一种上肢多关节主被动训练仪的制作方法

本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种上肢多关节主被动训练仪。

背景技术：

对于因关节疼痛，创伤性关节炎以及患有残疾、中风、偏瘫或者脊椎损伤的患者，大多数患者关节活动范围受限，日常生活能力严重受限。临床证明，适当的主动或者辅助被动运动训练是恢复关节正常活动度的有效方法。但是目前的训练主要通过主动训练来完成，被动训练一般是固定关节活动度，很难适应患者的不同康复进程，即便有康复师或护理员的帮助，训练效果也不尽理想，且训练过程麻烦、难度大。实用新型专利(授权公告号CN202537862U，授权公告日2012.11.21)公开了一种上肢多关节主被动训练仪，包括控制箱、电机、编码器、驱动器、上肢托架、角度传感器和光电开关。其中的上肢托架包括随动转子、自由转子、横向调节杆、纵向调节杆和臂托。虽然该实用新型能帮助患者进行肘关节活动度进行主动及被动训练，但该实用新型的设计不够人性化，且功能单一。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种能够提供患者进行主动或被动训练的上肢多关节主被动训练仪，在被动训练时，由主动训练时的关节活动度决定被动训练时关节活动度进行适当的训练，同时提供进行快速的和自选参数的被动训练，可训练上肢的肘关节和肩关节等关节。

本实用新型采用如下技术方案：

一种上肢多关节主被动训练仪，包括上肢托架、第一电机、转子和调节杆，转子设置在第一电机的转轴上并随着第一电机的转轴转动，所述调节杆包括横向调节杆和纵向调节杆，横向调节杆横向连接在转子上，其横向伸出长度可以调节，纵向调节杆纵向连接在横向调节杆的下方，其纵向伸出长度可以调节，所述上肢托架包括前臂托架和上臂托架，前臂托架通过一转动轴与上臂托架铰接，前臂托架上设有前臂调节杆，所述上臂托架上设有上臂调节杆，所述转动轴与所述纵向调节杆固定连接。

优选的，还包括第二电机和第三电机，前臂调节杆包括前臂丝杠和前臂滑块，所述前臂滑块通过螺纹套设于前臂丝杠上，上臂调节杆包括上臂丝杠和上臂滑块，所述上臂滑块通过螺纹套设于上臂丝杠上，所述前臂滑块与前臂托架连接，所述上臂滑块与上臂托架连接，所述前臂丝杠与第二电机连接，所述上臂丝杠与第三电机连接。

优选的，所述前臂托架和所述上臂托架分别通过连杆连接前臂滑块和上臂滑块，所述连杆包括第一连杆和第二连杆，第一连杆的一端和第二连杆的一端铰接，第一连杆的另一端和第二连杆的另一端均设有一球头，所述前臂托架和上臂托架上均设有球孔，所述球头与所述球孔相配合。

优选的，所述前臂托架和上臂托架上均设有用于固定上肢的固定扣。

优选的，所述转子包括随动转子和自由转子，所述随动转子固定在电机转轴上并随着电机转轴转动，所述自由转子套设在电机转轴上并设置在随动转子的外侧，所述自由转子上还设有同步旋钮，所述随动转子上设有凹腔，所述同步旋钮与所述凹腔相配合，所述横向调节杆设置于自由转子上。

优选的，所述自由转子内设有角度传感器，所述前臂调节杆和所述上臂调节杆上均设有位移传感器。

优选的，还包括控制箱和设置于控制箱内的编码器和驱动器，所述驱动器输入端与编码器连接，所述驱动器输出端分别与第一电机、第二电机和第三电机连接，所述角度传感器和位移传感器分别与编码器连接，所述控制箱上还设有用于输入并显示第一电机、第二电机和第三电机的转速和转角参数、位移参数的控制面板，所述编码器与控制面板通信相连。

本实用新型的有益效果：本实用新型的上肢多关节主被动训练仪体积小巧、安全可靠，设计科学合理，能够有效训练上肢的肘关节、肩关节等关节，使患者快速康复。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的优选的理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型一种上肢多关节主被动训练仪的整体结构示意图；

图2为图1的K向结构示意图；

图3为本实用新型一种上肢多关节主被动训练仪连杆球头与球孔连接处的结构示意图；

图4为本实用新型一种上肢多关节主被动训练仪控制系统机构框图。

图中标记为：1、上肢托架；1a、前臂托架；1b、上臂托架；2、第一电机；3、转子；4、调节杆；4a、横向调节杆；4b、纵向调节杆；5、转动轴；6、前臂调节杆；6a、前臂丝杠；6b、前臂滑块；7、上臂调节杆；7a、上臂丝杠；7b、上臂滑块；8、第二电机；9、第三电机；10、连杆；11、球头；12、球孔；13、固定扣；14、同步旋钮；15、凹腔；16、角度传感器；17、位移传感器；18、控制箱；19、编码器；20、驱动器；21、控制面板。

具体实施方式

下面结合附图描述本实用新型的最优实施方式。

如图1至4所示，本实用新型的一种上肢多关节主被动训练仪，包括上肢托架1、第一电机2、转子3和调节杆4，转子3设置在第一电机2的转轴上并随着第一电机2的转轴转动，调节杆4包括横向调节杆4a和纵向调节杆4b，横向调节杆4a横向连接在转子3上，其横向伸出长度可以调节，纵向调节杆4b纵向连接在横向调节杆4a的下方，其纵向伸出长度可以调节，上肢托架1包括前臂托架1a和上臂托架1b，前臂托架1a通过一转动轴5与上臂托架1b铰接，前臂托架1a上设有前臂调节杆6，上臂托架1b上设有上臂调节杆7，转动轴5与纵向调节杆4b固定连接。

还包括第二电机8和第三电机9，前臂调节杆6包括前臂丝杠6a和前臂滑块6b，前臂滑块6b通过螺纹套设于前臂丝杠6a上，上臂调节杆7包括上臂丝杠7a和上臂滑块7b，上臂滑块7b通过螺纹套设于上臂丝杠7a上，前臂滑块6b与前臂托架1a连接，上臂滑块7b与上臂托架1b连接，前臂丝杠6a与第二电机8连接，上臂丝杠7a与第三电机9连接。

前臂托架1a和上臂托架1b分别通过连杆10连接前臂滑块6b和上臂滑块7b，连杆10两端均设有球头11，前臂托架1a和上臂托架1b上均设有球孔12，球头11与球孔12相配合。

前臂托架1a和上臂托架1b上均设有用于固定上肢的固定扣13。

转子3包括随动转子3a和自由转子3b，随动转子3a固定在第一电机2的转轴上并随着第一电机2的转轴转动，自由转子3b套设在第一电机2转轴上并设置在随动转子3a的外侧，自由转子3b上还设有同步旋钮14，随动转子3a上设有凹腔15，同步旋钮14与凹腔15相配合，横向调节杆4a设置于自由转子3b上。

自由转子3b内设有角度传感器16，前臂调节杆6和上臂调节杆7上均设有位移传感器17。

还包括控制箱18和设置于控制箱18内的编码器19和驱动器20，所述驱动器20输入端与编码器19连接，所述驱动器20输出端分别与第一电机2、第二电机8和第三电机9连接，所述角度传感器16和位移传感器17分别与编码器19连接，所述控制箱18上还设有用于输入并显示第一电机2、第二电机8和第三电机9的转速和转角参数、位移参数的控制面板21，所述编码器19与控制面板21通信相连。

本实用新型的工作方式：使用本上肢多关节主被动训练仪时，患者可以站着或者坐在椅子上接近装置，根据患者身材的高矮、手臂的上端，调节横向调节杆和纵向调节杆以适应患者的上肢，将前臂放在装置的前臂托架上，并固定好固定扣，使用者可以选择主动训练或者被动训练；在主动训练过程中，上肢带动上肢托架进行往复运动，其中前臂可带动前臂支架沿转动轴上下运动，上臂可带动上臂支架沿转动轴前后运动，角度传感器记录自由转子的转动角度，位移传感器记录前臂滑块和上臂滑块的位移量，在被动训练过程中，装置根据角度传感器和位移传感器的数据带动上肢进行往复运动，当使用者发现设置的转角、位移量不合适时，可随时进行参数的重新设置，或者关闭电源，重新设置好参数后再进行被动训练。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。