CN2815338Y - 仰卧式下肢康复训练机器人 - Google Patents

仰卧式下肢康复训练机器人 Download PDF

Info

Publication number
CN2815338Y
CN2815338Y CN 200520021462 CN200520021462U CN2815338Y CN 2815338 Y CN2815338 Y CN 2815338Y CN 200520021462 CN200520021462 CN 200520021462 CN 200520021462 U CN200520021462 U CN 200520021462U CN 2815338 Y CN2815338 Y CN 2815338Y
Authority
CN
China
Prior art keywords
rehabilitation training
frame
legs
gear
longitudinal axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN 200520021462
Other languages
English (en)
Inventor
张立勋
张今瑜
钱振美
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Engineering University
Original Assignee
Harbin Engineering University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Engineering University filed Critical Harbin Engineering University
Priority to CN 200520021462 priority Critical patent/CN2815338Y/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN2815338Y publication Critical patent/CN2815338Y/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Rehabilitation Tools (AREA)

Abstract

一种仰卧式下肢康复训练机器人,属于医疗器械。用于心脑血管疾病致瘫或意外事故所造成下肢体损伤的患者作下肢及相关关节康复训练。它包括由带传感器的直流力矩电机、齿轮组减速机构、齿形带轮副、光杠导轨组成的往复机构;由曲柄连杆机构组成的大小腿屈伸机构(左右腿各1套)以及独立电机和齿轮副驱动的脚姿态调整机构(左右脚各1套)。使用时,患者仰卧在床上,机架置于两腿之间,两脚踏在脚踏板上,并在单片机的键盘上自主设定控制指令后,即可实现髋关节、腿部的屈伸和踝关节的运动;也可以在不起动电机的情况下,用一条“好腿”带动另一条“坏腿”或单独进行踝关节的康复训练。

Description

仰卧式下肢康复训练机器人
技术领域
一种仰卧式下肢康复训练机器人,属于康复医疗器械。用于心脑血管疾病致瘫或意外事故所造成下肢体损伤的患者作下肢及相关关节康复训练。
背景技术
医学理论和实践证明,脑瘫后遗症或意外事故造成的肢体损伤患者必须进行肢体训练,有助于恢复肢体功能,防止肌肉“废用性”萎缩。多数患者因功能障碍或体力限制,需由具有一定的护理知识的护士或其他人按部就班地实施;个别患者仍具有部分“自我康复”的能力。
目前已有的腿部康复训练器(CPM机)主要用于下肢和膝关节的术后康复训练,对髋关节和踝关节的训练作用较小;此外,训练工作只能“被动”进行——由训练器带动,不能充分发挥偏瘫患者“好腿”的作用。
发明内容
一种仰卧式下肢康复训练机器人是根据康复学理论和人机合作机器人原理,借助单片机模拟、控制人体下肢运动规律,进行肌肉运动功能训练,其速度和强度可以根据患病的轻重和患者体能自主调整;对于偏瘫或单肢伤残病人,患者可以借助本机,用“好腿”带动“病腿”自主完成训练工作;训练时,髋关节、膝关节和踝关节同时得到锻炼。
仰卧式下肢康复训练机器人包括往复机构(1套)、大小腿屈伸机构(左右腿各1套)和脚姿态调整机构(左右脚各1套),且以机架纵向轴线为对称轴,对称布置。
往复机构包括带传感器的直流力矩电机、齿轮组减速机构、齿形带轮副、光杠导轨、导轨支架、滑动座、压板和机架。其中,2个导轨支架沿机架纵向轴线一前一后地固定于机架下表面;2套光杠导轨(每套两根,一上一下)沿机架纵向轴线对称地固定于导轨支架两侧的透孔中;2套滑动座借助其上的透孔以机架纵向轴线为中线一左一右地套装在光杠导轨上,可自由滑动;齿形带的2条平行边平行于机架纵向轴线,其主动轮与直流力矩电机和齿轮组减速机构相连,从动轮与装在导轨支架上的螺杆张紧机构相连;每套滑动座都借助压板夹紧在相邻的齿形带上(设计要求:做康复训练时,两条腿一曲一伸,故滑动座沿机架纵向一前一后地设置)。滑动座沿光杠导轨的往复运动由直流力矩电机的正反转并经齿轮组减速机构带动齿形带轮副和压板实现。
大小腿屈伸机构(左右腿各1套)为曲柄连杆机构。其中,曲柄(腿支架)的一端铰接在机架上表面,另一端与可伸缩的连杆端部铰接,而连杆的另一端铰接在滑动座的下端;曲柄(腿支架)上装有大腿捆绑带;伸缩连杆可借助快速锁紧机构锁定。于是,当滑动座沿光杠导轨往复运动时,曲柄连杆机构将带动大小腿作屈伸运动。
脚姿态调整机构(左右脚各1套)是围绕长方形滑动座展开的一组可控机构,包括电机、小齿轮、半齿轮、驱动臂和脚踏板。其中,电机固定在滑动座上;小齿轮和半齿轮是一对啮合副;驱动臂是半齿轮的延伸部分,其端部有一销轴,插装在跟部与滑动座上端铰接的脚踏板背面的条形槽道中,脚踏板正面装有捆绑带。于是,当电机带动小齿轮转过某一角度时,半齿轮上的驱动臂将推动脚踏板至某一位置,即改变了脚的姿态,同时也活动了踝关节。
使用时,患者仰卧在床上,机架置于两腿之间,两脚踏在脚踏板上,系紧捆绑带;大腿放在腿支架(曲柄)上,系紧捆绑带。初始状态时,因滑动座沿机架纵向一前一后,故患者一条腿处于伸直状态,另一条腿处于弯曲的状态。患者可在单片机的键盘上自主设定控制指令,启动直流力矩电机,单片机接受来自传感器的力、转角和转速信号,并控制直流力矩电机的转动,进而实现患者腿部的屈伸运动;与此同时,脚姿态调整机构中的电机也协同动作,并带动踝关节运动。患者可以用一条“好腿”与电机协同动作实现另一条“坏腿”的屈伸运动;也可以在不起动电机的情况下,只用一条“好腿”带动另一条“坏腿”进行屈伸运动。如果单独启动脚姿态调整机构中的电机并设定单片机,也可以单独进行踝关节的康复训练。
本实用新型用于心脑血管疾病致瘫和因意外事故等造成的下肢体损伤患者做下肢康复训练,也可用于健康老人的体育锻炼。
附图说明
图1仰卧式下肢康复训练机器人结构示意图(一条腿的)
图2仰卧式下肢康复训练机器人的往复运动机构示意图(两条腿的)
具体实施方式
下面给出本实用新型的优选实施方案,并结合附图加以说明。
仰卧式下肢康复训练机器人包括往复机构(1套)、大小腿屈伸机构(左右腿各1套)和脚姿态调整机构(左右脚各1套),且以机架9纵向轴线为对称轴,对称布置。在大、小腿屈伸的过程中,髋关节和膝关节也得到锻炼;而在脚姿态调整的过程中,踝关节得到锻炼。
如图1、2所示,往复机构包括带传感器的直流力矩电机1、齿轮组减速机构2、齿形带轮副3、4、14、光杠导轨10、11、导轨支架13、15、滑动座55、压板58和机架9。其中,2个导轨支架13、15沿机架9纵向轴线一前一后地固定于机架9的下表面;2套光杠导轨(左右腿各一套,每套两根,一上一下,图中仅示出一条腿用的)10、11沿机架9纵向轴线对称地固定于导轨支架13、15两侧的透孔中;2套滑动座(每支脚一个,图中仅示出一支脚的并给出标号)55借助其上的透孔以机架9纵向轴线为中线一左一右地套装在光杠导轨10、11上;齿形带4的2条平行边平行于机架9的纵向轴线,其主动轮3与直流力矩电机1和齿轮组减速机构2相连,从动轮14与装在导轨支架13上的螺杆张紧机构12相连;每套滑动座55都借助压板58夹紧在相邻的齿形带4上(设计要求:做康复训练时,两条腿一曲一伸,故沿机架9纵向轴线,滑动座55一前一后)。滑动座55沿光杠导轨10、11的往复运动由直流力矩电机1的正反转并经齿轮组减速机构2带动齿形带轮副3、4、14和压板58实现。
如图1所示,大小腿屈伸机构(左右腿各1套,图中仅示出一套并标号)为曲柄连杆机构。其中,腿支架(曲柄)7的一端铰接在机架9上表面,另一端与可伸缩的连杆6端部铰接,而连杆6的另一端铰接在滑动座55的下端;腿支架(曲柄)7上装有大腿捆绑带8;可伸缩的连杆6可借助快速锁紧机构锁定。于是,当滑动座55沿光杠导轨10、11往复运动时,曲柄连杆机构将带动大小腿作屈伸运动。
如图1所示,脚姿态调整机构(左右脚各1套,图中仅示出一套并标号)是围绕长方形滑动座55展开的一组可控机构,包括电机57、小齿轮56、半齿轮54、驱动臂53和脚踏板50。其中,小齿轮56和半齿轮54是一对啮合副,驱动臂53是半齿轮54的延伸部分,端部有一销轴51,插装在跟部与滑动座55上端铰接的脚踏板50背面的条形槽道中,脚踏板50的正面装有捆绑带52。于是,当电机57带动小齿轮56转过某一角度时,半齿轮54上的驱动臂53将推动脚踏板50至某一位置,即改变了脚的姿态,同时也活动了踝关节。
使用时,患者仰卧在床上,机架9置于两腿之间,两脚踏在脚踏板50上,系紧捆绑带52;大腿放在腿支架(曲柄)7上,系紧捆绑带8。初始状态时,因滑动座55沿机架9纵向一前一后,故患者一条腿处于伸直状态,另一条腿处于弯曲的状态。患者可在单片机16的键盘上自主设定控制指令,启动直流力矩电机1,单片机16接受来自传感器的力、转角和转速信号,并控制直流力矩电机1的转动,进而实现患者腿部的屈伸运动;与此同时,脚姿态调整机构中的电机57也协同动作,并带动踝关节运动。患者可以用一条“好腿”与直流力矩电机1协同动作实现另一条“坏腿”的屈伸运动;也可以在不起动直流力矩电机1的情况下,只用一条“好腿”带动另一条“坏腿”进行屈伸运动。如果单独启动脚姿态调整机构中的电机57并设定单片机16,也可以单独进行踝关节的康复训练。
本实用新型用于心脑血管疾病致瘫和因意外事故等造成的下肢体损伤患者做下肢康复训练,也可用于健康老人的体育锻炼。

Claims (4)

1.一种仰卧式下肢康复训练机器人,其特征在于它包括往复机构、左右大小腿屈伸机构和左右脚脚姿态调整机构,且以机架(9)纵向轴线为对称轴,对称布置;其中,往复机构是由带传感器的直流力矩电机(1)和齿轮组减速机构(2)带动的齿形带轮副(3、4、14);左右大小腿屈伸机构是2套具有相同构成的曲柄连杆机构;左右脚脚姿态调整机构是2套具有相同构成、独立电机驱动的齿轮副传动机构。
2.如权利要求1所述的仰卧式下肢康复训练机器人,其特征在于所述往复机构包括带传感器的直流力矩电机(1)、齿轮组减速机构(2)、齿形带轮副(3、4、14)、光杠导轨(10、11)、导轨支架(13、15)、滑动座(55)、压板(58)和机架(9);2个导轨支架(13、15)沿机架(9)纵向轴线一前一后地固定于机架(9)的下表面;2套光杠导轨(10、11)沿机架(9)纵向轴线对称地固定于导轨支架(13、15)两侧的透孔中;2套滑动座(55)借助其上的透孔以机架(9)纵向轴线为中线一左一右地套装在光杠导轨(10、11)上;齿形带(4)的2条平行边平行于机架(9)的纵向轴线,其主动轮(3)与直流力矩电机(1)和齿轮组减速机构(2)相连,从动轮(14)与装在导轨支架(13)上的螺杆张紧机构(12)相连;每套滑动座(55)都借助压板(58)夹紧在相邻的齿形带(4)上。
3.如权利要求1所述的仰卧式下肢康复训练机器人,其特征在于所述大小腿屈伸机构包括腿支架(7)、可伸缩连杆(6)和捆绑带(8);其中,腿支架(7)的一端铰接在机架(9)的上表面,另一端与可伸缩的连杆(6)端部铰接,而连杆(6)的另一端铰接在滑动座(55)的下端;腿支架(曲柄)7上装有大腿捆绑带8。
4.如权利要求1所述的仰卧式下肢康复训练机器人,其特征在于所述脚姿态调整机构包括电机(57)、小齿轮(56)、半齿轮(54)、驱动臂(53)和脚踏板(50);其中,小齿轮(56)和半齿轮(54)是一对啮合副,驱动臂(53)是半齿轮(54)的延伸部分,端部有一销轴(51),插装在跟部与滑动座(55)上端铰接的脚踏板(50)背面的条形槽道中,脚踏板(50)的正面装有捆绑带(52)。
CN 200520021462 2005-08-18 2005-08-18 仰卧式下肢康复训练机器人 Expired - Fee Related CN2815338Y (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200520021462 CN2815338Y (zh) 2005-08-18 2005-08-18 仰卧式下肢康复训练机器人

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200520021462 CN2815338Y (zh) 2005-08-18 2005-08-18 仰卧式下肢康复训练机器人

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN2815338Y true CN2815338Y (zh) 2006-09-13

Family

ID=36995139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 200520021462 Expired - Fee Related CN2815338Y (zh) 2005-08-18 2005-08-18 仰卧式下肢康复训练机器人

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN2815338Y (zh)

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101254147B (zh) * 2008-03-25 2010-11-03 浙江大学 具有两自由度髋关节辅助运动的外骨骼
CN101972196A (zh) * 2010-11-05 2011-02-16 广州市章和电气设备有限公司 一种多体位下肢运动康复机
CN102133150A (zh) * 2011-02-16 2011-07-27 华中科技大学 一种脚踏式下肢康复训练装置
CN102247258A (zh) * 2011-04-08 2011-11-23 北京林业大学 上下肢康复训练机器人
CN102614630A (zh) * 2012-04-10 2012-08-01 芜湖天人智能机械有限公司 幅度可调上下肢康健训练装置
CN102614631A (zh) * 2012-04-10 2012-08-01 芜湖天人智能机械有限公司 轨迹任选的运动装置
CN102697621A (zh) * 2012-05-29 2012-10-03 沈阳化工大学 下肢康复器
CN104352336A (zh) * 2014-10-20 2015-02-18 兰红梅 膝关节保护恢复装置
CN104490566A (zh) * 2015-01-13 2015-04-08 苏州大学 一种下肢康复训练器
CN105125381A (zh) * 2015-10-19 2015-12-09 吉林大学 多自由度可调式踝和膝关节联动康复训练器
CN103690331B (zh) * 2013-11-01 2016-04-06 山东科技大学 床用下肢康复训练器
CN106236507A (zh) * 2016-08-31 2016-12-21 张平 一种三维立体关节治疗仪
CN107496134A (zh) * 2017-07-10 2017-12-22 广西浙缘农业科技有限公司 一种辅助下肢康复训练用装置
CN107736981A (zh) * 2017-09-12 2018-02-27 湖北阳超机电科技有限公司 一种下肢锻炼器
CN107854812A (zh) * 2017-12-25 2018-03-30 贵州大学 一种自动押加肌群练习器
CN108324508A (zh) * 2018-03-26 2018-07-27 柯文光 一种下肢康复训练设备
CN108324506A (zh) * 2018-03-26 2018-07-27 柯文光 智能起立床
CN108324507A (zh) * 2018-03-26 2018-07-27 柯文光 下肢康复训练设备
CN108433939A (zh) * 2018-03-26 2018-08-24 柯文光 起立床
CN109045607A (zh) * 2018-10-16 2018-12-21 张连银 一种骨科辅助压腿装置
CN109875840A (zh) * 2019-03-22 2019-06-14 兰州大学 一种腿部关节康复装置
CN110123578A (zh) * 2019-05-13 2019-08-16 中国科学院自动化研究所 足下垂康复训练设备
CN112315686A (zh) * 2020-11-03 2021-02-05 四川大学华西医院 一种脑卒中患者的多功能护理装置
CN113509350A (zh) * 2021-04-13 2021-10-19 阁步(上海)医疗科技有限公司 一种康复训练机构及床旁康复训练机器人

Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101254147B (zh) * 2008-03-25 2010-11-03 浙江大学 具有两自由度髋关节辅助运动的外骨骼
CN101972196A (zh) * 2010-11-05 2011-02-16 广州市章和电气设备有限公司 一种多体位下肢运动康复机
CN102133150A (zh) * 2011-02-16 2011-07-27 华中科技大学 一种脚踏式下肢康复训练装置
CN102133150B (zh) * 2011-02-16 2013-01-02 华中科技大学 一种脚踏式下肢康复训练装置
CN102247258A (zh) * 2011-04-08 2011-11-23 北京林业大学 上下肢康复训练机器人
CN102247258B (zh) * 2011-04-08 2013-09-04 北京林业大学 上下肢康复训练机器人
CN102614630A (zh) * 2012-04-10 2012-08-01 芜湖天人智能机械有限公司 幅度可调上下肢康健训练装置
CN102614631A (zh) * 2012-04-10 2012-08-01 芜湖天人智能机械有限公司 轨迹任选的运动装置
CN102614631B (zh) * 2012-04-10 2014-10-29 芜湖天人智能机械有限公司 轨迹任选的运动装置
CN102614630B (zh) * 2012-04-10 2014-11-26 芜湖天人智能机械有限公司 幅度可调上下肢康健训练装置
CN102697621A (zh) * 2012-05-29 2012-10-03 沈阳化工大学 下肢康复器
CN103690331B (zh) * 2013-11-01 2016-04-06 山东科技大学 床用下肢康复训练器
CN104352336A (zh) * 2014-10-20 2015-02-18 兰红梅 膝关节保护恢复装置
CN104490566A (zh) * 2015-01-13 2015-04-08 苏州大学 一种下肢康复训练器
CN105125381A (zh) * 2015-10-19 2015-12-09 吉林大学 多自由度可调式踝和膝关节联动康复训练器
CN106236507A (zh) * 2016-08-31 2016-12-21 张平 一种三维立体关节治疗仪
CN106236507B (zh) * 2016-08-31 2019-06-28 张平 一种三维立体关节治疗仪
CN107496134A (zh) * 2017-07-10 2017-12-22 广西浙缘农业科技有限公司 一种辅助下肢康复训练用装置
CN107736981A (zh) * 2017-09-12 2018-02-27 湖北阳超机电科技有限公司 一种下肢锻炼器
CN107854812A (zh) * 2017-12-25 2018-03-30 贵州大学 一种自动押加肌群练习器
CN108324506A (zh) * 2018-03-26 2018-07-27 柯文光 智能起立床
CN108324507A (zh) * 2018-03-26 2018-07-27 柯文光 下肢康复训练设备
CN108433939A (zh) * 2018-03-26 2018-08-24 柯文光 起立床
CN108324508A (zh) * 2018-03-26 2018-07-27 柯文光 一种下肢康复训练设备
CN109045607A (zh) * 2018-10-16 2018-12-21 张连银 一种骨科辅助压腿装置
CN109045607B (zh) * 2018-10-16 2020-05-19 于建民 一种骨科辅助压腿装置
CN109875840A (zh) * 2019-03-22 2019-06-14 兰州大学 一种腿部关节康复装置
CN109875840B (zh) * 2019-03-22 2020-02-11 中南大学湘雅二医院 一种腿部关节康复装置
CN110123578A (zh) * 2019-05-13 2019-08-16 中国科学院自动化研究所 足下垂康复训练设备
CN112315686A (zh) * 2020-11-03 2021-02-05 四川大学华西医院 一种脑卒中患者的多功能护理装置
CN113509350A (zh) * 2021-04-13 2021-10-19 阁步(上海)医疗科技有限公司 一种康复训练机构及床旁康复训练机器人

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN2815338Y (zh) 仰卧式下肢康复训练机器人
CN2815337Y (zh) 坐式上肢康复训练机
CN104997597B (zh) 一种脚踏式下肢外骨骼运动康复轮椅
CN101984946B (zh) 坐式外骨骼下肢康复机器人
CN105456002B (zh) 一种能够实现正常步态型的康复训练机器人
CN2796691Y (zh) 卧式腿部康复训练器
CN2788795Y (zh) 智能腿部康复训练器
US20030109814A1 (en) Apparatus for promoting nerve regeneration in paralyzed patients
CN201139700Y (zh) 运动式康复训练手推轮椅
CN106691775A (zh) 新型康复训练座椅
CN110192964B (zh) 一种踏板式步态康复机器人足部运动装置
CN111317970B (zh) 一种偏瘫患者行走康复训练装置
CN208710413U (zh) 一种下肢康复训练机
JP2001008987A (ja) 交差歩行訓練器
CN110448863B (zh) 一种躯干肌肉激活康复训练装置
KR101477571B1 (ko) 하지재활운동 복합장치
CN113730180B (zh) 一种下肢外骨骼机器人
CN201912701U (zh) 一种下肢健身器械
CN201624948U (zh) 偏瘫康复机
CN211273391U (zh) 一种利用上肢拉力辅助下肢锻炼的康复健身器
CN2669827Y (zh) 多功能康复车
CN201205333Y (zh) 一种被动式功能锻炼轮椅
CN201079532Y (zh) 肢体康复器
CN215307997U (zh) 一种骨科用膝关节康复辅助装置
CN2596978Y (zh) 肢体运动康复机

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20060913

Termination date: 20090918