CN219614835U - 一种智能坐站评估与训练系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种智能坐站评估与训练系统，涉及康复医疗器械技术领域；包括底座组件，底座组件上设有升降组件，升降组件包括主体，主体内侧铰接有摆臂，摆臂末端活动连接有上半身固定装置，上半身固定装置下方设有坐垫，坐垫一端通过坐垫延伸杆与主体铰接，坐垫延伸杆靠近坐垫的一端通过坐垫连接杆与摆臂铰接，摆臂底部设有驱动装置；坐垫连接杆上设有拉力传感器，摆臂上设有角度传感器，拉力传感器和角度传感器分别与控制端连接，控制端与驱动装置电连接。本实用新型根据传感器数据能够使坐垫施加给患者的推力进行动态调整，达到了在训练过程中动态调整负载，提高训练效果的目的。

Description

一种智能坐站评估与训练系统

技术领域

本实用新型涉及康复医疗器械技术领域，特别是涉及一种智能坐站评估与训练系统。

背景技术

坐站训练是一种用于恢复下肢力量和坐站能力的训练方法，通过坐垫推动的方式减少患者部分或全部的体重，让患者在坐垫的推动下，让下肢力量不足的患者逐步恢复坐站能力。

下肢康复系统市面上产品种类较少，现有的坐站训练器在进行坐站训练时，主要缺点是通过电动推杆驱动坐垫给患者提供一个恒定的推力使患者站立或者坐下来，由于使用者在站立过程中的负载是动态变化的，这种恒定的推力不能动态的减少使用者的负载，在训练过程中可能对患者造成伤害，且这种纯被动的训练对康复后期能力较强的患者训练效果不好。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种智能坐站评估与训练系统，以解决上述现有技术存在的问题，根据传感器数据能够使坐垫施加给患者的推力进行动态调整，达到了在训练过程中动态调整负载，提高训练效果的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种智能坐站评估与训练系统，包括底座组件，所述底座组件上设有升降组件，所述升降组件包括主体，所述主体内侧铰接有摆臂，所述摆臂末端活动连接有上半身固定装置，所述上半身固定装置下方设有坐垫，所述坐垫一端通过坐垫延伸杆与所述主体铰接，所述坐垫延伸杆靠近所述坐垫的一端通过坐垫连接杆与所述摆臂铰接，所述摆臂底部设有驱动装置；所述坐垫连接杆上设有拉力传感器，所述摆臂上设有角度传感器，所述拉力传感器和角度传感器分别与控制端连接，所述控制端与所述驱动装置电连接。

可选的，所述底座组件上设有平移组件，所述平移组件用于放置使用者的脚部。

可选的，所述上半身固定装置包括与所述摆臂末端铰接的桌面板，所述桌面板上固定设有胸托，所述胸托两侧对称设有侧胸托，360度环绕的胸托和侧胸托，保证偏瘫患者训练的安全性，所述主体顶部对称设有两个升降扶手。

可选的，所述坐垫延伸杆两侧对称设有腿托，所述腿托通过腿托调整机构安装于所述主体上，所述腿托调整机构能够调整所述腿托的前后、上下和左右位置。

可选的，所述驱动装置包括铰接于所述主体底部的驱动装置安装块，所述驱动装置安装块上设有推杆，所述推杆顶部通过弹簧与所述摆臂底部固定连接，所述推杆顶部一侧通过连杆与所述摆臂靠近所述主体的一端铰接，所述推杆下方传动连接有伺服电机，所述伺服电机与所述控制端电连接，且所述伺服电机能够驱动所述推杆伸缩。

可选的，所述底座组件包括焊接框架，所述焊接框架固定设有垂直滑轨，所述主体滑动设于所述垂直滑轨上，所述垂直滑轨远离所述主体的一侧设有垂直推杆，所述垂直推杆顶部与所述主体连接；所述焊接框架内侧对称设有两个水平滑轨，所述平移组件滑动设于所述水平滑轨上；两个所述水平滑轨之间设有螺母丝杆，所述螺母丝杆的丝杆末端传动连接有水平电机，所述螺母丝杆的螺母与所述平移组件底部固定连接。

可选的，所述平移组件包括滑动设置于所述水平滑轨上的水平板，所述水平板上设有两个脚板，所述脚板一端与所述水平板一端铰接，所述脚板另一端底部通过脚部推杆与所述水平板铰接，所述脚板上设有脚部压力传感器，所述脚部压力传感器与所述控制端电连接，能够电动调节的脚板，通过平板电脑一键设置适合的角度，保证踝关节损伤患者的使用体验。

可选的，所述焊接框架底部一端设有两个万向脚轮，所述焊接框架底部另一端设有两个定向脚轮；所述主体外侧包覆有壳体。

可选的，所述桌面板远离所述胸托的一端安装有显示屏，所述显示屏与控制端电连接。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型结合了伺服电机的高速响应，弹簧缓冲的高效减重机构，拉力传感器，角度传感器和智能算法实现了动态减重功能，坐垫推力可以根据患者需求动态改变，训练模式更加多样，训练效果更加好也更安全。本实用新型在患者训练时产生的训练数据会被保存，并在训练结束后提供报告，作为医护人员分析评估患者下肢能力的依据。另外在患者脚部集成了压力传感器，可以分析患者重心变化，配合平板电脑上的游戏，增加患者训练的趣味度热情。训练器的上身支撑机构有360度环绕的胸托和侧胸托，保证偏瘫患者训练的安全性。配合电动调节的脚步斜板，通过平板电脑一键设置适合的角度，保证踝关节损伤患者的使用体验。整机小巧轻便，且安装了四个可以锁定的脚轮，方便整机灵活移动。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型智能坐站评估与训练系统整体示意图；

图2是本实用新型升降组件示意图；

图3是本实用新型升降组件另一状态示意图；

图4是本实用新型底座组件示意图；

图5是本实用新型平移组件示意图；

附图标号说明：1.升降组件；2.底座组件；3.平移组件；4.外壳；5.胸托；6.侧胸托；7.升降扶手；8.摆臂；9.坐垫；10.弹簧；11.主体；12.推杆；13.伺服电机；14.坐垫连接杆；15.桌面板；16.腿托；17.万向脚轮；18.水平滑轨；19.螺母丝杆；20.水平电机；21.定向脚轮；22.垂直推杆；23垂直滑轨；24.焊接框架；25.脚部推杆；26.脚板；27.脚部压力传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种智能坐站评估与训练系统，以解决上述现有技术存在的问题，根据传感器数据能够使坐垫施加给患者的推力进行动态调整，达到了在训练过程中动态调整负载，提高训练效果的目的。

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，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实用新型提供一种智能坐站评估与训练系统，如图1所示，包括底座组件2，底座组件2上设有升降组件1，升降组件1包括主体11，主体11外侧设有外壳4，可以对其起到很好的保护作用，主体11内侧铰接有摆臂8，摆臂8末端活动连接有上半身固定装置，上半身固定装置下方设有坐垫9，坐垫9一端通过坐垫延伸杆与主体11铰接，坐垫延伸杆靠近坐垫9的一端通过坐垫连接杆14与摆臂8铰接，摆臂8底部设有驱动装置；坐垫连接杆14上设有拉力传感器，摆臂8上设有角度传感器，拉力传感器和角度传感器分别与控制端连接，控制端与驱动装置电连接。底座组件2上设有平移组件3，平移组件3用于放置使用者的脚部。升降组件1可以上下垂直平移以适应不同患者的身高；底座组件2可以水平平移，在患者主动模式训练过程中改变患者脚的位置，以方便患者自主进行坐站训练。

实用新型人在设计过程中发现，现有坐站训练器通过电动推杆驱动坐垫给患者提供一个恒定的推力使患者站立或者坐下来，由于使用者在站立过程中的负载是动态变化的，这种恒定的推力不能动态的减少使用者的负载，在训练过程中可能对患者造成伤害，且这种纯被动的训练对康复后期能力较强的患者训练效果不好。基于此，本实用新型结合了伺服电机13的高速响应，弹簧10缓冲的高效减重机构，拉力传感器，角度传感器和智能算法实现了动态减重功能，坐垫9推力可以根据患者需求动态改变，训练模式更加多样，训练效果更加好也更安全；本实用新型整机安装了多个传感器，可以收集坐垫的推力、角度、整机高度、脚板角度、患者重心等多种数据，可以提供合理的训练方案和丰富的训练报告。

具体的，于不同的实施例中，本实用新型上半身固定装置包括与摆臂8末端铰接的桌面板15，桌面板15上固定设有胸托5，胸托5两侧对称设有侧胸托6，保证可以牢固固定患者上半身，保证偏瘫患者安全，主体11顶部对称设有两个升降扶手7，使用者上本身固定好后，使用者可以双手握持升降扶手7，使得训练过程中使用者舒适度更高，稳定性更好，坐站过程中，升降扶手7可以跟随使用者伸长或缩短，适用性强。坐垫延伸杆两侧对称设有腿托16，腿托16通过腿托调整机构安装于主体11上，腿托调整机构可以采用滑块滑槽结构，或者螺母丝杠结构等，也可以采用现有三维移动调整结构，具体不做限制，腿托调整机构能够调整腿托16的前后、上下和左右位置。驱动装置包括铰接于主体11底部的驱动装置安装块，驱动装置安装块上设有推杆12，推杆12顶部通过弹簧10与摆臂8底部固定连接，推杆12顶部一侧通过连杆与摆臂8靠近主体11的一端铰接，推杆12下方传动连接有伺服电机13，二者可以采用齿轮啮合传动连接，具体连接方式不做限制，伺服电机13与控制端电连接，且伺服电机13能够驱动推杆12伸缩。

本实用新型使用时，如图2，此时为升降组件的坐姿状态，患者座在坐垫9上，上半身被胸托5和侧胸托6固定在桌面板15上，摆臂8一端安装在主体11上，并可以上下摆动，另一端和桌面板15连接，坐垫9通过坐垫连接杆14和摆臂8相连。伺服电机13驱动推杆12向上伸出，再经过弹簧10推动摆臂8向上摆动，弹簧10可以缓冲推杆12产生的推力，使主动训练时更加舒适顺滑，摆臂8和桌面板15组成了一个平行四边形结构，在向上摆动过程中保证桌面板15始终保持平行，同时坐垫9也向上转动，给患者减重，帮助患者被动或者主动站立起来。坐垫连接杆14中安装有拉力传感器，可以实时计算出坐垫给患者的推力，主动训练过程中，结合安装在摆臂8上的角度传感器输出的角度值计算患者需要的减重值，实时调整推杆12的推力，上肢功能较好的患者可以通过拉升降扶手7来帮助自己站起来。

如图3，此时为升降组件的站立状态，患者腿部被腿托16固定，防止因为腿部移动对患者造成伤害，两个腿托16的高度、左右距离和前后距离都可以分别调整以适应不同的患者。

进一步优选的，如图4所示，底座组件2包括焊接框架24，焊接框架24固定设有垂直滑轨23，主体11滑动设于垂直滑轨23上，垂直滑轨23远离主体11的一侧设有垂直推杆22，垂直推杆22顶部与主体11连接，从而可以根据需要带动主体11上下移动；焊接框架24内侧对称设有两个水平滑轨18，平移组件3滑动设于水平滑轨18上；焊接框架24底部安装两个万向脚轮17和两个定向脚轮21，通过这四个脚轮可以轻松移动训练器。两根水平滑轨18安装在焊接框架24底部左右两侧，平移组件3可以顺着水平滑轨18前后平移，平移组件3和螺母丝杆19连接，水平电机20驱动螺母丝杆19转动，进而带动平移组件3前后平移。垂直推杆22连接升降组件1和底座组件2，推动升降组件1顺着垂直滑轨上下滑动，以适应不同身高的患者。

如图5所示，平移组件3包括滑动设置于水平滑轨18上的水平板，水平板上设有两个脚板26，脚板26一端与水平板一端铰接，脚板26另一端底部通过脚部推杆25与水平板铰接，脚板26可以将患者脚部固定，脚部推杆25可以改变脚板26的角度，帮助踝关节损伤的患者找到舒适的训练角度，两个脚板26中间各安装有四个脚部压力传感器27，脚部压力传感器27与控制端电连接，可以通过算法感知患者重心的变化，结合小游戏以提升训练的趣味程度，另外也可以帮助医师调整训练内容。桌面板15远离胸托5的一端安装有显示屏，显示屏与控制端电连接，显示屏处可以采用平本电脑代替，从而提供平板电脑供患者交互，结合角度重心和坐垫角度等数据玩各种趣味游戏以激发患者训练热情。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“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。此外，术语“第一”、“笫二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种智能坐站评估与训练系统，其特征在于：包括底座组件，所述底座组件上设有升降组件，所述升降组件包括主体，所述主体内侧铰接有摆臂，所述摆臂末端活动连接有上半身固定装置，所述上半身固定装置下方设有坐垫，所述坐垫一端通过坐垫延伸杆与所述主体铰接，所述坐垫延伸杆靠近所述坐垫的一端通过坐垫连接杆与所述摆臂铰接，所述摆臂底部设有驱动装置；所述坐垫连接杆上设有拉力传感器，所述摆臂上设有角度传感器，所述拉力传感器和角度传感器分别与控制端连接，所述控制端与所述驱动装置电连接。

2.根据权利要求1所述的智能坐站评估与训练系统，其特征在于：所述底座组件上设有平移组件，所述平移组件用于放置使用者的脚部。

3.根据权利要求1所述的智能坐站评估与训练系统，其特征在于：所述上半身固定装置包括与所述摆臂末端铰接的桌面板，所述桌面板上固定设有胸托，所述胸托两侧对称设有侧胸托，所述主体顶部对称设有两个升降扶手。

4.根据权利要求1所述的智能坐站评估与训练系统，其特征在于：所述坐垫延伸杆两侧对称设有腿托，所述腿托通过腿托调整机构安装于所述主体上，所述腿托调整机构能够调整所述腿托的前后、上下和左右位置。

5.根据权利要求1所述的智能坐站评估与训练系统，其特征在于：所述驱动装置包括铰接于所述主体底部的驱动装置安装块，所述驱动装置安装块上设有推杆，所述推杆顶部通过弹簧与所述摆臂底部固定连接，所述推杆顶部一侧通过连杆与所述摆臂靠近所述主体的一端铰接，所述推杆下方传动连接有伺服电机，所述伺服电机与所述控制端电连接，且所述伺服电机能够驱动所述推杆伸缩。

6.根据权利要求2所述的智能坐站评估与训练系统，其特征在于：所述底座组件包括焊接框架，所述焊接框架固定设有垂直滑轨，所述主体滑动设于所述垂直滑轨上，所述垂直滑轨远离所述主体的一侧设有垂直推杆，所述垂直推杆顶部与所述主体连接；所述焊接框架内侧对称设有两个水平滑轨，所述平移组件滑动设于所述水平滑轨上；两个所述水平滑轨之间设有螺母丝杆，所述螺母丝杆的丝杆末端传动连接有水平电机，所述螺母丝杆的螺母与所述平移组件底部固定连接。

7.根据权利要求6所述的智能坐站评估与训练系统，其特征在于：所述平移组件包括滑动设置于所述水平滑轨上的水平板，所述水平板上设有两个脚板，所述脚板一端与所述水平板一端铰接，所述脚板另一端底部通过脚部推杆与所述水平板铰接，所述脚板上设有脚部压力传感器，所述脚部压力传感器与所述控制端电连接。

8.根据权利要求6所述的智能坐站评估与训练系统，其特征在于：所述焊接框架底部一端设有两个万向脚轮，所述焊接框架底部另一端设有两个定向脚轮；所述主体外侧包覆有壳体。

9.根据权利要求3所述的智能坐站评估与训练系统，其特征在于：所述桌面板远离所述胸托的一端安装有显示屏，所述显示屏与控制端电连接。