手脚同步锻炼的复健椅的制作方法

本实用新型属于复健机械技术领域，具体涉及一种手脚同步锻炼的复健椅。

背景技术：

对于罹患脑部、脊髓损伤、中风、肌肉萎缩、生理机能退化或瘫痪等症状的病人来说，除了日常生活需依赖医疗辅具移动及定位身躯以外，复健治疗工作也必须藉由相关辅助器材的协助才能进行。现有的辅助器材大多仅能够针对病人的手部或脚部单独进行复健治疗，复健的效率较低。且现有的辅助器材仅能够满足病人安坐锻炼或站立锻炼需求，不能在安坐锻炼与站立锻炼之间来回切换，不能同步锻炼手脚，更不能辅助病人完成从坐到站的需求。因此，设计一种能够同时锻炼手脚，且能够在安坐锻炼与站立锻炼之间来回切换的复健椅十分重要。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供手脚同步锻炼的复健椅。

本实用新型包括椅体、坐垫板、靠背板、站立辅助机构、驱动机构、手臂拉伸机构和抬腿机构。所述坐垫板的一端与椅体铰接，另一端与靠背板的底端铰接。

所述的站立辅助机构包括电动推杆、滑动板、固定板、第一连接板、第二连接板、第一铰板组和第二铰板组。所述的第一铰板组包括首尾依次铰接成平行四边形的第一铰板、第二铰板、第三铰板和第四铰板。所述的第二铰板组包括首尾依次铰接成平行四边形的第五铰板、第六铰板、第七铰板和第八铰板。所述第一铰板与第二铰板的铰接轴固定在第一连接板的一端。所述第五铰板与第六铰板的铰接轴固定在第一连接板的另一端。所述第三铰板与第四铰板的铰接轴固定在第二连接板的一端。所述第七铰板与第八铰板的铰接轴固定在第二连接板的另一端。所述第二铰板与第三铰板的铰接轴及第五铰板与第六铰板的铰接轴均固定在滑动板上。所述第一铰板与第四铰板的铰接轴及第五铰板与第八铰板的铰接轴均固定在固定板上。所述电动推杆的壳体与第一连接板固定，推出杆与第二连接板固定。所述的固定板与靠背板固定；所述的滑动板与椅体构成滑动副。

所述的驱动机构包括电机、可调曲轴、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第一滑块、第二滑块和第三滑块。所述的可调曲轴包括第一轴段、第二轴段、第三轴段、第四轴段、第一曲柄、第二曲柄、第三曲柄、第一螺柱、第二螺柱和双向螺母。所述的第一曲柄由第一铰接轴、两块第一曲板和两块第一调节板组成。两块第一曲板与两块第一调节板分别构成滑动副。两块第一调节板的相对侧侧面与第一铰接轴的两端分别固定。第二曲柄由第二铰接轴、两块第二曲板和两块第二调节板组成。两块第二曲板和两块第二调节板分别构成滑动副。两块第二调节板的相对侧侧面与第二铰接轴的两端分别固定。两块第一调节板中靠近第二曲柄的那块与第一螺柱固定。两块第二调节板中靠近第一曲柄的那块与第二螺柱固定。所述第一螺柱与第二螺柱上的外螺纹旋向相反。所述双向螺母内壁的两端设置有旋向相反的内螺纹。第一螺柱、第二螺柱与双向螺母内壁的两端分别螺纹连接。所述的第三曲柄由第三铰接轴和两块第三曲板组成。两块第三曲板的相对侧侧面与第三铰接轴的两端分别固定。

所述第一轴段的一端支承在椅体上，另一端与第一曲柄内的一块第一曲板固定。第一轴段由电机驱动。第一曲柄内的另一块第一曲板与第二轴段的一端固定。第二轴段的另一端与第二曲柄内的一块第二曲板固定。第二曲柄内的另一块第二曲板与第三轴段的一端固定。第三轴段的另一端与第三曲柄内的一块第三曲板固定。第三曲柄内的另一块第三曲板与第四轴段的一端固定。第四轴段的另一端支承在椅体上。所述第一连杆的一端与第一铰接轴构成转动副，另一端与第一滑块铰接。第一滑块与椅体构成滑动副。所述第二连杆的一端与第二铰接轴构成转动副，另一端与第二滑块铰接。第二滑块与椅体构成滑动副。所述第三连杆的一端与第三铰接轴构成转动副，另一端与第三滑块铰接。第三滑块与椅体构成滑动副。

所述的手臂拉伸机构包括绳索、第一滑轮、第二滑轮、支撑柱和把手。同轴设置的两个第一滑轮均支承在椅体上。两根支撑柱的底端均与靠背板的顶端定。同轴设置的两个第二滑轮分别支承在两根支撑柱的顶端。两根绳索的一端与第一滑块、第二滑块分别固定，另一端与两个把手分别固定。两根绳索分别绕过两个第一滑轮，且分别绕过两个第二滑轮。

所述的抬腿机构包括齿条、圆柱齿轮、驱动轴、主动锥齿轮和两个抬升组件。所述的齿条与第三滑块固定。所述的圆柱齿轮及主动锥齿轮均与支承在椅体上的驱动轴固定。圆柱齿轮与齿条啮合。所述的抬升组件包括从动锥齿轮、转动轴、绑腿带和第三铰板组。所述的从动锥齿轮与支承在椅体上的转动轴固定。所述的第三铰板组包括首尾依次铰接成平行四边形的第九铰板、第十铰板、第十一铰板和第十二铰板组成。竖直设置的第九铰板与椅体固定。所述的第十铰板与转动轴固定。所述转动轴的轴线与第九铰板、第十铰板铰接轴的轴线共线。所述第十一铰板上固定有绑腿带。两个抬升组件内的从动锥齿轮均与主动锥齿轮啮合。

进一步地，所述主动锥齿轮及两个从动锥齿轮的分度圆锥角均为45°。所述的齿条滑动至最远离可调曲轴的状态下或滑动至最靠近可调曲轴的状态下，均有一个第三铰板组内的第十铰板呈水平状态，另一个第三铰板组内的第十铰板倾斜朝向上方。

进一步地，所述的第一轴段、第二轴段、第三轴段及第四轴段同轴设置。所述第一铰接轴、第二铰接轴及第三铰接轴的轴线均与第一轴段的轴线平行且不共线。第一铰接轴与第二铰接轴的轴线不共线，且到第一轴段轴线的距离相等，第一铰接轴、第二铰接轴及第一轴段的轴线在同一平面内。

进一步地，所述的椅体包括横板、竖板和支腿。所述横板的一端与竖板的内侧面固定。横板底面远离竖板那端的两个角与两根支腿的顶端分别固定。两根支腿的底端均与竖板的底端等高设置。

进一步地，所述竖板内侧面开设有两列固定孔，两列固定孔与两个滑轮架分别可拆卸固定。同轴设置的两个第一滑轮分别支承在两个滑轮架上。

进一步地，所述的电机与椅体固定。电机的输出轴与第一轴段固定。

进一步地，所述绑腿带的一端固定有勾面魔术贴，另一端固定有毛面魔术贴。

进一步地，所述第九铰板、第十铰板的铰接轴与第十铰板、第十一铰板的铰接轴的间距等于400mm。

进一步地，两个抬升组件内的从动锥齿轮同轴设置。

进一步地，其中一个把手运动至最高点的状态下，与该把手位于同一侧的第十铰板呈水平状态。

本实用新型具有的有益效果是：

1、本实用新型能够同时锻炼病人的手部和脚部，锻炼的效率更高。

2、本实用新型能够在安坐锻炼与站立锻炼之间来回切换，锻炼的形式更加多样，使得锻炼的过程更加具有趣味性。

3、本实用新型能够辅助锻炼者完成从安坐到站立的动作，增强了病人在锻炼过程中的自理能力。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的侧视图；

图3为本实用新型辅助使用者站立后的立体图；

图4为本实用新型中站立辅助机构的立体图；

图5为本实用新型中站立辅助机构的正面视图；

图6为本实用新型中驱动机构与抬腿机构的装配示意图；

图7为本实用新型中可调曲轴的第一张示意图；

图8为本实用新型中可调曲轴的第二张示意图；

图9为本实用新型中抬腿机构的立体图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1、2和3所示，手脚同步锻炼的复健椅，包括椅体1、坐垫板2、靠背板3、站立辅助机构4、驱动机构5、手臂拉伸机构6和抬腿机构7。椅体1包括横板、竖板和支腿。横板的一端与竖板的内侧面固定。横板底面远离竖板那端的两个角与两根支腿的顶端分别固定。两根支腿的底端均与竖板的底端等高设置。坐垫板2的一端与横板顶面远离竖板的那端铰接，另一端与靠背板3的底端铰接。坐垫板2的顶面用于供使用者安坐。

如图1、2、3、4和5所示，设置在靠背板3与竖板之间的站立辅助机构4包括电动推杆4-1、滑动板4-2、固定板4-3、第一连接板4-4、第二连接板4-5、第一铰板组4-6和第二铰板组4-7。第一铰板组4-6包括首尾依次铰接成平行四边形的第一铰板、第二铰板、第三铰板和第四铰板。第一铰板、第二铰板、第三铰板和第四铰板在图5中沿逆时针排布。第二铰板组4-7包括首尾依次铰接成平行四边形的第五铰板、第六铰板、第七铰板和第八铰板。第五铰板、第六铰板、第七铰板和第八铰板在图5中沿逆时针排布。第一铰板与第二铰板的铰接轴固定在第一连接板4-4的一端。第五铰板与第六铰板的铰接轴固定在第一连接板4-4的另一端。第三铰板与第四铰板的铰接轴固定在第二连接板4-5的一端。第七铰板与第八铰板的铰接轴固定在第二连接板4-5的另一端。第二铰板与第三铰板的铰接轴及第五铰板与第六铰板的铰接轴均固定在滑动板4-2上。第一铰板与第四铰板的铰接轴及第五铰板与第八铰板的铰接轴均固定在固定板4-3上。电动推杆4-1的壳体与第一连接板4-4固定，推出杆与第二连接板4-5固定。固定板4-3与靠背板3固定。滑动板4-2与椅体1内的竖板构成滑动副。电动推杆4-1的伸缩将使得第一铰板组4-6及第二铰板组4-7运动，调整滑动板4-2与固定板4-3的间距，进而推动靠垫板运动。电动推杆4-1的露在外界的推出杆越长，则滑动板4-2与固定板4-3的间距越小。初始常态下，电动推杆4-1的推出杆推出至极限状态，使得坐垫板与横板的顶面接触。

如图1、2、6、7和8所示，驱动机构5包括电机5-1、可调曲轴、第一连杆5-3、第二连杆5-4、第三连杆5-5、第一滑块5-6、第二滑块5-7和第三滑块5-8。电机5-1与椅体1固定。可调曲轴包括第一轴段5-2、第二轴段5-9、第三轴段5-10、第四轴段5-11、第一曲柄5-12、第二曲柄5-13、第三曲柄5-14、第一螺柱5-15、第二螺柱5-16和双向螺母5-17。第一曲柄5-12由第一铰接轴、两块第一曲板和两块第一调节板组成。两块第一曲板与两块第一调节板分别构成滑动副。两块第一调节板的相对侧侧面与第一铰接轴的两端分别固定。第二曲柄5-13由第二铰接轴、两块第二曲板和两块第二调节板组成。两块第二曲板和两块第二调节板分别构成滑动副。两块第二调节板的相对侧侧面与第二铰接轴的两端分别固定。两块第一调节板中靠近第二曲柄5-13的那块与第一螺柱5-15固定。两块第二调节板中靠近第一曲柄5-12的那块与第二螺柱5-16固定。第一螺柱5-15与第二螺柱5-16上的外螺纹旋向相反。双向螺母5-17内壁的两端设置有旋向相反的内螺纹。第一螺柱5-15、第二螺柱5-16与双向螺母5-17内壁的两端分别螺纹连接。转动双向螺母5-17，即可使得第一螺柱5-15与第二螺柱5-16相向运动或相背运动，进而实现第一铰接轴、第二铰接轴轴线与第一轴段5-2轴线的间距，调节手臂拉伸运动的幅度。第三曲柄5-14由第三铰接轴和两块第三曲板组成。两块第三曲板的相对侧侧面与第三铰接轴的两端分别固定。

第一轴段5-2的一端支承在椅体1内的竖板上，并与电机5-1的输出轴固定，另一端与第一曲柄5-12内的一块第一曲板固定。第一曲柄5-12内的另一块第一曲板与第二轴段5-9的一端固定。第二轴段5-9的另一端与第二曲柄5-13内的一块第二曲板固定。第二曲柄5-13内的另一块第二曲板与第三轴段5-10的一端固定。第三轴段5-10的另一端与第三曲柄5-14内的一块第三曲板固定。第三曲柄5-14内的另一块第三曲板与第四轴段5-11的一端固定。第四轴段5-11的另一端支承在椅体1内的竖板上。第一轴段5-2、第二轴段5-9、第三轴段5-10及第四轴段5-11同轴设置。第一铰接轴、第二铰接轴及第三铰接轴的轴线均与第一轴段5-2的轴线平行且不共线。第一铰接轴与第二铰接轴的轴线不共线，且到第一轴段5-2轴线的距离相等，第一铰接轴、第二铰接轴及第一轴段5-2的轴线在同一平面内。第一连杆5-3的一端与第一铰接轴构成转动副，另一端与第一滑块5-6铰接。第一滑块5-6与竖板构成沿竖直方向滑动的滑动副。第二连杆5-4的一端与第二铰接轴构成转动副，另一端与第二滑块5-7铰接。第二滑块5-7与竖板构成沿竖直方向滑动的滑动副。第三连杆5-5的一端与第三铰接轴构成转动副，另一端与第三滑块5-8铰接。第三滑块5-8与横板构成沿水平方向滑动的滑动副。转动的可调曲轴带动第一滑块5-6及第二滑块5-7上下滑动，带动第三滑块5-8水平滑动。由于第一铰接轴与第二铰接轴设置在第一轴段轴线的两侧，故第一滑块5-6与第二滑块5-7的滑动方向相反，进而实现了第一滑块5-6与第二滑块5-7的交错滑动。

如图1、2和3所示，手臂拉伸机构6包括绳索6-1、第一滑轮6-2、第二滑轮6-3、支撑柱6-4和把手6-5。竖板内侧面开设有两列固定孔，两列固定孔与两个滑轮架分别可拆卸固定。同轴设置的两个第一滑轮6-2分别支承在两个滑轮架上。通过将滑轮架与不同的固定孔固定，能够调整把手6-5的高度。两根支撑柱6-4的底端均与靠背板3的顶端固定。同轴设置的两个第二滑轮6-3分别支承在两根支撑柱6-4的顶端。两根绳索6-1的一端与第一滑块5-6、第二滑块5-7分别固定，另一端与两个把手6-5分别固定。两根绳索6-1分别绕过两个第一滑轮6-2，且分别绕过两个第二滑轮6-3。交错滑动的第一滑块5-6与第二滑块5-7能够拉动两根绳索6-1交错运动，进而使得两个把手6-5的交错运动，实现使用者分别握在两个把手6-5上的两只手上下交错拉伸运动。

如图1、2和9所示，抬腿机构7包括齿条7-1、圆柱齿轮7-2、驱动轴7-3、主动锥齿轮7-4和两个抬升组件。齿条7-1与第三滑块5-8固定。圆柱齿轮7-2及主动锥齿轮7-4均与支承在椅体1内横板底面的驱动轴7-3固定。驱动轴7-3竖直设置。圆柱齿轮7-2与齿条啮合。抬升组件包括从动锥齿轮7-5、转动轴7-6、绑腿带7-7和第三铰板组。从动锥齿轮7-5与支承在椅体1内横板底面的转动轴7-6固定。转动轴7-6水平设置。第三铰板组包括首尾依次铰接成平行四边形的第九铰板7-8、第十铰板7-9、第十一铰板7-10和第十二铰板7-11组成。竖直设置的第九铰板7-8与椅体1固定。第十铰板7-9与转动轴7-6固定。转动轴7-6的轴线与第九铰板7-8、第十铰板7-9铰接轴的轴线共线。第十一铰板7-10上固定有两根绑腿带7-7。绑腿带7-7的一端固定有勾面魔术贴，另一端固定有毛面魔术贴。用绑腿带7-7环住使用者的小腿并连接魔术贴，即可将使用者的小腿与第十一铰板7-10固定在一起。第九铰板7-8、第十铰板7-9的铰接轴与第十铰板7-9、第十一铰板7-10的铰接轴的间距等于400mm。400mm的间距近似于人大腿的长度。使得第三铰板组能够最大程度的模拟人体在端坐时抬腿的动作。由于第九铰板7-8、第十铰板7-9、第十一铰板7-10和第十二铰板7-11组成了平行四边形。故第十一铰板7-10时刻与第九铰板7-8水平，即保持竖直状态。

两个抬升组件内的从动锥齿轮7-5分别位于在主动锥齿轮7-4的两侧，且均与主动锥齿轮7-4啮合。两个抬升组件内的从动锥齿轮7-5同轴设置。主动锥齿轮7-4及两个从动锥齿轮7-5的分度圆锥角均为45°。齿条滑动至最远离可调曲轴的状态下或滑动至最靠近可调曲轴的状态下，均有一个第三铰板组内的第十铰板呈水平状态，另一个第三铰板组内的第十铰板倾斜朝向上方。即水平状态为两块第十铰板7-9处于下极点的状态。由于两个从动锥齿轮7-5分别位于主动锥齿轮7-4的两侧，故两根转动轴7-6的转向时刻相反，进而使得两块第十铰板7-9交错转动，实现使用者两条腿的交错抬起。

其中一个把手6-5运动至最高点的状态下，与该把手6-5位于同一侧的第十铰板7-9呈水平状态。

本实用新型的工作原理分为安坐锻炼原理、辅助站立原理和站立锻炼原理。

安坐锻炼原理具体如下：

使用者坐上坐垫板2，并用两块第十一铰板7-10上的绑腿带7-7分别绑住使用者的双腿。使用者用双手分别握住两个把手6-5。电机5-1启动，带动可调曲轴转动。可调曲轴的转动同时带动第一滑块5-6、第二滑块5-7及第三滑块5-8往复滑动。由于第一滑块5-6与第二滑块5-7的滑动方向相反，进而实现了使用者分别握在两个把手6-5上的两只手上下交错拉伸运动。

第三滑块5-8的往复滑动带动齿条往复滑动，齿条带动圆柱齿轮7-2正反循环转动，主动锥齿轮7-4随圆柱齿轮7-2的转动而转动。由于两个从动锥齿轮7-5分别位于主动锥齿轮7-4的两侧，故两根转动轴7-6的转向时刻相反，进而使得两块第十铰板7-9交错转动，实现使用者两条腿的交错抬起。其中一个把手6-5向上运动的同时，与该把手6-5位于同一侧的第十铰板7-9向下翻转。避免了锻炼中同手同脚的情况，大大提高了锻炼的效果。

辅助站立原理具体如下：

使用者坐上坐垫板2，并保证双腿均未被绑腿带7-7绑住。电动推杆4-1缩回，滑动板4-2与固定板4-3的间距增大，滑动板4-2向上滑动，靠垫板随固定板4-3倾斜向上运动。靠垫板在运动的过程中，时刻保持竖直状态。且靠垫板带动坐垫板2翻转，靠垫板与坐垫板2所成角逐渐增大。靠垫板与坐垫板2所成角达到180°后，电动推杆4-1停止缩回，此时，靠垫板与坐垫板2在同一竖直平面上，使用者完成从坐到站的动作。由于支承第二滑轮6-3的支撑柱6-4固定在靠垫板上，故两个第二滑轮6-3随靠垫板的运动而运动。使用者站立的过程中，两个第二滑轮6-3与使用者双手的相对位置未发生改变。

站立锻炼原理具体如下：

使用者被辅助站立起来后，用双手分别握住两个把手6-5。电机5-1启动，带动可调曲轴转动。可调曲轴的转动同时带动第一滑块5-6及第二滑块5-7往复滑动。由于第一滑块5-6与第二滑块5-7的滑动方向相反，进而实现了使用者分别握在两个把手6-5上的两只手上下交错拉伸运动。此时，抬腿机构7的运动不对使用者产生影响。