本实用新型涉及锻炼器技术领域，尤其是涉及一种腰部及下肢复合式拉伸锻炼器。
背景技术：
近年来，随着医疗水平的不断提高，人口的平均寿命不断增长，老年人口大幅度增加，有资料显示因偏瘫、残疾而需要卧床休养的病人数量正快速增加。由此可见针对卧床病人和老年人的康复机械存在着巨大的市场，这些人群因不易活动而有许多容易僵化萎缩的部位需要锻炼。
技术实现要素：
为了克服现有锻炼器存在不适用于卧床人群的缺陷，本实用新型提供了一种体积小、价格低、方便不易移动的人群锻炼多个身体部位的腰部及下肢复合式拉伸锻炼器。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种腰部及下肢复合式拉伸锻炼器，包括座椅结构、用于横劈叉的横劈叉机构、用于坐姿屈膝的屈膝机构、用于坐位体前屈的体前屈机构和动力总成，所述动力总成包括用于驱动横劈叉机构的丝杠传动机构、用于驱动屈膝机构的屈膝传动机构和用于驱动体前屈机构的齿条传动机构；
所述座椅结构包括座椅框架和坐垫，所述坐垫设置在所述座椅框架上；
所述横劈叉机构包括腿搁置框架以及安装在腿搁置框架上的大腿板和小腿板，所述大腿板的后端与腿搁置框架的后端铰接，所述大腿板的前端与所述小腿板的后端铰接，所述小腿板向前下方倾斜布置，所述横劈叉机构设置有两个，分别为用于左腿横劈叉的左横劈叉机构和用于右腿横劈叉的右横劈叉机构，所述体前屈机构位于所述座椅结构的前方，所述左横劈叉机构和右横劈叉机构分别位于所述体前屈机构的左右两侧；所述左腿横劈叉机构的腿搁置框架的后端与座椅框架的前端左侧通过合页铰接；所述右腿横劈叉机构的腿搁置框架的后端与座椅框架的前端右侧通过合页铰接；
所述丝杠传动机构包括丝杠、丝杠螺母、左连杆和右连杆，所述丝杠前后布置，所述左连杆与右连杆分别位于丝杠的左右两侧，所述丝杠的后端可转动的安装在座椅框架的底部并与丝杠驱动电机连接，所述丝杠螺母套装在丝杠的前端，所述左连杆的前端、右连杆的前端均与所述丝杠螺母铰接，所述左连杆的后端与所述左腿横劈叉机构的腿搁置框架的后端底部铰接，所述右连杆的后端与所述右腿横劈叉机构的腿搁置框架的后端底部铰接；
所述屈膝机构包括第一光轴、第一滑块和用于将小腿板向后推动的推杆，所述第一光轴前后布置并安装在腿搁置框架的内侧，所述推杆位于所述小腿板的前侧，所述推杆通过第一滑块可前后滑动的安装在所述第一光轴上；所述第一滑块与所述屈膝传动机构连接；
所述体前屈机构包括体前屈框架以及安装在体前屈框架上的第二光轴、手柄板和手柄，所述体前屈框架位于左腿横劈叉机构的腿搁置框架与右腿横劈叉机构的腿搁置框架之间并与座椅框架的前端连接，所述第二光轴前后布置，所述手柄固定在手柄板的前端顶面上，所述手柄板通过第二滑块可前后滑动的安装在第二光轴上；
所述齿条传动机构包括齿条、齿轮和第一转轴，所述齿条前后安装在手柄板的底部，所述第一转轴左右布置，所述第一转轴位于所述第二光轴的下方并可转动的安装在体前屈框架上，所述齿轮安装在所述第一转轴上并位于手柄板的下方，所述齿条与所述齿轮啮合，所述第一转轴与第一转轴驱动机构连接。
进一步，所述屈膝传动机构包括第一副锥齿轮、第二转轴、第一电磁离合器、第一主动同步带轮、第三转轴、第一从动同步带轮、第二从动同步带轮、第三从动同步带轮、第四转轴、第四从动同步带轮、第五转轴、第一链轮、第二链轮和第六转轴，所述第二转轴、第三转轴均上下竖直布置并可转动的安装在座椅框架上，所述第一副锥齿轮安装在第二转轴的上端，所述第二转轴的下端通过第一电磁离合器与第三转轴的上端连接，所述第一主动同步带轮安装在第三转轴上，所述第四转轴上下竖直布置并可转动的安装在体前屈框架的后端上，所述第一从动同步带轮、第二从动同步带轮、第三从动同步带轮均安装在所述第四转轴上，所述第二从动同步带轮位于所述第一从动同步带轮的下方，所述第三从动同步带轮位于所述第一从动同步带轮的上方，所述第一主动同步带轮通过同步带与所述第一从动同步带轮连接；所述第五转轴上下竖直布置并可转动的安装在体前屈框架上，所述体前屈框架的左右两侧的后端分别设有所述第五转轴，所述第四从动同步带轮安装在第五转轴的下端上，所述第二从动同步带轮通过同步带与体前屈框架左侧的第四从动同步带轮连接，所述第三从动同步带轮通过同步带与体前屈框架右侧的第四从动同步带轮连接；所述第五转轴的上端安装有所述第一链轮，所述第六转轴上下竖直布置并可转动的安装在体前屈框架上，所述体前屈框架的左右两侧的前端分别设有所述第六转轴，所述第二链轮安装在第六转轴的上端，所述第一链轮通过链条与所述第二链轮连接，所述链条与连接杆的下端固定连接，所述连接杆的上端设置在第一滑块的前方并与第一滑块接触；所述体前屈框架左侧的连接杆与体前屈框架右侧的连接杆错位布置；
所述第一转轴驱动机构包括第二副锥齿轮、第七转轴、第二电磁离合器、第二主动同步带轮、第八转轴和第五从动同步带轮，所述第七转轴、第八转轴左右横向布置并可转动的安装在座椅框架上，所述第二副锥齿轮安装在第七转轴的右端，所述第七转轴的左端通过第二电磁离合器与第八转轴的右端连接，所述第二主动同步带轮安装在第八转轴上，所述第五从动同步带轮安装在第一转轴上，所述二主动同步带轮通过同步带与所述第五从动同步带轮连接；
所述第一副锥齿轮、第二副锥齿轮均与主锥齿轮啮合，所述主锥齿轮安装在主轴的前端，主驱动电机通过电机联轴器与主轴的后端连接。
再进一步，所述动力总成还包括单片机、横劈叉开关、坐姿屈膝开关和坐位体前屈开关，所述横劈叉开关、坐姿屈膝开关和坐位体前屈开关均与所述单片机连接，所述单片机分别与丝杠驱动电机、主驱动电机、第一电磁离合器、第二电磁离合器连接。
本实用新型的有益效果主要表现在：体积小、价格低；为卧床人群的康复锻炼提供便捷，同时减轻家属及护理人员的负担，自动、安全、高效。
附图说明
图1为本实用新型的整体示意图。
图2为本实用新型的支撑框架示意图。
图3为本实用新型的丝杠传动机构示意图。
图4为本实用新型的屈膝传动机构示意图。
图5为本实用新型的齿条传动机构示意图。
图6为左腿横劈叉机构的腿搁置框架上的推杆与右腿横劈叉机构的腿搁置框架上的推杆之间的布置图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
参照图1～图6，一种腰部及下肢复合式拉伸锻炼器，包括座椅结构1、用于横劈叉的横劈叉机构、用于坐姿屈膝的屈膝机构4、用于坐位体前屈的体前屈机构5和动力总成2，所述动力总成2包括用于驱动横劈叉机构的丝杠传动机构3、用于驱动屈膝机构的屈膝传动机构和用于驱动体前屈机构的齿条传动机构；
所述座椅结构包括座椅框架201和坐垫，所述坐垫设置在所述座椅框架201上；
所述横劈叉机构包括腿搁置框架202以及安装在腿搁置框架202上的大腿板410和小腿板412，所述大腿板410的后端与腿搁置框架202的后端铰接，所述大腿板410的前端与所述小腿板412的后端铰接，所述小腿板412向前下方倾斜布置，所述横劈叉机构设置有两个，分别为用于左腿横劈叉的左横劈叉机构和用于右腿横劈叉的右横劈叉机构，所述体前屈机构位于所述座椅结构的前方，所述左横劈叉机构和右横劈叉机构分别位于所述体前屈机构的左右两侧；所述左腿横劈叉机构的腿搁置框架的后端与座椅框架201的前端左侧通过合页302铰接；所述右腿横劈叉机构的腿搁置框架的后端与座椅框架201的前端右侧通过合页302铰接；
所述丝杠传动机构包括丝杠306、丝杠螺母305、左连杆和右连杆，所述丝杠306前后布置，所述左连杆与右连杆分别位于丝杠的左右两侧，所述丝杠306的后端可转动的安装在座椅框架201的底部并与丝杠驱动电机301连接，所述丝杠螺母305套装在丝杠306的前端，所述左连杆的前端、右连杆的前端均与所述丝杠螺母306铰接，所述左连杆的后端与所述左腿横劈叉机构的腿搁置框架的后端底部铰接，所述右连杆的后端与所述右腿横劈叉机构的腿搁置框架的后端底部铰接；
所述屈膝机构包括第一光轴414、第一滑块417和用于将小腿板412向后推动的推杆413，所述第一光轴414前后布置并安装在腿搁置框架202的内侧，所述推杆413位于所述小腿板412的前侧，所述推杆413通过第一滑块417可前后滑动的安装在所述第一光轴上414；所述第一滑块417与所述屈膝传动机构连接；
所述体前屈机构包括体前屈框架203以及安装在体前屈框架203上的第二光轴508、手柄板509和手柄511，所述体前屈框架203位于左腿横劈叉机构的腿搁置框架与右腿横劈叉机构的腿搁置框架之间并与座椅框架201的前端连接，所述第二光轴510前后布置，所述手柄511固定在手柄板509的前端顶面上，所述手柄板509通过第二滑块510可前后滑动的安装在第二光轴508上；
所述齿条传动机构包括齿条514、齿轮515和第一转轴，所述齿条514前后安装在手柄板509的底部，所述第一转轴左右布置，所述第一转轴位于所述第二光轴508的下方并可转动的安装在体前屈框架203上，所述齿轮515安装在所述第一转轴上并位于手柄板509的下方，所述齿条514与所述齿轮515啮合，所述第一转轴与第一转轴驱动机构连接。
进一步，所述屈膝传动机构包括第一副锥齿轮408、第二转轴406、第一电磁离合器405、第一主动同步带轮402、第三转轴404、第一从动同步带轮423、第二从动同步带轮422、第三从动同步带轮424、第四转轴、第四从动同步带轮、第五转轴、第一链轮、第二链轮416和第六转轴419，所述第二转轴406、第三转轴404均上下竖直布置并可转动的安装在座椅框架201上，所述第一副锥齿轮408安装在第二转轴406的上端，所述第二转轴406的下端通过第一电磁离合器405与第三转轴404的上端连接，所述第一主动同步带轮402安装在第三转轴404上，所述第四转轴上下竖直布置并可转动的安装在体前屈框架203的后端上，所述第一从动同步带轮423、第二从动同步带轮422、第三从动同步带轮424均安装在所述第四转轴上，所述第二从动同步带轮422位于所述第一从动同步带轮423的下方，所述第三从动同步带轮424位于所述第一从动同步带轮423的上方，所述第一主动同步带轮402通过同步带与所述第一从动同步带轮423连接；所述第五转轴上下竖直布置并可转动的安装在体前屈框架203上，所述体前屈框架203的左右两侧的后端分别设有所述第五转轴，所述第四从动同步带轮安装在第五转轴的下端上，所述第二从动同步带轮422通过同步带与体前屈框架203左侧的第四从动同步带轮421连接，所述第三从动同步带轮424通过同步带与体前屈框架203右侧的第四从动同步带轮425连接；所述第五转轴的上端安装有所述第一链轮，所述第六转轴419上下竖直布置并可转动的安装在体前屈框架203上，所述体前屈框架203的左右两侧的前端分别设有所述第六转轴419，所述第二链轮416安装在第六转轴419的上端，所述第一链轮通过链条与所述第二链轮416连接，所述链条与连接杆418的下端固定连接，所述连接杆418的上端设置在第一滑块417的前方并与第一滑块417接触；所述体前屈框架203左侧的连接杆与体前屈框架203右侧的连接杆错位布置；
所述第一转轴驱动机构包括第二副锥齿轮505、第七转轴504、第二电磁离合器503、第二主动同步带轮502、第八转轴501和第五从动同步带轮516，所述第七转轴504、第八转轴501左右横向布置并可转动的安装在座椅框架201上，所述第二副锥齿轮505安装在第七转轴504的右端，所述第七转轴504的左端通过第二电磁离合器503与第八转轴501的右端连接，所述第二主动同步带轮502安装在第八转轴501上，所述第五从动同步带轮516安装在第一转轴上，所述二主动同步带轮502通过同步带506与所述第五从动同步带轮516连接；
所述第一副锥齿轮408、第二副锥齿轮505均与主锥齿轮407啮合，所述主锥齿轮407安装在主轴的前端，主驱动电机401通过电机联轴器403与主轴的后端连接。
再进一步，所述动力总成2还包括单片机、横劈叉开关、坐姿屈膝开关和坐位体前屈开关，所述横劈叉开关、坐姿屈膝开关和坐位体前屈开关均与所述单片机连接，所述单片机分别与丝杠驱动电机301、主驱动电机401、第一电磁离合器405、第二电磁离合器503连接。
本实施例中，动力总成2还包括开关电源直流变压器，所述开关电源直流变压器与单片机连接，用于提供动力，并实现装置整体的控制。
如图2所示，支撑框架包括座椅框架201、腿搁置框架202和体前屈框架203。
如图3所示，连杆304包括左连杆和右连杆，连杆的后端通过垫板303与腿搁置框架202的后端连接。
如图4所示，搁置板包括大腿板410和小腿板412，大腿板410的外侧、小腿板412的外侧安装在腿搁置框架的内侧，小腿板412的后端与大腿板410的前端通过合页411铰接，所述大腿板410的后端与腿搁置框架202的后端通过合页409铰接；由于小腿板412向前下方倾斜布置，因此可在小腿板412的重力作用下由屈膝状态下复位至伸直状态，即小腿板412驱动第一滑块417向前运动使得第一滑块417复位；第六转轴419通过轴承座420安装在体前屈框架203上；第一光轴414通过光轴座415安装在腿搁置框架202内侧上。
如图5所示，所述手柄511通过手柄座513安装在手柄板509上，第一转轴通过轴承座512可转动的安装在体前屈框架203上；第二光轴508通过光轴左507安装在体前屈框架203上。
如图6所示，由于所述体前屈框架203左侧的连接杆与体前屈框架203右侧的连接杆错位布置，使得左腿横劈叉机构的腿搁置框架上的推杆与右腿横劈叉机构的腿搁置框架上的推杆存在一定的行程差，行程差为30mm。
本实用新型的在康复模式下，主要有三项功能：
一、横劈叉：主要针对髋关节及臀部肌肉进行康复训练。操作者位于座椅结构1上，双腿伸直后通过两条尼龙带分别固定在体前屈框架203两侧的搁置板上。按下横劈叉开关，丝杠驱动电机301启动，带动丝杠306旋转，使丝杠螺母305移动，连杆304角度随之改变，从而使得搁置框架按照设定的角度来回往复运动，实现腿部的开合。
二、坐姿屈膝：活动腿部关节以及部分肌肉，防止因长期缺乏运动而肢体僵直。操作者位于座椅结构1上，双腿伸直之后通过两条尼龙带分别固定在两侧的搁置板上。按下坐姿屈膝开关，主驱动电机401转动，通过主轴带动主锥齿轮407转动，由于第一副锥齿轮408与主锥齿轮407啮合，从而带动第一副锥齿轮408转动，同时第一电磁离合器405的衔铁吸上，使得第二转轴406与第三转轴404合并，动力传递到第三转轴404的第一主动同步带轮402上，通过同步带传动到第一从动同步带轮423上，并通过与第一从动同步带轮423同轴的第二从动同步带轮422、第三从动同步带轮424传出到体前屈框架203两侧的第四从动同步带轮421、425上，然后分别带动与第四从动同步带轮421、425同轴设置的第一链轮转动，第一链轮通过链条带动第二链轮416转动，从而带动链条的回转，由于链条上的连接杆418与第一滑块417固定连接，从而实现推动第一光轴414上的第一滑块417前后移动，第一滑块417上的推杆413推动小腿板412向后运动完成屈膝运动。
三、坐位体前屈：针对腰部、脊椎进行适应性康复锻炼。操作者位于座椅结构1上，双腿伸直后通过两条尼龙带分别固定在两侧的搁置板上。按下坐位体前屈开关，主驱动电机401转动，通过主锥齿轮407带动第二副锥齿轮505转动，同时第二电磁离合器503的衔铁吸上，使得第七转轴504与第八转轴501合并，动力传递到第八轴501上的第二主动同步带轮502上，通过同步带506进一步传递到第五从动同步带轮516，使同轴的齿轮515转动，带动齿条514前后水平移动，由于齿条514固定在手柄板509上，而手柄511固定在手柄板509上，从而实现手柄511按照设定位置往复运动。
本实用新型集合坐姿屈膝、坐位体前屈和劈叉三种锻炼形式于一体，不仅解决了对身体多部位锻炼的需求，也减少了机器成本；因此本实用新型不仅体积小、价格低，而且解决了不易移动的人群方便地锻炼多个身体部位的难题。
本实用新型主要针对因长期卧床而存在肌肉萎缩、关节畸变等困扰的人群，提供一种可以替代护理人员辅助病人完成日常腰部及下肢康复训练的机器。与市场上现有的主流康复器械不同的是，该复合式拉伸锻炼器具备的三套动作，既可以独立运作，又可以部分组合使用以锻炼不同的部位，还可根据使用者自身状况调节锻炼强度，十分人性化。本实用新型将主要在医院、康复院、老人院使用，为身体僵化或肌肉萎缩的人群提供一种新型安全有效的康复锻炼方式。