一种可调式上肢康复训练装置的制作方法

本发明属于医疗康复器械领域，具体涉及一种可调式上肢康复训练装置。

背景技术：

目前，我国正逐步进入老龄化社会，在老龄人群中脑血管、神经系统疾病多发，多数有偏瘫的症状。同时，因意外事故而造成的神经损伤或肢体损伤的人数也越来越多，严重影响了患者的日常生活。这类患者除了早期手术、药物治疗外，后期的科学康复训练对肢体运动功能的改善起着非常重要的作用。传统的康复训练依赖于治疗师的一对一徒手操作，不仅浪费时间，而且效率低下。而现有的上肢康复训练装置结构复杂，操作单一，不能对患者上肢进行安全的康复训练，因此，函待研究一种可调式上肢康复训练装置。本装置具有结构设计简单紧凑和操作方便等特点，可实现对患者进行多方位的康复训练。

技术实现要素：

本发明的目的是克服上述缺陷，综合考虑临床康复治疗理论和机器人领域技术，设计出一种可调式上肢康复训练装置，来帮助患者完成不同康复阶段的训练。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。

一种可调式上肢康复训练装置包括座椅架和上肢训练装置，所述的上肢训练装置安装在座椅架上；所述的座椅架包括座椅、后置机架、支架、n型架，所述的后置机架通过螺栓连接在座椅上，所述的支架通过螺钉连接在后置机架上，所述的n型架通过螺栓连接在后置机架上。

所述的上肢训练装置包括小臂驱动装置、手臂托架、手臂摆动驱动装置、大臂驱动装置、转动平台、手臂旋转驱动装置、移动平台、竖直转轴、调节机构，所述的小臂驱动装置有两个，其包括第一主动齿轮、第一从动齿轮、连杆一、连杆二、连杆三、连杆四、第一从动齿轮轴、电机一，所述的第一主动齿轮通过键连接在电机一的输出轴上，其与第一从动齿轮保持啮合，所述的第一从动齿轮通过键连接在第一从动齿轮轴上，所述的连杆一的一端通过螺纹连接在第一从动齿轮轴的一端，另一端与连杆二通过铰链连接，所述的连杆二的另一端与连杆三和连杆四通过铰链连接，形成复合铰链，所述的连杆三通过铰链连接在手臂托架的大臂托盘上，所述的连杆四通过铰链连接在手臂托架的小臂托盘上，所述的第一从动齿轮轴通过轴承座安装在肩关节连接件的l型连接块上，所述的电机一通过螺栓连接在肩关节连接件的l型连接块上；所述的手臂托架包括第一从动连杆、第二从动连杆、小臂托盘、大臂托盘、固连板，所述的第一从动连杆的一端与第二从动连杆通过铰链连接，另一端通过铰链连接在大臂托盘上，所述的第二从动连杆的另一端通过铰链连接在小臂托盘上，所述的小臂托盘通过铰链连接在大臂托盘上，所述的大臂托盘通过螺栓连接在固连板上，所述的固连板通过螺栓连接在手臂摆动驱动装置的z型连接板上；所述的手臂摆动驱动装置包括第二从动齿轮、第二从动齿轮轴、第二主动齿轮、电机二、肩关节连接件、z型连接板，所述的第二从动齿轮通过键连接在第二从动齿轮轴上，且与第二主动齿轮保持啮合，所述的第二从动齿轮轴通过轴承座安装在肩关节连接件的l型连接块上，所述的第二主动齿轮通过键连接在电机二的输出轴上，所述的电机二通过螺栓连接在肩关节连接件的l型连接块上，所述的肩关节连接件包括水平导杆、竖直导杆和l型连接块，所述的水平导杆通过螺纹连接在竖直导杆的一端，所述的竖直导杆通过螺钉连接l型连接块的一端面上，所述的z型连接板的一端通过螺纹连接在第二从动齿轮轴上；所述的大臂驱动装置包括电机三、第三主动齿轮、第三从动齿轮、第一从动丝杆、第一从动丝母、第三从动连杆、驱动转轴，所述的电机三通过螺栓连接在转动平台上，所述的第三主动齿轮通过键连接在电机三的输出轴上，且与第三从动齿轮保持啮合，所述的第三从动齿轮通过键连接在第一从动丝杆的一端，所述的第一从动丝杆通过轴承座安装在转动平台上，所述的第一从动丝母安装在第一从动丝杆上，所述的第三从动连杆的一端通过铰链连接在第一从动丝母上，另一端通过铰链连接在肩关节连接件的水平导杆上，所述的驱动转轴的一端通过轴承座安装在转动平台上，另一端通过螺纹连接在肩关节连接件的l型连接块上；所述的手臂旋转驱动装置包括电机四、第四主动齿轮、第四从动齿轮、第二从动丝杆、第二从动丝母、固连轴、从动齿条、第五从动齿轮、第五从动齿轮轴，所述的电机四通过螺栓连接在移动平台上，所述的第四主动齿轮通过键连接在电机四输出轴上，且与第四从动齿轮保持啮合，所述的第四从动齿轮通过键连接在第二从动丝杆的一端，所述的第二从动丝杆通过轴承座安装在移动平台上，所述的第二从动丝母安装在第二从动丝杆上，所述的固连轴的一端通过螺纹连接在第二从动丝母上，另一端通过螺纹连接在从动齿条上，所述的第五从动齿轮有两个，其通过键连接在第五从动齿轮轴上，所述的第五从动齿轮轴通过螺纹连接在转动平台上；所述的竖直转轴有两个，其一端通过轴承连接在转动平台上，另一端通过螺栓连接在移动平台上；所述的调节机构包括把手、主动带轮、主动带轮轴、皮带、从动带轮、第三从动丝杆、第三从动丝母、竖直导轨、竖直导槽，所述的把手通过螺纹连接在主动带轮上，所述的主动带轮通过键连接在主动带轮轴上，并与从动带轮通过皮带连接，所述的主动带轮轴通过轴承座安装在座椅上，所述的从动带轮通过键连接在第三从动丝杆的一端，所述的第三从动丝杆通过轴承连接在座椅架的支架上，所述的第三从动丝母安装在第三从动丝杆上，所述的第二从动丝母与移动平台通过螺栓连接，所述的竖直导轨有两个，其安装在竖直导槽上，竖直导轨通过螺钉连接在移动平台，所述的竖直导槽通过螺钉连接在n型架上。

使用时，患者坐在座椅上，首先调整上肢训练装置的位置，以适应患者的身高；握住把手，转动主动带轮，使从动带轮转动，进而带动安装在第三从动丝杆上的第三从动丝母运动，从而使移动平台运动，通过上下调整使上肢训练装置调整到位；然后将手臂放在手臂托架上，启动电机一，安装在电机一输出轴上的第一主动齿轮带动安装在第一从动齿轮轴上的第一从动齿轮转动，经过连杆一和连杆二将运动传递给连杆三和连杆四，带动小臂托盘绕大臂托盘转动，从而使患者小臂运动；控制电机一的正反转可以使患者小臂做伸屈运动。当启动电机三时，安装在电机三输出轴上的第三主动齿轮带动安装在第一从动丝杆上的第三从动齿轮转动，使得第一从动丝母移动，在第三从动连杆的拉动下，使肩关节连接件和手臂托架绕驱动转轴转动，从而使患者大臂运动；控制电机三的正反转可以使患者大臂做伸屈运动。当启动电机二时，安装在电机二输出轴上的第二主动齿轮带动安装在第二从动齿轮轴上的第二从动齿轮转动，使得z型连接板转动，进而使手臂托架转动,从而带动患者手臂运动；控制电机二的正反转可以使得患者手臂做左右摆动康复训练。当小臂驱动装置和大臂驱动装置使患者手臂运动至平行于地面时，启动电机四，安装在电机四输出轴上的第四主动齿轮带动安装在第二从动丝杆上的第四从动齿轮转动，使得安装在第二从动丝母上的固连轴移动，经过从动齿条将运动传递给第五从动齿轮，使得转动平台绕竖直转轴转动，从而使患者手臂运动；控制电机四的正反转可以使患者手臂绕身体做摆动康复训练。

本发明的有益效果：本发明能克服现有康复训练装置的技术缺陷，可实现对人体手臂进行不同方位的康复训练，满足患者全方位康复锻炼的要求；本发明具有工作可靠、操作维护便捷等优点，可有效提升肢体运动功能损伤的患者的康复效果，适合大面积推广。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的上肢训练装置结构示意图；

图3是本发明的手臂旋转驱动装置结构示意图；

图4是本发明的调节机构结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和图示，进一步阐述本发明。

如图1所示，一种可调式上肢康复训练装置包括座椅架1和上肢训练装置2，所述的上肢训练装置2安装在座椅架1上；所述的座椅架1包括座椅11、后置机架12、支架13、n型架14，所述的后置机架12通过螺栓连接在座椅11上，所述的支架13通过螺钉连接在后置机架12上，所述的n型架14通过螺栓连接在后置机架12上。

如图1、图2、图3和图4所示，所述的上肢训练装置2包括小臂驱动装置21、手臂托架22、手臂摆动驱动装置23、大臂驱动装置24、转动平台25、手臂旋转驱动装置26、移动平台27、竖直转轴28、调节机构29，所述的小臂驱动装置21有两个，其包括第一主动齿轮211、第一从动齿轮212、连杆一213、连杆二214、连杆三215、连杆四216、第一从动齿轮轴217、电机一218，所述的第一主动齿轮211通过键连接在电机一218的输出轴上，其与第一从动齿轮212保持啮合，所述的第一从动齿轮212通过键连接在第一从动齿轮轴217上，所述的连杆一213的一端通过螺纹连接在第一从动齿轮轴217的一端，另一端与连杆二214通过铰链连接，所述的连杆二214的另一端与连杆三215和连杆四216通过铰链连接，形成复合铰链，所述的连杆三215通过铰链连接在手臂托架22的大臂托盘224上，所述的连杆四216通过铰链连接在手臂托架22的小臂托盘223上，所述的第一从动齿轮轴217通过轴承座安装在肩关节连接件235的l型连接块2353上，所述的电机一218通过螺栓连接在肩关节连接件235的l型连接块2353上；所述的手臂托架22包括第一从动连杆221、第二从动连杆222、小臂托盘223、大臂托盘224、固连板225，所述的第一从动连杆221的一端与第二从动连杆222通过铰链连接，另一端通过铰链连接在大臂托盘224上，所述的第二从动连杆222的另一端通过铰链连接在小臂托盘223上，所述的小臂托盘223通过铰链连接在大臂托盘224上，所述的大臂托盘224通过螺栓连接在固连板225上，所述的固连板225通过螺栓连接在手臂摆动驱动装置23的z型连接板236上；所述的手臂摆动驱动装置23包括第二从动齿轮231、第二从动齿轮轴232、第二主动齿轮233、电机二234、肩关节连接件235、z型连接板236，所述的第二从动齿轮231通过键连接在第二从动齿轮轴232上，且与第二主动齿轮233保持啮合，所述的第二从动齿轮轴232通过轴承座安装在肩关节连接件235的l型连接块2353上，所述的第二主动齿轮233通过键连接在电机二234的输出轴上，所述的电机二234通过螺栓连接在肩关节连接件235的l型连接块2353上，所述的肩关节连接件235包括水平导杆2351、竖直导杆2352和l型连接块2353，所述的水平导杆2351通过螺纹连接在竖直导杆2352的一端，所述的竖直导杆2352通过螺钉连接l型连接块2353的一端面上，所述的z型连接板236的一端通过螺纹连接在第二从动齿轮轴232上；所述的大臂驱动装置24包括电机三241、第三主动齿轮242、第三从动齿轮243、第一从动丝杆244、第一从动丝母245、第三从动连杆246、驱动转轴247，所述的电机三241通过螺栓连接在转动平台25上，所述的第三主动齿轮242通过键连接在电机三241的输出轴上，且与第三从动齿轮243保持啮合，所述的第三从动齿轮243通过键连接在第一从动丝杆244的一端，所述的第一从动丝杆244通过轴承座安装在转动平台25上，所述的第一从动丝母245安装在第一从动丝杆244上，所述的第三从动连杆246的一端通过铰链连接在第一从动丝母245上，另一端通过铰链连接在肩关节连接件235的水平导杆2351上，所述的驱动转轴247的一端通过轴承座安装在转动平台25上，另一端通过螺纹连接在肩关节连接件235的l型连接块2353上；所述的手臂旋转驱动装置26包括电机四261、第四主动齿轮262、第四从动齿轮263、第二从动丝杆264、第二从动丝母265、固连轴266、从动齿条267、第五从动齿轮268、第五从动齿轮轴269，所述的电机四261通过螺栓连接在移动平台27上，所述的第四主动齿轮262通过键连接在电机四261输出轴上，且与第四从动齿轮263保持啮合，所述的第四从动齿轮263通过键连接在第二从动丝杆264的一端，所述的第二从动丝杆264通过轴承座安装在移动平台27上，所述的第二从动丝母265安装在第二从动丝杆264上，所述的固连轴266的一端通过螺纹连接在第二从动丝母265上，另一端通过螺纹连接在从动齿条267上，所述的第五从动齿轮268有两个，其通过键连接在第五从动齿轮轴269上，所述的第五从动齿轮轴269通过螺纹连接在转动平台25上；所述的竖直转轴28有两个，其一端通过轴承连接在转动平台25上，另一端通过螺栓连接在移动平台27上；所述的调节机构29包括把手291、主动带轮292、主动带轮轴293、皮带294、从动带轮295、第三从动丝杆296、第三从动丝母297、竖直导轨298、竖直导槽299，所述的把手291通过螺纹连接在主动带轮292上，所述的主动带轮292通过键连接在主动带轮轴293上，并与从动带轮295通过皮带294连接，所述的主动带轮轴293通过轴承座安装在座椅11上，所述的从动带轮295通过键连接在第三从动丝杆296的一端，所述的第三从动丝杆296通过轴承连接在座椅架1的支架13上，所述的第三从动丝母297安装在第三从动丝杆296上，所述的第二从动丝母297与移动平台27通过螺栓连接，所述的竖直导轨298有两个，其安装在竖直导槽299上，竖直导轨298通过螺钉连接在移动平台27，所述的竖直导槽299通过螺钉连接在n型架14上。

使用时，患者坐在座椅11上，首先调整上肢训练装置2的位置，以适应患者的身高；握住把手291，转动主动带轮292，使从动带轮295转动，进而带动安装在第三从动丝杆296上的第三从动丝母297运动，从而使移动平台27运动，通过上下调整使上肢训练装置2调整到位；然后将手臂放在手臂托架22上，启动电机一218，安装在电机一218输出轴上的第一主动齿轮211带动安装在第一从动齿轮轴217上的第一从动齿轮212转动，经过连杆一213和连杆二214将运动传递给连杆三215和连杆四216，带动小臂托盘223绕大臂托盘224转动，从而使患者小臂运动；控制电机一218的正反转可以使患者小臂做伸屈运动。当启动电机三241时，安装在电机三241输出轴上的第三主动齿轮242带动安装在第一从动丝杆244上的第三从动齿轮243转动，使得第一从动丝母245移动，在第三从动连杆246的拉动下，使肩关节连接件235和手臂托架22绕驱动转轴247转动，从而使患者大臂运动；控制电机三241的正反转可以使患者大臂做伸屈运动。当启动电机二234时，安装在电机二234输出轴上的第二主动齿轮233带动安装在第二从动齿轮轴232上的第二从动齿轮231转动，使得z型连接板236转动，进而使手臂托架42转动,从而带动患者手臂运动；控制电机二234的正反转可以使得患者手臂做左右摆动康复训练。当小臂驱动装置21和大臂驱动装置24使患者手臂运动至平行于地面时，启动电机四261，安装在电机四261输出轴上的第四主动齿轮262带动安装在第二从动丝杆264上的第四从动齿轮263转动，使得安装在第二从动丝母265上的固连轴266移动，经过从动齿条267将运动传递给第五从动齿轮268，使得转动平台25绕竖直转轴28转动，从而使患者手臂运动；控制电机四261的正反转可以使患者手臂绕身体做摆动康复训练。