CN217014618U - 一种床旁上下肢康复训练系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种床旁上下肢康复训练系统，该系统包括基座、竖直升降臂、水平伸缩臂、触摸显示屏以及运动训练组件；水平伸缩臂的活动端与所述驱动机构铰接，并通过第一定位销定位；竖直升降臂、水平伸缩臂的移动均通过电缸驱动；电缸安装霍尔传感器；腿部软索固定机构铰接安装于所述驱动机构上，并通过第二定位销定位；驱动机构的两个输出端均设置有卡头，上肢训练机构以及下肢训练机构上都设与所述驱动机构动力输出端的卡头相适配的销轴；本实用新型解决了现有康复训练设备在进行竖直升降、水平伸缩和旋转这三个自由度调节时调节不便，上下肢训练设备切换时需要拆卸腿部软索固定机构导致费时费力的问题。

Description

一种床旁上下肢康复训练系统

技术领域

本实用新型涉及一种康复设备，具体涉及一种床旁上下肢康复训练系统。

背景技术

早期脑卒中(脑梗塞、脑出血)等疾病引起的上肢/下肢废用性关节功能障碍患者绝大对数躺在床上，无法下床，因此需要外部康复设备介入，提供辅助治疗，防止长期卧床肌肉萎缩、压疮等伤害。因此上下肢运动康复设备很有必要早期介入。

现有的很多康复设备大多为分为两台设备，一台用于训练上肢，一台用来训练下肢，造成购置费用较高。

基于此，目前市场上也出现了一些一体式上下肢康复训练设备，可满足上下肢的同步训练，但是该类设备大多都存在以下问题：

1、为了适应不同患者的使用要求，需要对设备进行整体定位、竖直升降、水平伸缩和旋转等调节，但是目前的该类设备中有一部分设备不具备上述调节功能，还有一些设备仅具备一两个环节的调节，并且调节的方式大多都采用手动操作，不仅调节过程不便导致费时费力，并且人工操作时，大多数设备没有调节后的锁紧功能，对于设备和患者来说都有着很大安全隐患。

2、有些上下肢一体设备，手部训练切换时需要腿部拆卸腿部软索固定机构，切换过程费人力、费时间，而且传统设备人工操作如果操作不到位，可能还会引起设备损害或患者伤害。

实用新型内容

为了解决现有一体式上下肢康复训练设备在进行竖直升降、水平伸缩和旋转这三个自由度调节时调节不便，上下肢训练设备切换时需要拆卸腿部软索固定机构导致费时费力的问题，本实用新型提供了一种一种床旁上下肢康复训练系统。

本实用新型的具体技术方案是：

一种床旁上下肢康复训练系统，包括基座、竖直升降臂、水平伸缩臂、触摸显示屏以及运动训练组件；竖直升降臂竖直设置，水平伸缩臂水平设置；运动训练组件包括驱动机构、腿部软索固定机构、上肢训练机构以及下肢训练机构；

其改进之处是：

竖直升降臂固定端与基座连接，竖直升降臂活动端与水平伸缩臂固定端连接，水平伸缩臂的活动端与所述驱动机构铰接，并通过第一定位销定位；

竖直升降臂活动端的竖直移动通过第一电缸驱动；水平伸缩臂活动端的水平移动通过第二电缸驱动，且第一电缸和第二电缸均设置有霍尔传感器；

腿部软索固定机构铰接安装于所述驱动机构上，并通过第二定位销定位；

所述驱动机构的两个输出端均设置有卡头，上肢训练机构以及下肢训练机构上都设与所述驱动机构动力输出端的卡头相适配的销轴；通过卡头与销轴的配合，实现了上肢训练机构以及下肢训练机构在驱动机构上的快速更换。

进一步地，该系统还包括主体升降机构，主体升降机构包括支撑脚杯、升降连杆组件以及第三电缸；

升降连杆组件上设置多个支撑脚杯；

第三电缸一端固定与所述竖直升降臂上，另一端与升降连杆组件铰接，第三电缸驱动升降连杆组件带动多个支撑脚杯沿竖直方向移动，从而驱动基座上下移动；所述第三电缸内设置有霍尔传感器。

进一步地，上述竖直升降臂包括竖直内筒、竖直外筒、导向杆、导轨以及滑块；

竖直外筒固定于基座上，竖直内筒与竖直外筒保持同轴，竖直内筒一端伸入所述竖直外筒内，另一端位于竖直外筒外；

竖直内筒位于竖直外筒外的一端与导向杆一端连接，导向杆另一端竖直向下延伸，该延伸部分上设置有导轨；

竖直外筒上安装有与所述导轨配合的滑块；

第一电缸安装于竖直外筒内，其一端固定于竖直外筒内，另一端与所述竖直内筒固连。

进一步地，上述竖直内筒中内装有陀螺仪传感器。

进一步地，上述水平伸缩臂包括水平内筒、水平外筒以及导轮；

水平外筒与竖直外筒的顶部连接，水平内筒与水平外筒保持同轴，水平内筒一端伸入所述水平外筒内，另一端位于水平外筒外；

水平外筒上设置有缺口，缺口处安装导轮，导轮一部分伸入缺口内与所述水平内筒接触；

第二电缸安装于水平外筒内，其一端固定于水平外筒内，另一端与所述水平内筒固连。

进一步地，上述水平内筒中内装有陀螺仪传感器。

进一步地，上述第一定位销和第二定位销均采用球形把手旋钮柱塞。

本实用新型的优点在于：

1、本实用新型采用电缸驱动竖直升降臂、水平升降臂运动，同时电缸带有霍尔传感器，能够反馈移动位置，从而使得康复训练设备的竖直和水平方向的调节具有自锁保护和防止跌落的效果，同时由于电缸驱动具有记忆功能，在初次使用后即可记录位置，再次使用可一键匹配患者位置，使用过程省时省力。

2、本实用新型采用的驱动机构设置卡头，上肢训练机构以及下肢训练机构上都设有与卡头相适配的销轴，可满足上下肢训练的快速切换；同时，腿部软索固定机构铰接安装于所述驱动机构上，并通过第二定位销定位，当需要进行上肢训练时无需拆卸腿部软索固定机构，只需要解锁第二定位销，转动腿部软索固定机构，即可避免实现上肢训练时腿部软索固定机构带来的干扰。

3、本实用新型在基座处设置有由支撑脚杯、升降连杆组件以及第三电缸构成的主体升降机构，该主体升降机构动作之后式支撑脚杯着地，设备整体可以固定不动，并且第三电缸带有霍尔传感器，不仅具有自锁保护和防止跌落功能，并且能够反馈移动位置，有效确保了患者训练的可靠性和安全性。

4、本实用新型在竖直升降臂、水平升降臂内部装有陀螺仪传感器，遇到障碍物后反向运行5mm停止，可有效防止设备或障碍物损坏。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为上肢训练组件的结构示意图。

图3为下肢训练组件的结构示意图。

图4为主体升降机构的结构示意图。

图5为竖直升降臂的结构示意图。

图6为水平伸缩臂的结构示意图。

图7为驱动机构的局部结构示意图(其中，图中驱动机构一侧输出端安装下肢训练机构，另一侧仅设有卡头)。

图8为进行上肢训练时，具有水平伸缩臂和运动训练组件的局部结构图；

图9为进行下肢训练时，具有水平伸缩臂和运动训练组件的局部结构图。

附图标记如下：

1-基座、2-竖直升降臂、21-竖直内筒、22-竖直外筒、23-导向杆、24-导轨、25-滑块、3-水平伸缩臂、31-水平内筒、32-水平外筒、33-导轮、4-触摸显示屏、5-运动训练组件；51-驱动机构、52-腿部软索固定机构、53-上肢训练机构、54-下肢训练机构、6-主体升降机构、7-第一定位销、8-第一电缸、9-第二电缸、10-第二定位销、11-卡头、12-销轴、13-脚轮、14-支撑脚杯、15-升降连杆组件、16-第三电缸、17-陀螺仪传感器。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型的保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

同时在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接：同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供的一种床旁上下肢康复训练系统由计算机控制，可以帮助上肢和(或)下肢功能障碍患者通过关节运动训练，有效的锻炼患者关节活动及相关肌肉，如图1-3以及图7所示，该系统的基本结构包括基座1、竖直升降臂2、水平伸缩臂3、触摸显示屏4以及运动训练组件5；运动训练组件5包括驱动机构51、腿部软索固定机构52、上肢训练机构53以及下肢训练机构54；

竖直升降臂2竖直设置，水平伸缩臂3水平设置；

竖直升降臂2的固定端与基座1连接，竖直升降臂2活动端与水平伸缩臂3的固定端连接；水平伸缩臂3的活动端与所述驱动机构51铰接，并通过第一定位销7定位；

竖直升降臂2活动端的竖直移动通过第一电缸8驱动；水平伸缩臂3活动端的水平移动通过第二电缸9驱动，且第一电缸8和第二电缸9均设置有霍尔传感器；

腿部软索固定机构52铰接安装于所述驱动机构51上，并通过第二定位销定位10；

驱动机构51的两个输出端均设置有卡头11，上肢训练机构53以及下肢训练机构54上都设与所述驱动机构动力输出端的卡头11相适配的销轴12；通过卡头11与销轴12的配合，实现了上肢训练机构53以及下肢训练机构54在驱动机构上的快速更换。

需要说明的一点是：为了方便操作，本实施例中第一定位销7和第二定位销10均采用外购的球形把手旋钮柱塞。

如图4所示，为了是使患者使用该系统进行训练时，系统整体可以稳定的固定于地面保持不动，并且需要搬运系统时可以省时省力，本实施例的基座1底部设置脚轮13，并且还设置有由支撑脚杯14、升降连杆组件15以及第三电缸16组成的主体升降机构6；

升降连杆组件15上设置多个支撑脚杯14；

第三电缸16一端固定与所述竖直升降臂2上，另一端与升降连杆组件15铰接，第三电缸16驱动升降连杆组件15带动多个支撑脚杯14沿竖直方向移动，从而驱动基座1上下移动，当基座1升起，脚轮13与地面脱离，此时依靠支撑脚杯14与地面接触，实现设备的固定，当基座1下降，脚轮13与地面接触，此时在脚轮13作用下设备可轻松移动；第三电缸16内设置有霍尔传感器，霍尔传感器能够移动反馈位置信息，并且电缸具有自锁保护防止跌落功能。

如图5所示，本实施例中竖直升降臂2具体包括竖直内筒21、竖直外筒22、导向杆23、导轨24以及滑块25；

竖直内筒22通过螺钉竖直连接于基座1上，竖直内筒21与竖直外筒22保持同轴，竖直内筒21一端伸入所述竖直外筒22内，另一端位于竖直外筒22外；第一电缸8安装于竖直外筒22内，其一端固定于竖直外筒22内，另一端与所述竖直内筒21固连；

由于第一电缸8带有霍尔传感器，不仅可实时反馈位置，而且具有自锁保护和防止跌落，同时在竖直内筒内装有陀螺仪传感器17，在升降过程中如若遇到障碍物，则会停止并反向运行5cm停止；

同时为了增强刚性，竖直升降臂2上还设置导向机构，具体结构为：竖直内筒21位于竖直外筒22外的一端与导向杆23一端连接，导向杆23另一端竖直向下延伸，该延伸部分上设置有导轨24；竖直外筒22上安装有与所述导轨24配合的滑块25；第一电缸8启动，在滑块25、导轨24以及导向杆23的导向作用下，竖直内筒21在竖直外筒22上的升降运动更加顺畅且可靠。该机构主要用于匹配不同得病床调节高度(本实施例中高度调节的最大量为300mm)。

如图6所示，本实施例中水平伸缩臂3具体包括水平内筒31、水平外筒32以及导轮33；水平外筒31通过螺钉连接于竖直外筒22的顶部，水平内筒31与水平外筒32保持同轴，水平内筒31一端伸入所述水平外筒32内，另一端位于水平外筒32外；第二电缸9安装于水平外筒32内，其一端固定于水平外筒32内，另一端与所述水平内筒31固连

第二电缸9带有霍尔传感器，不仅可实时反馈位置，而且具有自锁保护和防止跌落，同时在水平内筒32内装有陀螺仪传感器，在水平移动过程中如若遇到障碍物，则会停止并反向运行5cm停止；

同时为了增强刚性支撑，水平外筒32上设置有缺口，缺口处安装导轮33，导轮33一部分伸入缺口内与所述水平内筒31接触；第二电缸9启动，在导轮33的导向作用下，水平内筒31在水平外筒32上的水平运动更加顺畅且可靠。该机构主要用于匹配不同得病床长度(本实施例中水平调节的最大量为300mm)。

触摸显示屏4安装在水平伸缩臂上，触摸显示屏是本系统人机交互界面，用于显示整个系统的工作状态信息并接受使用者的操作输入。

本实施例中上肢训练机构53以及下肢训练机构54在驱动机构51上可快速更换。其具体过程为：

如图7和8所示，需要进行上肢训练时，将下肢训练机构53中踏板连接处的销轴12拔下，将上肢训练机构54中销轴54对准驱动机构51输出端的卡头11固定，然后将第二定位销10拆下(为了方便操作，本实施例中采用是球形把手旋钮柱塞作为第二定位销，操作时仅需进行旋松操作即可)，使腿部软索固定机构52旋转90°后再次插入第二定位销10(由于此处采用球形把手旋钮柱塞，操作时仅需进行拧紧操作即可)，同时将驱动机构51与水平伸缩臂3之间的第一定位销7拆下(由于此处第一定位销7也采用球形把手旋钮柱塞，操作和上面描述一致)，使驱动机构51旋转90°后再次插入第一定位销7，再将系统放在病床一侧，开始进行上肢训练。

如图9所示，需要进行下肢训练时，将上肢训练机构53中销轴12拔下，将下肢训练机构53中销轴12对准驱动机构51输出端的卡头11固定，将驱动机构51与水平伸缩臂3之间的第一定位销7拆下或者旋松，使驱动机构51反向旋转90°后再次插入或拧紧第一定位销7，然后将第二定位销10拆下或者旋松，使腿部软索固定机构52反向旋转90°后再次插入或拧紧第二定位销10，将训练系统放在病床尾部，开始进行下肢训练。

另外，本实施例提供的康复训练系统，还具有灵活实用的急停保护功能。常规技术下设备的操作者或患者只能通过设备上的急停开关触发急停保护功能。本实施例中除了采用常规的急停开关之外，还可增设穿戴式体感动作捕捉设备，患者可在紧急情况下通过做出特定动作让设备停止运行，以保护患者安全。并且每一次使用前都可以根据患者的身体生理状况自定义触发动作，包括但不限于摇头、点头、挥手、翻腕、扭转躯体以及上述动作的重复或组合。

本实施例的康复训练系统的计算机控制主要包括两个部分，分别是：运动训练控制系统以及电缸控制系统；

触摸显示屏用于显示整个系统的工作状态信息，接受操作者的操作输入并向运动训练控制系统和电缸控制系统发送操作指令；运动训练控制系统是实现本系统功能的基础组成部分，它按照用户的操作输入要求运动训练组件执行训练动作；

电缸控制系统是第一电缸、第二电缸、第三电缸的控制系统。

本实施例的计算机控制系统与常规康复训练设备的控制系统相比不同在于本实施例的计算机控制系统将电缸控制系统接入了整个系统控制功能中，使用者除了可以通过触摸显示屏查看基座、竖直升降臂、水平伸缩臂三个机构的位置外，还可以实现该调节机构的集中调节及位置记忆功能。

Claims (7)

1.一种床旁上下肢康复训练系统，包括基座、竖直升降臂、水平伸缩臂、触摸显示屏以及运动训练组件；竖直升降臂竖直设置，水平伸缩臂水平设置；运动训练组件包括驱动机构、腿部软索固定机构、上肢训练机构以及下肢训练机构；

其特征在于：

竖直升降臂固定端与基座连接，竖直升降臂活动端与水平伸缩臂固定端连接，水平伸缩臂的活动端与所述驱动机构铰接，并通过第一定位销定位；

竖直升降臂活动端的竖直移动通过第一电缸驱动；水平伸缩臂活动端的水平移动通过第二电缸驱动，且第一电缸和第二电缸均设置有霍尔传感器；

腿部软索固定机构铰接安装于所述驱动机构上，并通过第二定位销定位；

所述驱动机构的两个输出端均设置有卡头，上肢训练机构以及下肢训练机构上都设与所述驱动机构动力输出端的卡头相适配的销轴；通过卡头与销轴的配合，实现了上肢训练机构以及下肢训练机构在驱动机构上的快速更换。

2.根据权利要求1所述的床旁上下肢康复训练系统，其特征在于：还包括主体升降机构，主体升降机构包括支撑脚杯、升降连杆组件以及第三电缸；

升降连杆组件上设置多个支撑脚杯；

第三电缸一端固定与所述竖直升降臂上，另一端与升降连杆组件铰接，第三电缸驱动升降连杆组件带动多个支撑脚杯沿竖直方向移动，从而驱动基座上下移动；所述第三电缸内设置有霍尔传感器。

3.根据权利要求1或2所述的床旁上下肢康复训练系统，其特征在于：所述竖直升降臂包括竖直内筒、竖直外筒、导向杆、导轨以及滑块；

竖直外筒固定于基座上，竖直内筒与竖直外筒保持同轴，竖直内筒一端伸入所述竖直外筒内，另一端位于竖直外筒外；

竖直内筒位于竖直外筒外的一端与导向杆一端连接，导向杆另一端竖直向下延伸，该延伸部分上设置有导轨；

竖直外筒上安装有与所述导轨配合的滑块；

第一电缸安装于竖直外筒内，其一端固定于竖直外筒内，另一端与所述竖直内筒固连。

4.根据权利要求3所述的床旁上下肢康复训练系统，其特征在于：所述竖直内筒中内装有陀螺仪传感器。

5.根据权利要求4所述的床旁上下肢康复训练系统，其特征在于：所述水平伸缩臂包括水平内筒、水平外筒以及导轮；

水平外筒与竖直外筒的顶部连接，水平内筒与水平外筒保持同轴，水平内筒一端伸入所述水平外筒内，另一端位于水平外筒外；

水平外筒上设置有缺口，缺口处安装导轮，导轮一部分伸入缺口内与所述水平内筒接触；

第二电缸安装于水平外筒内，其一端固定于水平外筒内，另一端与所述水平内筒固连。

6.根据权利要求5所述的床旁上下肢康复训练系统，其特征在于：所述水平内筒中内装有陀螺仪传感器。

7.根据权利要求1所述的床旁上下肢康复训练系统，其特征在于：所述第一定位销和第二定位销均采用球形把手旋钮柱塞。

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