一种采用压缩空气阻尼的分动式膝关节屈伸康复训练器的制作方法

一种采用压缩空气阻尼的分动式膝关节屈伸康复训练器，属于运动康复器材技术领域。

背景技术：

随着社会发展，科技的进步，运动康复已经越来越得到大家的重视，全国各大医院都专门成立了康复科、各种运动康复中心也逐渐增多。然而现有的运动健身器材普遍针对健康人群所研发，不能满足病患人群及功能缺失的老年人群的使用需求，锻炼效果可想而知。目前市场上的气动运动康复器材绝大多数为国外进口产品，价格昂贵，市场急需一种价格相对低廉，能够大量装备各医院、各康复中心的运动康复器材，对造福国人有着重大的现实意义。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种采用压缩空气阻尼的膝关节康复训练器材。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案：一种采用压缩空气阻尼的分动式膝关节屈伸康复训练器，包括训练机架、座椅、双向阻尼气缸和气缸行程测量传感器，所述座椅水平设置在训练机架中部，所述座椅包括座椅本体以及靠背，在所述座椅靠背上设置有人体束缚带；

所述训练机架包括左膝转臂、右膝转臂、用于支撑左膝转臂的左支架、用于支撑右膝转臂的右支架，所述左支架、右支架对称设置在训练机架两侧，在所述左支架、右支架上均设置有双向阻尼气缸和气缸行程测量传感器，所述左膝转臂、右膝转臂对称设置在左支架、右支架之间，并且左膝转臂、右膝转臂结构均为上端通过关节轴承与双向阻尼气缸的活塞杆连接、下端设置有腿部固定转套，在所述左膝转臂、右膝转臂上还设置有腿部固定带；

所述双向阻尼气缸通过气管与外部气源空气压缩机连接。

在所述训练机架的左支架、右支架上分别设置有用于调节左膝转臂、右膝转臂转动幅度的运动起点位置调节手柄和运动终点位置调节手柄。

所述运动起点位置调节手柄和运动终点位置调节手柄均设置有安全限位装置。

在所述训练机架上还设置有控制显示仪表，并且控制显示仪表通过电源线与外部电源连接。

在所述座椅的座椅本体以及靠背之间还设置有靠背调节装置。

本实用新型和现有技术相比具有以下有益效果。

一、本实用新型通过外接空气压缩机提供环保动力源，经空气压缩机出来的压缩空气进入双向阻尼气缸内，以实现辅助左膝转臂、右膝转臂运动功能，同时本实用新型采用分动式结构设计，左膝转臂、右膝转臂分别配置有双向阻尼气缸，因此左膝转臂、右膝转臂可以实现分别运动的功能，可提供单侧下肢屈伸、双侧下肢屈伸、双侧交替屈伸等不同的锻炼动作，方便人体康复训练。双向阻尼气缸利用气压代替惯性阻力体（如杠铃片），使阻力随练习者关节角度变化而变化，且阻力的大小与练习者克服阻力的能力相适应，从而将器械的惯性作用最小化，把器械对关节和结缔组织的损伤应力降低到最小。使训练变得更加安全，适应于各个年龄段的人群使用；

本实用新型通过气缸行程测量传感器控制人体锻炼运动过程与阻尼气缸行程同步，并转化为器材运动的关节活动度，从而能够实现膝关节活动度的测量及控制；

本实用新型在康复运动功能上，可进行膝关节屈曲、膝关节伸展两种不同的运动功能，提高了运动康复的科学性，同时结构简洁、成本低廉、节能环保、适合广泛应用。

二、本实用新型设置用于调节左膝转臂、右膝转臂转动幅度的运动起点位置调节手柄和运动终点位置调节手柄、并同时在运动起点位置、终点位置设置安全限位装置，使得可以根据不同人体来调整运动起点位置、终点位置；

本实用新型在进行运动训练时，可先进行关节活动度的测试，根据不同康复训练者的关节活动度来进行主动或被动运动起始、终点位置的设置，最大限度的保护康复训练者的安全，提高了本实用新型的通用性及安全性。

三、本实用新型采用压缩空气作为动力源和阻力源，通过控制显示仪表内置程序自动调节气压阻力，实现动力值和阻力值的自动调节，从而使运动过程中的动力值或阻力值可按治疗师或医生的要求通过编程功能来实现自动调节，不再需要手动去操作，使康复运动的过程实现智能化控制；控制显示仪表能够控制主被动训练（主动即为人体下肢带动左膝转臂、右膝转臂转动、被动即为左膝转臂、右膝转臂带动人体下肢转动）、阻力方向、阻力大小并可实时显示锻炼者运动参数，如：阻力大小、运动次数、功率、热量、心率、时间等，

本实用新型可通过控制显示仪表提供主动康复训练动作和被动康复训练动作两种功能，其中主动康复训练功能适用于具有一定主动运动能力的康复训练者，被动康复训练功能适用于主动运动能力不足，通过器材带动进行被动训练动作，使髋关节活动度得到锻炼，并反射刺激神经控制功能。并且本实用新型所提供的被动康复训练功能，能够防止康复训练者在发生痉挛时及时停止运动，防止肌肉避免伤害。

本实用新型如此实现了操作的便捷性、康复过程的自动化。

四、本实用新型设置人体束缚带和腿部固定带可以让人体在膝关节康复训练中更加稳定，设置靠背调节装置，通过调节靠背可满足不同体形人士使用。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型部分剖切的结构示意图。

图中，1为训练机架，2为靠背调节装置，3为人体束缚带，4为控制显示仪表， 5为运动终点位置调节手柄，6为运动起点位置调节手柄，7为气缸行程测量传感器，8为双向阻尼气缸，9为腿部固定转套，10为腿部固定带， 11为电源线，12为气管，13为座椅，14为左支架，15为左膝转臂，16为右支架，17为右膝转臂。

具体实施方式

实施例一

如图1、图2所示，一种采用压缩空气阻尼的分动式膝关节屈伸康复训练器，包括训练机架1、座椅13、双向阻尼气缸8和气缸行程测量传感器7，所述座椅13水平设置在训练机架1中部，所述座椅13包括座椅本体以及靠背，在所述座椅13靠背上设置有人体束缚带3；

所述训练机架1包括左膝转臂15、右膝转臂17、用于支撑左膝转臂15的左支架14、用于支撑右膝转臂17的右支架16，所述左支架14、右支架16对称设置在训练机架1两侧，在所述左支架14、右支架16上均设置有双向阻尼气缸8和气缸行程测量传感器7，所述左膝转臂15、右膝转臂17对称设置在左支架14、右支架16之间，并且左膝转臂15、右膝转臂17结构均为上端通过关节轴承与双向阻尼气缸8的活塞杆连接、下端设置有腿部固定转套9，在所述左膝转臂15、右膝转臂17上还设置有腿部固定带10；

所述双向阻尼气缸8通过气管12与外部气源空气压缩机连接。

在所述训练机架1的左支架14、右支架16上分别设置有用于调节左膝转臂15、右膝转臂17转动幅度的运动起点位置调节手柄6和运动终点位置调节手柄5。

所述运动起点位置调节手柄6和运动终点位置调节手柄5均设置有安全限位装置。

在所述座椅13的座椅本体以及靠背之间还设置有靠背调节装置2。

实施例二

如图1、图2所示，一种采用压缩空气阻尼的分动式膝关节屈伸康复训练器，包括训练机架1、座椅13、双向阻尼气缸8和气缸行程测量传感器7，所述座椅13水平设置在训练机架1中部，所述座椅13包括座椅本体以及靠背，在所述座椅13靠背上设置有人体束缚带3；

所述训练机架1包括左膝转臂15、右膝转臂17、用于支撑左膝转臂15的左支架14、用于支撑右膝转臂17的右支架16，所述左支架14、右支架16对称设置在训练机架1两侧，在所述左支架14、右支架16上均设置有双向阻尼气缸8和气缸行程测量传感器7，所述左膝转臂15、右膝转臂17对称设置在左支架14、右支架16之间，并且左膝转臂15、右膝转臂17结构均为上端通过关节轴承与双向阻尼气缸8的活塞杆连接、下端设置有腿部固定转套9，在所述左膝转臂15、右膝转臂17上还设置有腿部固定带10；

所述双向阻尼气缸8通过气管12与外部气源空气压缩机连接。

在所述训练机架1的左支架14、右支架16上分别设置有用于调节左膝转臂15、右膝转臂17转动幅度的运动起点位置调节手柄6和运动终点位置调节手柄5。

所述运动起点位置调节手柄6和运动终点位置调节手柄5均设置有安全限位装置。

在所述训练机架1上还设置有控制显示仪表4，并且控制显示仪表4通过电源线11与外部电源连接。

在所述座椅13的座椅本体以及靠背之间还设置有靠背调节装置2。

所述控制显示仪表4、双向阻尼气缸8和气缸行程测量传感器7均为现有技术。其中，所述气缸行程测量传感器7在运动过程中实时采集双向阻尼气缸8的运动参数，双向阻尼气缸8的阻力方向、大小可通过控制显示仪表4进行调节，并且最小起动扭矩不大于5N.m。最小起动扭矩的设置对于术后初期病患及肌力较弱的老年用户来说尤为重要，使得本实用新型运动康复过程比较安全，可广泛应用于医院、康复中心、社区活动室等场所使用。

本实用新型的使用过程：首先通过电源线11和气管12分别接通外部空气压缩机以及外部电源，然后锻炼者坐在座椅13的座椅本体上，调节座椅13靠背及腿部固定转套9后采用人体束缚带3、腿部固定带10将人体缠绕固定，如有必要还可调整运动起点位置以及运动终点位置，接着就可以通过控制显示仪表4开始进行运动康复训练。

需要说明的是，通过控制显示仪表4，可控制主被动训练、阻力方向、阻力大小并可实时显示锻炼者运动参数如：阻力大小、运动次数、关节活动度、功率、热量、心率、时间等，运动数据可读取、可存储。用户可据此进行横、纵向比较，制定科学合理的锻炼处方，实现科学健身、理性健身之目的。同时，本实用新型在主动运动康复治疗功能上，还可以通过控制显示仪表1设置游戏互动模式，增加了康复运动的趣味性。

上述实施例是对本实用新型结构的解释而非限制，在不脱离本实用新型原理前提下所作的变形也在本实用新型的保护范围之内。