一种被动式下肢功能恢复装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种被动式下肢功能恢复装置。本装置包括：一个运动平台，一个调速电机，一个减速器，一个由移动支架杆，大腿调节支架，小腿调节支架，传动杆，运动导轨，导向滑块组成的曲柄摇杆滑块机构，一个左右调节滑块，一个调节滑块导轨，一个大腿触板，一个小腿触板，一个脚触板，一个角度传感器，一组电源模块，一个手持式控制器，一张IC卡和一组导线。该装置操作简单智能，可在线调整运动角度范围，运动速度和运动负载，在患者达到所能承受的极限位置能自动停止或返回。该装置可插入患者IC卡记录患者信息和训练信息。该装置还安装有语音提示模块，可根据运行状态播放语音提示。
【专利说明】一种被动式下肢功能恢复装置
[0001]【技术领域】:
[0002]本发明涉及一种被动式下肢功能恢复装置，可应用于运动康复训练领域。
[0003]【背景技术】:
[0004]近年来，随着人口老龄化日趋严重，以及各种意外事故的频发，关节受损人群的数量明显上升，而下肢关节受损又占有相当大的比例。因此下肢的功能恢复训练意义重大。目前国内常见的下肢恢复训练装置型式多样，技术水平也有所提高。但目前常见的下肢康复由于其训练角度由于机械设计的不合理，一般最小角度为0°，如专利CN201110438651.5训练角度范围为0。?150。，专利CN200410006254.0训练角度范围为0°?120。，专利CN201010299172.5训练角度范围为0°?130°。部分被动式下肢关节恢复训练装置驱动装置仅考虑速度因素，患者必须运行到指定位置才能停止运转或反向运转，如果未达指定位置时，患者感觉疼痛必须立即执行停止操作。对于反应相对迟钝的患者或者因其他原因不能及时进行停止操作的患者，容易造成二次损伤。
[0005]
【发明内容】
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[0006]本发明目的在于，针对已有技术的不足，提供一种被动式智能下肢训练康复装置和方法，通过调速电机提供动力源，采用传动杆进行运动传递，再采用经过优化设计的曲柄摇杆滑块机构，将最小运动范围扩展到负值区域，通过高精度角度传感器返回运动状态，运动过程精确可控，在患者达到所能承受的极限位置能自动停止或返回，从而使训练过程更加科学可靠，并达到增强训练效果的目的。同时，本发明还提供了智能1C功能，以方便记录患者信息和训练信息；并在装置运行时提供语音提醒服务，以提高服务质量。
[0007]为达上述目的，本发明的主要思路为:
[0008]1.通过调速电机提供动力源，通过脉宽调制技术可对电机进行无级调速，使训练装置的关节部位角速度恒定，运动过程波动感小而不为人体感知，控制更加安全、舒适和可
A+^.Ο
[0009]2.通过传动杆进行运动传递，并通过关节处的角度传感器返回实时运动状态，保证系统响应的实时性和精确性。
[0010]3.采用经过优化设计的曲柄摇杆滑块机构，将最小运动范围扩展到负值区域，使运动范围达到_5°?130°。
[0011]4.装置根据角度传感器的实时反馈，通过自适应智能算法控制系统动作，在患者达到所能承受的极限位置能自动停止或返回。
[0012]5.大腿调节支架可通过滑块调节至左侧或右侧，方便不同患者使用。
[0013]6.大腿调节支架和小腿调节支架可根据需求调节长短，脚触板的角度也可可调。
[0014]7.在手持式控制器上安装智能1C卡模块和1C卡插孔，可插入患者1C卡记录患者信息和训练信息。
[0015]8.在手持式控制器上安装语音提示模块，根据运行状态播放语音提示。
[0016]根据上述思路，本发明采用如下技术方案:
[0017]一种被动式下肢功能恢复装置，包括一个运动平台，一个调速电机，一个减速器，一个由移动支架，大腿调节支架，小腿调节支架，传动杆，运动导轨，导向滑块组成的曲柄摇杆滑块机构副，一个左右调节滑块，一个调节滑块导轨，一个大腿触板，一个小腿触板，一个脚触板，一个角度传感器，一组电源模块，一个手持式控制器，一张1C卡和一组导线，其特征在于:所述的运动平台上安装有调速电机和电源模块，调速电机与减速器相连，减速器与移动支架相连，通过移动支架驱动曲柄摇杆滑块机构运动，角度传感器和调速电机通过导线与手持式控制器相连，手持式控制器与电源模块通过导线相连，通过电源模块获得电源，1C卡19可插入手持式控制器18。
[0018]所述的被动式下肢功能恢复装置，其特征在于可在线调整运动角度范围，运动速度和运动负载。
[0019]所述的被动式下肢功能恢复装置，其特征在于将最小运动范围扩展到负值区域，使运动范围达到-5°?130°。
[0020]所述的被动式下肢功能恢复装置，其特征在于根据角度传感器的实时反馈，通过自适应智能算法控制系统动作，在患者达到所能承受的极限位置能自动停止或返回。
[0021]所述的被动式智能下肢训练康复装置，其特征在于针对需进行恢复训练的下肢的不同，大腿调节支架可通过左右调节滑块和滑块调节导轨调节至左侧或右侧。
[0022]所述的被动式智能下肢训练康复装置，其特征在于大腿调节支架和小腿调节支架可根据需求调节长短，脚触板的角度可调。
[0023]所述的被动式智能下肢训练康复装置，其特征在于装置的手持式控制器上安装智能1C卡模块和1C卡插孔，可插入患者1C卡记录患者信息和训练信息。
[0024]所述的被动式智能下肢训练康复装置，其特征在于装置的手持式控制器上安装语音提示模块，根据运行状态播放语音提示。
[0025]本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点:
[0026]1)本发明采用自适应智能算法控制系统动作，可根据患者的康复程度不同而调节运动角度范围，自动调节运动速度，使运行过程平稳，响应及时，安全系数高。
[0027]2)本发明将最小运动范围扩展到负值区域，使运动范围达到-5°?130°，这在康复过程中是必要的，而目前国内大部分康复设备由于机构设计不合理，其伸展度数不能小于0°，康复效果欠佳。
[0028]3)本发明通过自适应智能算法控制系统动作，在患者达到所能承受的极限位置能自动停止或返回，能有效保护患者，避免二次受伤。
[0029]4)本发明针对需进行恢复训练的下肢的不同，大腿调节支架可通过滑块调节至左边或右边，因此无论是左腿还是右腿，均可方便将放入装置，并且使用过程中，不会因连杆等部件的刮擦而影响使用。
[0030]5)本发明可方便地调节大腿部分长度以及调节脚板的角度，适合不同患者需求。
[0031]6)本发明可插入患者1C卡记录患者信息和训练信息，可以融入医院或者康复机构形成信息化系统。
[0032]7)本发明具有语音提示功能，可根据运行状态播放语音提示，操作更加人性化。
[0033]【专利附图】

【附图说明】:
[0034]图1为本发明的被动式下肢功能恢复装置机构图；
[0035]图2为本发明的曲柄摇杆滑块机构关节角度为负值时示意图；
[0036]图3为本发明的曲柄摇杆滑块机构默认位置示意图；
[0037]图4为现有同类设备连杆机构示意图；
[0038]【具体实施方式】:
[0039]下面结合附图对与本发明优选实施例进行详细说明。
[0040]如图1所示，本发明的被动式下肢功能恢复装置，包括一个运动平台13，一个调速电机9，一个减速器8，一个由移动支架14，大腿调节支架1，小腿调节支架7，传动杆11，运动导轨12，导向滑块6组成的曲柄摇杆滑块机构副，一个左右调节滑块15，一个调节滑块导轨16，一个大腿触板2，一个小腿触板4，一个脚触板5，一个角度传感器3，一组电源模块10，一个手持式控制器18，一张1C卡19和一组导线17，其特征在于:所述的运动平台13上安装有调速电机9和电源模块10，调速电机9与减速器8相连，减速器8与移动支架14相连，通过移动支架14驱动曲柄摇杆滑块机构运动，角度传感器3和调速电机9通过导线17与手持式控制器18相连，手持式控制器18与电源模块10通过导线17相连，通过电源模块10获得电源，1C卡19可插入手持式控制器18。
[0041]如图1所示，本发明的被动式下肢功能恢复装置，当需要进行功能恢复训练的腿为左腿，则大腿调节支架1保持在图1所示位置，即可对左腿进行功能恢复训练。当需要进行功能恢复训练的腿为右腿，则将大腿调节支架1上的螺丝松开，将大腿调节支架1下半段从左侧上半部分抽出，松开左右调节滑块15，通过滑块调节导轨16将大腿调节支架1移到右侧，将大腿调节支架1下半段插入右侧上半部分，后拧紧螺丝，再将左右调节滑块15用螺丝拧紧。即可对右腿进行功能恢复训练。
[0042]如图2所示，本发明的曲柄摇杆滑块机构，当调速电机9向某一方向旋转时，带动导向滑块6向左运动，则角度传感器3所测角度A增大，下肢为屈曲运动，定义此时调速电机9为正转。当调速电机反转时，带动导向滑块6向右运动，则角度传感器3所测角度A减小，下肢为伸展运动。
[0043]如图2和图3所示，本发明的曲柄摇杆滑块机构，角度A所能到达的最小角度可以设定，当导向滑块6向右运动，使角度传感器3所测角度A持续减小，到达设定的最小角度-5°时，导向滑块6将不再向右运动，而改向左运动，使角度A增大。
[0044]如图2和图4所示，本发明的曲柄摇杆滑块机构，角度A所能到达的最大角度可以设定，当导向滑块6向左运动，使角度传感器3所测角度A持续增大，到达设定的最大角度130°时，导向滑块6将不再向左运动，而改向右运动，使角度A减小。
【权利要求】
1.一种被动式下肢功能恢复装置，包括一个运动平台(13)，一个调速电机(9)，一个减速器(8)，一个由移动支架(14)、大腿调节支架(I)、小腿调节支架(7)、传动杆(11)、运动导轨(12)和导向滑块(6)组成的曲柄摇杆滑块机构，一个左右调节滑块(15)，一个调节滑块导轨(16)，一个大腿触板(2)，一个小腿触板(4)，一个脚触板(5)，一个角度传感器(3)，一组电源模块(10), —个手持式控制器(18)、一张IC卡(19)和一组导线(17),其特征在于:所述的运动平台(13)上安装有调速电机(9)和电源模块(10)，调速电机(9)与减速器(8)相连，减速器(8)与移动支架(14)相连，通过移动支架(14)驱动曲柄摇杆滑块机构运动，角度传感器(3)和调速电机(9)通过导线(17)与手持式控制器(18)相连，手持式控制器(18)与电源模块(10)通过导线(17)相连，通过电源模块(10)获得电源，IC卡(19)可插入手持式控制器(18)。
2.根据权利要求1所述的被动式下肢功能恢复装置，其特征在于:可在线调整运动角度范围，运动速度和运动负载。
3.根据权利要求1所述的被动式下肢功能恢复装置，其特征在于:其特征在于:将最小运动角度扩展到负值区域，使运动角度范围达到-5°?130°。
4.根据权利要求1所述的被动式下肢功能恢复装置，其特征在于:根据角度传感器(3)的实时反馈，通过自适应智能算法控制系统动作，在患者达到所能承受的极限位置能自动停止或返回。
5.根据权利要求1所述的被动式下肢功能恢复装置，其特征在于:针对需进行恢复训练的下肢的不同，大腿调节支架(I)可通过左右调节滑块(15)和滑块调节导轨(16)调节至左侧或右侧。
6.根据权利要求1所述的被动式下肢功能恢复装置，其特征在于:大腿调节支架(I)和小腿调节支架(7)可根据需求调节长短，脚触板(5)的角度可调。
7.根据权利要求1所述的被动式下肢功能恢复装置，其特征在于:装置的手持式控制器上安装智能IC卡模块和IC卡插孔，可插入患者IC卡(19)记录患者信息和训练信息。
8.根据权利要求1所述的被动式下肢功能恢复装置，其特征在于:装置的手持式控制器上安装语音提示模块，根据运行状态播放语音提示。
【文档编号】A61H1/02GK204121370SQ201420476366
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年8月22日 优先权日:2014年8月22日
【发明者】吴秀青, 陈立荣 申请人:上海松志电子科技有限公司