本发明属于增加人体骨质密度设备，具体地说是一种电动驱动式骨质密度增加器。
背景技术：
骨质密度全称“骨骼矿物质密度”，是骨骼强度的一个主要指标。骨质疏松症产生的原因是人体骨质密度降低，骨头结构变薄变脆,造成人无法承受身体重量与外力撞击,产生疼痛和骨折。骨质疏松症是一种全世界普遍发生的慢性病，发生时间可能长达几十年，例如妇女每年流失1一2％骨质。由于骨质在不知不觉中流失,不易察觉,在发生跌倒骨折或疼痛时才发现。老年人骨质疏松产生骨折导致长期卧床、残障及其他严重的并发症，如肺栓塞、褥疮、心血管疾病等,大大降低了生活质量，甚至带来死亡，是老年人的无形杀手。随着人口老龄化患有骨质疏松症的人也越来越多，我国现已成为全球骨质疏松患者最多的国家。骨质疏松症不仅在停经妇女、男性老人中普遍发生，航天员、妇女、运动员、孩童、青年人也经常发生。2015年《中国骨质疏松白皮书》记载，我国至少有6944万人患骨质疏松症，另有2.1亿人骨质密度低于正常标准，存在骨质疏松的风险。美国骨质疏松基金会统计,骨质疏松患者1千万人,危险族群约3400万人；由于骨质疏松一年导致200万次的骨折,增加的医疗费用达190亿美元。由于人口的老龄化及老年人口的快速增加,这些数字还将升高。所以提高人体骨质密度，预防与治疗骨质疏松,对于全世界老年人及家庭和社会，都是非常重要的。
现有技术提高人体骨质密度，治疗和预防骨质疏松的方法有两个：
1.调整饮食、多晒太阳，补充钙质。这种方法的缺点是提高骨质密度效果不明显；对于运动不便的老年人，更无法靠增加运动来提高骨质密度。
2.药物治疗。目前用于治疗骨质疏松症的药物有：荷尔蒙补充疗法；双磷酸盐药物；副甲状腺制剂等。其缺点是药物价格昂贵、并且有副作用。例如荷尔蒙补充疗法:2002年“美国妇女健康提案”显示荷尔蒙补充疗法虽然可以减少骨折的发生率约24％,但超过五年长期使用，增加心脏病、脑中风、乳癌及心血管疾病的危险。
常用于治疗骨质疏松的药物为双磷酸盐类,及副甲状腺制剂。双磷酸盐类药物有口服及注射两种剂型。口服双磷酸盐类如每周口服一次的福善美Fosamax Plus；副作用为恶心、呕吐及腹部不适、食道刺激等。注射型双磷酸盐药物有三个月注射一次的ibandronate及一年注射一针的骨力强Aclasta。静脉注射双磷酸盐类药物副作用为发烧、疲倦、咳嗽、腹泻与肌肉发炎；这些都与细胞激素有关。因为双磷酸盐会刺激巨噬细胞的活化,进而释放出细胞激素。双磷酸盐药物还引起急性的肾衰竭以及下颚骨坏死等并发症。
副甲状腺可以调解骨骼代谢,增加肾脏及小肠对钙及磷的再吸收，因此可以促进新骨生成。副甲状腺制剂如针剂骨稳Forteo,需要每天皮下注射,副作用有全身疼痛、血压高、头痛、鼻炎、咳嗽、恶心等。
由于现有技术的缺点，提高人体骨质密度，治疗和预防骨质疏松是一个普遍存在的，长期难以解决的技术难题。因此发明一种不需药物，无副作用，使用方便，结构简单、价格便宜、提高骨质密度效果明显的电磁驱动式骨质密度增加器是十分有意义的。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种不需服用药物，无副作用，使用方便，结构简单、价格便宜的电动驱动式骨质密度增加器。
本发明的目的是这样实现的：
一种电动驱动式骨质密度增加器，由上橡胶减震垫、底板、下橡胶减震垫组成，其特征在于：底板上置有电动机，主动轮安装在电动机的输出轴上，主动轮通过传动皮带与从动轮相连，从动轮通过偏心轴与连杆相连，连杆与推拉杆相连，推拉杆与摇杆相连，立柱置于直线轴承内，并连接底板和震动板，底板置于下橡胶减震垫上部，上橡胶减震垫与震动板相连。
震动板设在电动驱动式骨质密度增加器的上部和左右两侧。
立柱上下两端设有直线轴承。
从动轮的输出轴为偏心轴。
本发明的技术特点是：
电动机主动轮经传动皮带，带动从动轮上的偏心轴旋转。偏心轴的旋转运动通过连杆使推拉杆作水平的往复运动。通过推拉杆、摇杆、底板及震动板所构成的双联平行四边形铰链结构，使较小的水平力获得较大的垂直力。由底板、下橡胶减震垫及立柱所构成的基础结构加上直线轴承的使用保证了上橡胶减震垫只作上下运动。上橡胶减震垫无任何水平分力，给站、坐或卧在上面的人带来上下有规律的震动，刺激人体间叶系干细胞，提高人的骨质密度。
本发明通过电动机以及双联平行四边形铰链结构产生一种对抗地心引力向上的推力。无推力或推力小的情况下,站在上橡胶减震垫上面的人会被地心引力向下拉,此时给一个增大的向上推力,形成一种快速上下来回的冲击力量。人体透过骨头、肌肉与脊椎来传导推力，刺激间叶系干细胞，刺激全身的骨骼脊肉神经系统，从而提高人的骨质密度。
电动驱动式骨质密度增加器内设有控制线路板，可测量及控制震动频率和振幅，用户根据需要设定震动频率和振幅。本发明所述的控制震动频率和振幅的方法为现有通常使用的公知技术。
本发明骨质密度增加器外形尺寸：长×宽×高：50×35×25厘米；震幅2—4毫米；频率为5一16Hz的连续正弦振动，功率50—180W；乘重:120公斤。
骨质疏松人群每天使用一次，每次震动时间10—15分钟；每次使用电费小于2分钱。连续使用三个月，骨质密度明显增加。
现代运动学研究发现震动是一种物理波动产生的能量。不受控制的震动是乱震动。如幅度时大时小，方向时南时东，频率时高时低的乱震动，人体肌肉骨骼神经系统无法承受。乱震动产生垂直方向的力量，也产生前后方向的力量，和左右的力量。乱震动产生三个方向的不规则力，导致身体受到伤害，影响人体健康。例如各种职业性伤害，包括中枢及末梢循环机能障碍、肌肉骨骼障碍等，甚至神经炎、肌肉炎、脊椎疼痛等各种伤害。
对人体有益的震动需控制三个变量：幅度、方向、频率。本发明是一种快速、幅度小、方向与频率都受严格控制的震动。快速的上下震动，将机械波转化成一种正弦的波形，又称为正弦震动。本发明快速有规律的正弦震动全身，从而提高人体的骨质密度。
现代医学研究发现全身上下有规律的正弦震动，提高人体骨质密度是由于上下震动刺激了间叶系干细胞造成的。干细胞有两种:一种是造血干细胞,另一种为间叶系干细胞。间叶系干细胞存在于人类骨髓中,有极强的生长和分化能力,能够分化成造骨细胞、软骨细胞、肌肉细胞。当人们不运动时造血干细胞增加，人体脂肪增加。当人们有规律的上下运动时，间叶系干细胞增加，造骨细胞增加，骨质密度提高。
干细胞数量随着年龄增加而减少,老年人的间叶系干细胞数目大量减少,骨头自我修复能力变差，容易罹患骨质疏松症。间叶系干细胞的分化除了受遗传基因的影响外,也受到物理因素的影响。人体有规律的上下正弦震动刺激间叶系干细胞的分化，增加了间叶系干细胞数目，增加了造骨细胞，提高了人体的骨质密度。
澳洲CQ大学哈姆瑞斯Humphries B选择51位健康年轻妇女做实验，将他们分成三组：全身规律的上下正弦震动组、全身规律的上下正弦震动加阻力训练组、对照组，实验时间为16周。实验结果为：规律的上下正弦震动组的骨质密度增加2.7％，规律的上下正弦震动加阻力训练组的骨质密度增加1.9％。
上述实验表明全身有规律的上下正弦震动可以刺激间叶系干细胞从而增加造骨细胞的形成,因此可以改善骨质疏松、增加骨质密度。
使用本发明提升骨质密度,治疗骨质疏松,与使用荷尔蒙、双磷酸盐或副甲状腺制剂类药物相比,使用方便,没有药物的副作用,还有增加肌肉关节平衡协调及降低跌倒危险等优点。对于无法运动或失能者,更是唯一的骨质疏松非药物治疗方法。
经广泛查阅专利文献和国内外公开出版物，均未见有通过双联平行四边形铰链结构驱动产生上下震动，从而增加人骨质密度,改善骨质疏松的设备，本发明具有新颖性、创造性。本发明适用于世界各地一切需要增加骨质密度,改善骨质疏松的人群，具有广泛的实用性。
本发明的优点是：
1.结构简单、适用于世界各地，尤其是家庭使用。
2.不需服用药物。
3.无副作用。
4.对于无法运动或失能者,是行之有效的骨质疏松非药物治疗方法。
附图说明
图1是本发明电动驱动式骨质密度增加器构造图。
图中：1为电动机；2为主动轮；3为传动皮带；4为从动轮；5为下橡胶减震垫；6为连杆；7为推拉杆；8为摇杆；9为立柱；10为直线轴承；11为底板；12为震动板；13为上橡胶减震垫。
具体实施方式
下面结合附图通过具体实施方式对本发明做进一步说明。
电动驱动式骨质密度增加器，长×宽×高为45厘米×30厘米×30厘米。底板11为4毫米厚的钢板，在底板11上置有电动机1，电动机1功率150W。主动轮2直径为50毫米，主动轮2安装在电动机1的输出轴上。主动轮2通过传动皮带3与从动轮4相连，从动轮4直径为78毫米。从动轮4通过偏心轴与连杆6相连，连杆6通过销轴与推拉杆7相连，推拉杆7通过销轴与摇杆8相连。立柱9置于直线轴承10内，并连接底板11和震动板12。震动板12为2毫米厚钢板。底板11置于下橡胶减震垫5上部，上橡胶减震垫13与震动板12相连。上橡胶减震垫13、下橡胶减震垫5为4毫米厚的橡胶板。骨质密度增加器内设有控制线路板，控制线路板调节震幅和频率。
本实施例中，电动机1上的主动轮2经传动皮带3传动，带动从动轮4上的偏心轴旋转。偏心轴的旋转运动通过连杆6使推拉杆7作水平的往复运动。通过由推拉杆7、摇杆8、底板11及震动板12所构成的双联平行四边形铰链机构，使较小的水平力获得较大的垂直力。由底板11、下橡胶减震垫5及立柱9所构成的基础结构加上直线轴承10的使用保证了上橡胶减震垫13只作上下运动，给人带来上下有规律的正弦震动。
本发明效果明显：
1.老年男性，每天早晚各一次站立在本发明上橡胶减震垫1上，震动15分钟，连续16周，震幅2毫米、频率为10赫兹。检测结果髋骨密度增加0.95％，股骨头的密度增加4.3％，腰椎骨密度有增加2.6％,强化双脚的肌力,降低跌倒次数。
2.女性，每天早晚各一次坐在本发明上橡胶减震垫1上，震动12分钟，连续15周，震幅为2毫米、频率为10赫兹。检测结果髋骨密度增加0.85％，股骨头的密度增加4.6％，腰椎骨密度有增加2.2％,强化双脚的肌力,降低跌倒次数。
3.儿童，坐在本发明上橡胶减震垫1上，每天震动10分钟，连续10周，震幅为1毫米、频率为10赫兹。检测结果增加股骨颈密度2.6％,增加近胫骨端骨质密度17.2％,脊椎骨质密度增加6.8％。
4.骨质密度低的年轻人，每天早晚各一次站立在本发明上橡胶减震垫1上，震动20分钟，连续16周，震幅3毫米、频率为15赫兹。检测结果,脊椎骨质增加2.8％、股骨中段皮质骨质增加3.6％。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。