一种带有刹车功能天轨步行训练系统及其操作方法与流程

本发明涉及康复医疗设备，具体涉及一种带有刹车功能天轨步行训练系统及其操作方法。

背景技术：

许多疾病会造成患者行走障碍，如：神经系统疾病、脑血管病、腿部腰部疾病等，以及意外事故受伤都可能造成伤病人员行走功能障碍，影响了患者的日常生活，病情稳定后，常常需要进行康复训练治疗来帮助患者恢复肢体功能。通过康复治疗、康复训练，可以有效的促进病人运动神经的重组和代偿以及肌肉力量、骨骼和关节功能的恢复，从而部分或全部地恢复患者的肢体功能。康复训练和治疗开始的越早，最终恢复的效果就越好，然而在开始阶段，病人往往行走步态不稳，速度快慢不均，容易失稳，甚至摔跤，为了使病人树立康复信心，尽早开始肢体功能恢复锻炼，往往需要使用帮扶工具，它是肢体运动功能康复训练疗法中的一种基本方法。搀扶、拄拐和水中行走是运用最多也是最基本的减重行走疗法，但他们都有些局限性。为此，有人发明了机械辅助行走装置。

市场上现有的下肢行走康复训练装置，包括顶置式轨道。其中应用较为广泛的是天轨系统。该天轨除了带有提拽病人的机构外，还带有可沿着轨道运动的轮组以及运动驱动系统，其沿轨道的运动为匀速运动。但是该装置在实际使用中，存在部分不足。如康复病人在训练过程中的行走速度与天轨的运动速度不同时，将会出现对病人的拉拽情况，而病人又不能及时控制其停下来，这将可能对病人造成伤害。而且还有可能造成康复病人的对行走训练的恐惧心里，影像训练积极性。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种带有刹车功能天轨步行训练系统。此带有刹车功能天轨步行训练系统运行稳定、安全性高。同时，本发明还提供了一种基于带有刹车功能天轨步行训练系统的操作方法。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：本带有刹车功能天轨步行训练系统，包括轨道、主机、吊带和吊架，所述主机的上端与轨道连接，且所述主机通过吊带与吊架连接；所述主机包括壳体、安装板、刹车装置、行程监控装置、提升装置和控制器，所述安装板固定于壳体内，所述刹车装置、行程监控装置和提升装置均安装于安装板，且所述刹车装置、行程监控装置和提升装置均与控制器连接。

优选的，所述刹车装置包括刹车摩擦片、刹车片、铰接块、刹车齿轮、刹车电机和弹簧，所述刹车摩擦片固定于刹车片的上端，所述刹车片的中部通过铰接块与安装板的一侧连接，所述刹车片的下端的一侧设有齿条，所述刹车齿轮安装于安装板的一侧，且所述刹车齿轮与齿条啮合；所述刹车电机安装于安装板的另一侧，且所述刹车电机的动力输出轴与刹车齿轮连接；所述弹簧的一端与齿条的下端连接，所弹簧的另一端与安装板连接。

优选的，所述刹车装置还包括第一开关和第二开关，所述第一开关安装于安装板一侧的下端，且所述第一开关位于刹车片的下端的另一侧；所述第二开关安装于安装板一侧的上端，所述第二开关位于刹车片的上端的另一侧。

优选的，所述刹车摩擦片采用橡胶或塑料或金属制成。

优选的，所述行程监控装置包括滚轮、行程齿轮和感应器，所述滚轮安装于安装板的上端，且所述滚轮通过行程齿轮和感应器连接。

优选的，所述提升装置包括提升电机、减速箱和绕带滚筒，所述提升电机通过减速箱与绕带滚筒连接，所述绕带滚筒与吊带连接。

优选的，所述提升装置还包括用于检测提升电机提升力的传感器。

优选的，所述带有刹车功能天轨步行训练系统还包遥控器，此遥控器与控制器信号连接。

一种基于上述的带有刹车功能天轨步行训练系统的操作方法，其特征在于，包括以下工作模式：

1)刹车模式：当患者使用训练系统需要停下时，感应器向控制器发出信号，则控制器驱动杀刹车电机，刹车电机带动刹车齿轮转动，与刹车齿轮啮合的齿条向下运动，而位于铰接片上方的刹车片向上运动，从而使刹车摩擦片与轨道贴紧，则主机因刹车摩擦片与轨道之间的摩擦力而停止前进，从而使主机固定停在使用者指定的位置处；

2)速度模式：患者在行走的过程中，感应器即时检测患者行走的路程，且感应器将路程的信息传送至控制器，控制器根据感应器传送的路程信息及患者行走的时间而得出患者的行走速度，当行走速度大小大于设定值，控制器发出指令驱动刹车装置，以使主机停止前进或减速，防止患者前冲过快而受伤；

3)行程模式：患者在行走的过程中，感应器即时检测患者行走的路程，且感应器将路程的信息传送至控制器，控制器根据感应器传送的路程信息，当患者行走的路程大于等于控制器内预先设置的数值或者使用者设置的设定值时，控制器发出指令驱动刹车装置，以使主机停止前进，同时，蜂鸣器发出报警信号提醒医生；

4)时间模式：患者在行走的过程中，当行走的时间与控制器内预先设置的时间相等时，控制器发出指令驱动刹车装置，以使主机停止前进，同时，蜂鸣器发出报警信号提醒医生。

本发明相对于现有技术具有如下的优点：

1、本发明带有刹车功能天轨步行训练系统增设了刹车装置、行程监控装置、提升装置和控制器等，刹车装置行程监控和提升装置等相互配合工作，从而引导康复患者进行训练，提高了行走时的稳定性和安全性。

2、本发明带有刹车功能天轨步行训练系统中的刹车装置可避免康复患者在训练时因意外失稳而发生突然变速，从而防止康复患者发生摔伤或碰伤。

2、本发明带有刹车功能天轨步行训练系统的操作简单，结构合理，运行稳定，易于推广。

附图说明

图1是本发明的带有刹车功能天轨步行训练系统的结构示意图。

图2是本发明的带有刹车功能天轨步行训练系统的右视图。

图3是本发明的带有刹车功能天轨步行训练系统的主机的内部结构第一视角视图。

图4是本发明的带有刹车功能天轨步行训练系统的主机的内部结构第二视角视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1至图4所示的带有刹车功能天轨步行训练系统，包括轨道1、主机2、吊带3和吊架4，所述主机2的上端与轨道1连接，且所述主机2通过吊带3与吊架4连接；所述主机2包括壳体5、安装板6、刹车装置7、行程监控装置8、提升装置9和控制器，所述安装板6固定于壳体5内，所述刹车装置7、行程监控装置8和提升装置9均安装于安装板6，且所述刹车装置7、行程监控装置8和提升装置9均与控制器连接。

所述刹车装置7包括刹车摩擦片10、刹车片11、铰接块12、刹车齿轮13、刹车电机14和弹簧15，所述刹车摩擦片10固定于刹车片11的上端，所述刹车片11的中部通过铰接块12与安装板6的一侧连接，所述刹车片11的下端的一侧设有齿条16，所述刹车齿轮13安装于安装板6的一侧，且所述刹车齿轮13与齿条16啮合；所述刹车电机14安装于安装板6的另一侧，且所述刹车电机14的动力输出轴与刹车齿轮13连接；所述弹簧15的一端与齿条16的下端连接，所弹簧15的另一端与安装板6连接。

所述刹车装置7还包括第一开关17和第二开关18，所述第一开关17安装于安装板6一侧的下端，且所述第一开关17位于刹车片11的下端的另一侧；所述第二开关18安装于安装板6一侧的上端，所述第二开关18位于刹车片11的上端的另一侧。

在实际工作中，当控制器收到刹车信号时，滚轮19的动力源断开，即滚轮19停止主动转动。而刹车电机14驱动刹车齿轮13转动，而刹车齿轮13通过齿条16带动刹车片11的上端绕铰接块12上向摆动，则刹车摩擦片10在刹车片11的推动下向上移动，且刹车摩擦片10与轨道1接触；因此在刹车摩擦片10与轨道1相互摩擦下，通过吊带3与主机2连接的吊架4停止前进。而刹车片11的上端向上摆动时，刹车片11的下端向第一开关17的方向摆动，则刹车片11的下端的另一侧与第一开关17接触，从而触发第一开关17，刹车电机14停止转动。而当控制器收到松开刹车信号时，刹车电机14再次启动，而驱动刹车齿轮13进行反转，刹车片11的上端绕铰接块12向下摆动，从而带动刹车摩擦片10向下移动，刹车摩擦片10与轨道1分离。在刹车片11的上端不断下摆中，刹车片11的上端的另一侧与第二开关18接触，以触发第二开关18，则刹车电机14再次停止。则康复患者进行康复训练过程中，因意外失稳而发生突然变速时，则控制器接收到信号，从而驱动刹车电机启动，从而避免康复患者摔伤或碰伤。

所述刹车摩擦片10采用橡胶或塑料或金属制成。当采用金属制成刹车摩擦片时，刹车摩擦片的表面设有凸点，以提高摩擦力。

所述行程监控装置8包括滚轮19、行程齿轮20和感应器21，所述滚轮19安装于安装板6的上端，且所述滚轮19通过行程齿轮20和感应器21连接。滚轮19带动行程齿轮20转动，而感应器21可精确的检测出行程齿轮20的所旋转的圈数。根据圈数与时间，控制器自动换算，从而能够精确地计算出主机2的运动行程以及速度等参数。根据这些参数实时反馈给控制器，进而实现运动的调节等。

所述提升装置9包括提升电机22、减速箱23和绕带滚筒24，所述提升电机22通过减速箱23与绕带滚筒24连接，所述绕带滚筒24与吊带3连接。

所述提升装置9还包括用于检测提升电机提升力的传感器。

所述带有刹车功能天轨步行训练系统还包遥控器，此遥控器与控制器信号连接。具体的，遥控器主要由显示器、按键以及手控器主体组成，其中按键的功能包换但不限于以下几种：上升、下降、刹车、启动、主菜单、确定等。

一种基于上述的带有刹车功能天轨步行训练系统的操作方法，其特征在于，包括以下工作模式：

1)刹车模式：当患者使用训练系统需要停下时，感应器向控制器发出信号，则控制器驱动杀刹车电机，刹车电机带动刹车齿轮转动，与刹车齿轮啮合的齿条向下运动，而位于铰接片上方的刹车片向上运动，从而使刹车摩擦片与轨道贴紧，则主机因刹车摩擦片与轨道之间的摩擦力而停止前进，从而使主机固定停在使用者指定的位置处；

2)速度模式：患者在行走的过程中，感应器即时检测患者行走的路程，且感应器将路程的信息传送至控制器，控制器根据感应器传送的路程信息及患者行走的时间而得出患者的行走速度，当行走速度大小大于设定值，本实施例中行走速度大小的设定值为1.5米/秒，控制器发出指令驱动刹车装置，以使主机停止前进或减速，防止患者前冲过快而受伤；

3)行程模式：患者在行走的过程中，感应器即时检测患者行走的路程，且感应器将路程的信息传送至控制器，控制器根据感应器传送的路程信息，当患者行走的路程大于等于控制器内预先设置的数值或者使用者设置的设定值时(行走路程的设定可根据每个患者的身体情况而设定，以保证更好的治疗效果)，控制器发出指令驱动刹车装置，以使主机停止前进，同时，蜂鸣器发出报警信号提醒医生；

4)时间模式：患者在行走的过程中，当行走的时间与控制器内预先设置的时间相等时，控制器发出指令驱动刹车装置，以使主机停止前进，同时，蜂鸣器发出报警信号提醒医生。

上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。