用新型第二轴和第二支腿剖面视图；

图10为图9D局部放大图；

图11为本实用新型结构示意图；

图12为本实用新型第一定位销的剖面图；

图13为图12E的局部放大图。

具体实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至图13实施例的详细说明中，将可清楚的呈现，以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。

实施例一，本实施例提供一种膝关节康复训练机器人，包括第一平台1，其特征在于，所述第一平台1两侧分别固定安装有保护板2，所述保护板2竖向滑动安装有第一齿条3和第二齿条4且第一齿条3啮合安装有转动安装在第一平台1上的第一齿轮5和转动安装在保护板2上的第一惰轮6，所述第二齿条4和第一齿轮5啮合安装，所述第二齿条4啮合安装有动力齿轮7，所述动力齿轮7和第一惰轮6啮合安装，所述动力齿轮7由固定于保护板上的电机9驱动，所述第一齿轮5同轴心固定安装有转动安装在第一平台1上的腿部支撑块10且腿部支撑块10远离第一平台1的一端转动安装有脚部支撑块11，所述脚部支撑块11和第一平台1之间经第一传动装置连接，所述第一惰轮6、动力齿轮7、第一齿条3、第二齿条4在电机9的带动下可实现带动第一齿轮5往复转动，所述第一传动装置与脚部支撑块10相配合可实现：伴随着腿部支撑块10的往复转动可通过第一传动装置同步带动脚部支撑块10进行往复摆动；

具体实施过程：初始位置时，动力齿轮7和第二齿条4刚刚啮合，第一惰轮6和动力齿轮7没有啮合，第一齿条3竖向滑动到最低点，第二齿条4竖向滑动到最高点，如图4所示，脚部支撑块11在腿部支撑快的右边（如图4所示）；电机9电性连接有外接电源，电机9驱动动力齿轮7顺时针转动（如图3所示）（动力齿轮7属于不完全齿轮，不完全齿轮上的齿是不完整的，通常只有一个或几个齿），动力齿轮7驱动第二齿条4向下滑动且第二齿条4驱动第一齿轮5顺时针转动，从而驱动腿部支撑块10顺时针转动，在腿部支撑块10顺时针转动的过程中，脚部支撑块11在第一传动装置的作用下向左摆动，当第二齿条4向下滑动到最低点时，与此同时第一齿条3经第一齿轮5驱动第一齿条3向上滑动到最高点，动力齿轮7和第二齿条4脱离，此时腿部支撑块10到达极限位置也就是说患者的腿此时是伸直的（膝盖软组织之间的空隙内有润滑液，当双腿伸直时大腿骨和小腿骨之间的距离最大，软组织之间就能产生一定的空间，腿伸直实质是肌肉用力，就可以把润滑液压入膝盖软组织之间的空隙，给软组织补充营养，长时间如此可加强软组织的耐磨性能）；动力齿轮7接着旋转，动力齿轮7此时和第二齿条4、第一惰轮6都没有啮合，腿部支撑块10此时保持固定，（腿部支撑块10和第一平台1之间有摩擦阻尼，在此摩擦阻尼的过程中腿部支撑块10部不受外力的作用下保持固定）在腿部支撑块10保持固定的时间中，腿一直保持伸直，润滑液压入膝盖软组织之间的空隙，给软组织补充营养，长时间如此可加强软组织的耐磨性能；然后动力齿轮7开始和第一惰轮6相啮合，动力齿轮7经第一惰轮6驱动第一齿条3向下滑动，从而驱动第一齿轮5和腿部支撑块10逆时针转动回到初始位置，在腿部支撑块10逆时针转动的过程中，脚部支撑块11在第一传动装置的作用下向右摆动回到初始位置，当第一齿条3向下滑动到最低点时，与此同时第二齿条4经第一齿轮5驱动第二齿条4向上滑动到最高点，动力齿轮7和第二齿条4脱离；动力齿轮7接着旋转，动力齿轮7此时和第二齿条4、第一惰轮6都没有啮合，腿部支撑块10此时保持固定，然后动力齿轮7和第二齿条4啮合重复上述运动；

在整个运动过程中，腿部支撑块10保持一定的运动规律，整个过程中也留了足够的时间使得润滑液充分的进入到膝盖软组织之间的空隙，给软组织补充营养，从而使患者康复效果更佳。

实施例二，在实施例一的基础上，两所述腿部支撑块10远离第一平台1的一端转动安装有第一轴销14且第一轴销14套固有皮带轮15，两所述皮带轮14之间经皮带连接，所述第一传动装置包括：其中一个皮带轮15同轴心固定安装有脚部支撑齿轮13且脚部支撑齿轮13啮合有固定安装于第一平台1的弧形端面齿轮12，所述弧形端面齿轮12与第一齿轮5同轴心设置；

具体实施过程：在腿部支撑块10顺时针转动的过程中，由于脚部支撑齿轮13和弧形端面齿轮12相互啮合，又因为弧形端面齿轮12固定不动，从而使得脚部支撑齿轮13逆时针转动一定的角度，脚部支撑齿轮13经第一销轴14驱动脚部支撑块11逆时针旋转相同的角度，我们设置脚部支撑齿轮13和弧形端面齿轮12一定的比列关系，使得腿部支撑块10在顺时针转动的过程中同时脚部支撑块11旋转合适的角度（避免脚部支撑块11沿逆时针或顺时针方向转动角度过大而导致膝关节扭伤），位于左侧的脚部支撑块11和位于有侧的脚部支撑块11通过带传动连接在一起从而保持同步转动；在腿部支撑块10逆时针转动的过程中，脚部支撑块11的运动过程和脚部支撑块11在腿部支撑块10顺时针过程中的运动过程相反。

实施例三，在实施例一的基础上，如图2和图11所示，所述第一平台1转动安装有第二平台16，所述第二平台16横向一侧下端面固定安装有若干个第一支腿固定块17且第一支腿固定块17转动安装有第一支腿18，所述第一支腿18螺纹安装有第一弹簧柱塞19（弹簧柱塞也叫球头柱塞，或者是定位珠柱，是在螺牙内部装设弹簧）且第一支腿固定块17上设置有与第一弹簧柱塞19相配合的2个90度间隔环绕排列的第一定位孔20，如图7所示，所述若干个第一支腿18固定安装有第一轴21，所述第二平台16横向另一侧下端面固定安装有若干个第二支腿固定块22且第二支腿固定块22转动安装有第二支腿23，所述第二支腿23螺纹安装有第二弹簧柱塞24且第二支腿固定块22上设置有与第二簧柱塞相配合的2个90度间隔环绕排列的第二定位孔25，如图9所示，所述若干个第二支腿23固定安装有第二轴26，所述第二平台16横向一端两侧分别设置有间隔环绕排列的第三定位孔27且第一平台1螺纹安装有与第三定位孔27相配合的第三弹簧柱塞28；

具体实施过程：当患者想要坐时，辅助人员驱动第二平台16围绕第一平台1上的第一转轴转动，在第一转轴转动的过程中，第三弹簧柱塞28中的钢珠与所配合的第三定位孔27相脱离收回到第三弹簧柱塞28中，当第二平台16旋转到适合患者的角度时，第三弹簧柱塞28中的钢珠会进入到相配合的第三定位孔27内，第三弹簧柱塞28中的钢珠与第三定位孔27相互配合以保证第二平台16在腿部支撑块10运动的整个过程中不会发生转动；然后辅助人员驱动第一支腿18围绕与之配合的第一支腿固定块17逆时针转动90度，在此过程中，如图11所示，第一弹簧柱销和位于第一轴21下方的第一定位孔20脱离，第一弹簧柱销和位于第一轴21右边的第一定位孔20配合，辅助人员驱动第二支腿23围绕与之配合的第二支腿固定块22顺时针转动90度，在此过程中第二弹簧柱销和位于第二轴26下方的第二定位孔25脱离，第二弹簧柱销和位于第二轴26左边的第二定位孔25配合，如如7所示，第一支腿固定块17和第二支腿固定块22错开布置以防止第一支腿18和第二支腿23在收回的过程中相互碰撞；当患者想要躺时，只需要将第一支腿18和第二支腿23打开,然后将第二平台16旋转到与第一平台1相平齐即可；第一弹簧柱销的作用是使得第一支腿18在收回或者打开以后在不受外力的作用下保持固定，第二弹簧柱销的作用与之相同。

实施例四，在实施例三的基础上，所述第二平台16横向滑动安装有头部支撑块29，所述头部支撑块29螺纹配合安装有第一螺杆30且第一螺杆30和第二平台16转动安装，所述第一螺杆30的一端同轴心固定安装有手轮31；较好的头部支撑块29可以使用较为柔软的材料；摇动手轮31促使第一螺杆30顺时针或者逆时针转动就可以使头部支撑块29横向滑动使得患者无论是坐还是躺都可以将头部放到舒适的位置。

实施例五，在实施例四的基础上，如图1所示，位于纵向一侧的保护板2转动安装有第一挡板32，所述第一挡板32竖向滑动安装有第一滑动板33且第一滑动板33固定安装有第一硬管34和第二硬管35，所述第一硬管34同轴心固定安装有第一软管36且第一软管36同轴心固定安装有第一喇叭罩38，所述第二硬管35同轴心固定安装有第二软管37且第二软管37同轴心固定安装有第二喇叭罩39，所述第一硬管34和第二硬管35外界有中药熏蒸箱（中药熏蒸箱和可以产生中药蒸汽，中药蒸汽可以通过管道输送到第一喇叭罩38和第二喇叭罩39中），如图12所示，所述第一挡板32上竖向滑动安装有第一定位销40且第一定位销40和第一挡板32之间连接有第一定位弹簧41，位于纵向的另一侧的所述保护板2的顶部设置有第一定位销40相配合的第一定位销孔42；

具体实施过程：患者将第一挡板32逆时针旋转一定的角度，然后患者做到第一平台1上，患者将腿放到腿部支撑块10上，将脚插入到脚部支撑块11上，然后将第一挡板32顺时针旋转相同的角度使得第一挡板32回到初始位置，此时第一定位销40在第一弹簧侧作用下进入到与之相配合的第一定位销孔42中，为了使得第一定位销40更好的从第一定位销孔42中脱离，我们把第一定位销40的头部设置成弧形，我们在第一定位销40的尾部设置有凸起且我们才第一挡板32上设置有与第一定位销40的凸起相配合的槽，通过第一定位销40和槽配合可以使第一定位销40在顺时针或者逆时针旋转的过程中不至于掉到地上；我们拉动第一滑动板33使得第一喇叭罩38和第二喇叭罩39扣在患者的膝关节上，第一滑动板33和第一挡板32之间有摩擦阻尼且在该摩擦阻尼下，第一滑动板33在无外力的作用下不会滑动，输送过来的中药蒸汽可以通过喇叭罩完全覆盖患者的膝关节，中药蒸汽可以加快患者的血液流通速度，使得患者的康复效果更好，较好的第一喇叭罩38和第二喇叭罩39可以使用较为柔软的材料制作，一方面是为了保护患者的膝关节，另一方面使得第一喇叭罩38和第二喇叭罩39和膝关节密封更好，可以使得中药蒸汽的利用率更高，在腿部支撑块10顺时针转动的过程中，第一软管36和第二软管37收缩，第一滑动板33不会移动，在腿部支撑块10逆时针转动的过程中第一软管36和第二软管37展开，第一滑动板33不会移动，在第一软管36和第二软管37的作用下可使得第一喇叭罩38和第二喇叭罩39在整个运动过程中完好的扣在患者腿部的膝关节上，使得中药蒸汽在整个过程中都可以完全覆盖在患者的膝关节上，提高中药蒸汽在整个过程中的利用率，以节约中药药材。

上面所述只是为了说明本实用新型，应该理解为本实用新型并不局限于以上实施例，符合本实用新型思想的各种变通形式均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种膝关节康复训练机器人，包括第一平台（1），其特征在于，所述第一平台（1）两侧分别固定安装有保护板（2），所述保护板（2）竖向滑动安装有第一齿条（3）和第二齿条（4）且第一齿条（3）啮合安装有转动安装在第一平台（1）上的第一齿轮（5）和转动安装在保护板（2）上的第一惰轮（6），所述第二齿条（4）和第一齿轮（5）啮合安装，所述第二齿条（4）啮合安装有动力齿轮（7），所述动力齿轮（7）和第一惰轮（6）啮合安装，所述动力齿轮（7）由固定于保护板上的电机（9）驱动，所述第一齿轮（5）同轴心固定安装有转动安装在第一平台（1）上的腿部支撑块（10）且腿部支撑块（10）远离第一平台（1）的一端转动安装有脚部支撑块（11），所述脚部支撑块（11）和第一平台（1）之间经第一传动装置连接，所述第一惰轮（6）、动力齿轮（7）、第一齿条（3）、第二齿条（4）在电机（9）的带动下可实现带动第一齿轮（5）往复转动，所述第一传动装置与脚部支撑块（11）相配合可实现：伴随着腿部支撑块（10）的往复转动可通过第一传动装置同步带动脚部支撑块（11）进行往复摆动。

2.根据权利要求1所述的一种膝关节康复训练机器人，其特征在于，两所述腿部支撑块（10）远离第一平台（1）的一端转动安装有第一轴销（14）且第一轴销（14）套固有皮带轮（15），两所述皮带轮（15）之间经皮带连接，所述第一传动装置包括：其中一个皮带轮（15）同轴心固定安装有脚部支撑齿轮（13）且脚部支撑齿轮（13）啮合有固定安装于第一平台（1）的弧形端面齿轮（12），所述弧形端面齿轮（12）与第一齿轮（5）同轴心设置。

3.根据权利要求1所述的一种膝关节康复训练机器人，其特征在于，所述第一平台（1）转动安装有第二平台（16），所述第二平台（16）横向一侧下端面固定安装有若干个第一支腿固定块（17）且第一支腿固定块（17）转动安装有第一支腿（18），所述第一支腿（18）螺纹安装有第一弹簧柱塞（19）且第一支腿固定块（17）上设置有与第一弹簧柱塞（19）相配合的2个90度间隔环绕排列的第一定位孔（20），若干个所述第一支腿（18）固定安装有第一轴（21），所述第二平台（16）横向另一侧下端面固定安装有若干个第二支腿固定块（22）且第二支腿固定块（22）转动安装有第二支腿（23），所述第二支腿（23）螺纹安装有第二弹簧柱塞（24）且第二支腿固定块（22）上设置有与第二簧柱塞相配合的2个90度间隔环绕排列的第二定位孔（25），若干个所述第二支腿（23）固定安装有第二轴（26），所述第二平台（16）横向一端两侧分别设置有间隔环绕排列的第三定位孔（27）且第一平台（1）螺纹安装有与第三定位孔（27）相配合的第三弹簧柱塞（28）。

4.根据权利要求3所述的一种膝关节康复训练机器人，其特征在于，所述第二平台（16）横向滑动安装有头部支撑块（29）。

5.根据权利要求1所述的一种膝关节康复训练机器人，其特征在于，位于纵向一侧的保护板（2）转动安装有第一挡板（32），所述第一挡板（32）竖向滑动安装有第一滑动板（33）且第一滑动板（33）固定安装有第一硬管（34）和第二硬管（35），所述第一硬管（34）同轴心固定安装有第一软管（36）且第一软管（36）同轴心固定安装有第一喇叭罩（38），所述第二硬管（35）同轴心固定安装有第二软管（37）且第二软管（37）同轴心固定安装有第二喇叭罩（39），所述第一挡板（32）上竖向滑动安装有第一定位销（40）且第一定位销（40）和第一挡板（32）之间连接有第一定位弹簧（41），位于纵向另一侧的所述保护板（2）的顶部设置有第一定位销（40）相配合的第一定位销孔（42）。

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