一种康复床位姿转换装置及适用于上下肢康复的床体的制作方法

本发明涉及康复设备技术领域，尤其是涉及一种康复床位姿转换装置及适用于上下肢康复的床体。

背景技术：

目前我国市面上康复床是针对下肢康复设计的，其工作原理是在患者进行步态训练时需要床体实现站立的功能，在患者进行膝关节转动训练时根据所设计的下肢康复训练机器的不同，床体需要能帮助患者坐立或平躺的功能。即患者在康复训练过程中或站立或坐立或平躺，需要三种不同的位姿。然而由于现存的康复机器人往往只针对上肢或是下肢进行康复，导致与康复机器人协同工作的康复床体的设计较为单一，很少出现一款产品可以同时做到既可以进行上肢康复，又可以进行下肢康复。所以与上下肢康复器械配合的康复床体大多只拥有一种或是两种位姿，没有实现三种位姿转换的功能。

现存的康复机器人的多位姿床体是将各部分模块化，根据下肢康复训练辅具所应具备的功能，设计针对该功能的合理结构。抬背机构通过改变背板抬升的角度来改变患者训练姿态(坐——卧)，保证患者训练时主观舒适性，配合训练要求。直立机构对应直立功能，帮助患者实现站立动作。升降机构一方面配合直立功能，另一方面实现帮助患者从轮椅、床到训练器进行水平转接的目的。

其中，传统的抬背机构为电动推杆直接或间接推动后背完成翻转动作，其背板折起角度大多不超过75°。然而由于推杆自身长度的限制可能需要占用背板下方较大的空间，导致在电动推杆会干涉到其他机构的运行，比如上肢康复机构。同时背板折起角度受电动推杆的行程影响很大。

直立机构大多为电动推杆直接推动床板实现整体的站立动作，其床板直立(反向垂头卧位)角度不超过80°。在进行步态训练时，直立角度影响患者直立行走时的步态模拟，而直立角度为90°时步态模拟最接近真实的行走状态。

升降机构大多由升降柱或是平行四边形机构实现。采用采用一体化升降立柱实现升降功能。升降立柱能够提供轴向推力，但是遇到偏心负载则承受能力有限，侧向不能受力否则对升降立柱产生严重破坏。所以使用升降立柱直接带动整个床体升降，适用范围小，受力条件要求大，受结构受力条件的约束。而采用四边形机构，本质上是利用特殊的四杆机构实现升降，通过电动推杆推动机构中的斜边杆件使四杆机构形成的平行四边形变成矩形，从而实现升降。但是机构升降高度受推杆安装角度和推杆行程影响较大。

通过以上机构实现康复床的三种位姿的转换，会受到电动推杆以及原有的上下肢康复设备限制，同时传统的翻转角度也不能满足上下肢康复训练的要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种康复床位姿转换装置及适用于上下肢康复的床体，以解决现有技术中存在的康复床体无法同时满足上、下肢康复训练的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种康复床位姿转换装置，包括机架、升降装置和翻起装置，所述升降装置可升降式安装于所述机架，所述翻起装置可转动设置于所述升降装置；所述升降装置包括收缩状态和升起状态，所述翻起装置包括水平状态和竖直状态，当所述翻起装置处于水平状态时，所述位姿转换装置处于躺姿形态；当所述升降装置处于收缩状态，所述翻起装置处于竖直状态时，所述位姿转换装置处于坐姿形态；当所述升降装置处于升起状态，所述翻起装置处于竖直状态时，所述位姿转换装置处于站姿形态。

可选地，所述升降装置包括底框、三角连杆、平动连杆和升降推杆，所述三角连杆的中端铰接于所述机架，所述三角连杆的顶端铰接于所述平动连杆，所述三角连杆的底端铰接于所述底框，所述升降推杆的第一端铰接于所述底框，所述升降推杆的第二端铰接于所述机架；所述底框、平动连杆和多个三角连杆构成四杆机构，所述升降推杆驱动所述四杆机构实现所述平动连杆的升降。

可选地，所述升降推杆为电动推杆。

可选地，所述翻起装置包括翻起支架、座椅安装部和翻起推杆，所述座椅安装部固定于所述翻起支架，所述翻起支架铰接于所述升降装置；所述翻起推杆的第一端铰接于所述升降装置，所述翻起推杆的第二端铰接于所述翻起支架，所述翻起推杆能够带动所述翻起支架的转动，实现所述翻起装置水平状态与竖直状态的转换。

可选地，所述翻起支架包括直杆段和延伸折弯段，形成l型支撑结构，且所述翻起支架通过所述延伸折弯段与所述升降装置铰接。

可选地，所述翻起推杆为电动推杆。

可选地，所述翻起装置可沿所述升降装置转动90度。

本发明提供的一种适用于上下肢康复的床体，包括背板、座椅和以上任一所述的康复床位姿转换装置，所述背板和所述座椅均安装于所述翻起装置。

可选地，所述座椅可拆卸式安装于所述翻起装置。

可选地，适用于上下肢康复的床体还包括背板加宽部，所述背板加宽部可拆卸式安装于所述翻起装置。

本发明提供的一种康复床位姿转换装置及适用于上下肢康复的床体，康复床位姿转换装置包括升降装置和翻起装置，升降装置可升降式安装于机架，翻起装置可转动设置于升降装置，通过控制升降装置和翻起装置，能够实现躺、坐、站三种姿态，以配合康复床体实现上肢和下肢的康复训练要求，得以在一台设备上完成上肢以及下肢的康复训练。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施方式提供的一种适用于上下肢康复的床体的立体结构示意图，图中给出了站姿训练时的状态图；

图2是本发明具体实施方式提供的一种适用于上下肢康复的床体的立体结构示意图，图中给出了坐姿训练时的状态图；

图3是本发明具体实施方式提供的一种适用于上下肢康复的床体的立体结构示意图，图中给出了躺姿训练时的状态图；

图4是本发明具体实施方式提供的一种康复床位姿转换装置的升降装置的立体结构示意图；

图5是图4中升降装置的爆炸结构示意图；

图6是本发明具体实施方式提供的一种康复床位姿转换装置的翻起装置的立体结构示意图；

图7是本发明翻起装置的l型支撑让位结构的让位状态示意图，图中箭头所示范围为腿部的活动空间；

图8是背板与上肢机械臂的位置关系示意图。

图中1、机架；2、升降装置；21、底框；22、三角连杆；23、平动连杆；24、升降推杆；3、翻起装置；31、翻起支架；311、直杆段；312、延伸折弯段；32、座椅插孔；33、翻起推杆；4、座椅；5、背板；6、背板插孔；7、调节导轨；8、横筋；9、推杆支座；10、电机；11、上肢机械臂。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

本发明提供了一种康复床位姿转换装置，包括机架1、升降装置2和翻起装置3，升降装置2可升降式安装于机架1，翻起装置3可转动设置于升降装置2；升降装置2包括收缩状态和升起状态，翻起装置3包括水平状态和竖直状态，当翻起装置3处于水平状态时，位姿转换装置处于躺姿形态；当升降装置2处于收缩状态，翻起装置3处于竖直状态时，位姿转换装置处于坐姿形态；当升降装置2处于升起状态，翻起装置3处于竖直状态时，位姿转换装置处于站姿形态。

升降装置2可升降式安装于机架1，翻起装置3可转动设置于升降装置2，通过控制升降装置2和翻起装置3，能够实现躺、坐、站三种姿态，以配合康复床体实现上肢和下肢的康复训练要求，得以在一台设备上完成上肢以及下肢的康复训练。

作为可选地实施方式，如图4和图5所示，升降装置2包括底框21、三角连杆22、平动连杆23和升降推杆24，三角连杆22的中端铰接于机架1，三角连杆22的顶端铰接于平动连杆23，三角连杆22的底端铰接于底框21，升降推杆24的第一端铰接于底框21，升降推杆24的第二端铰接于机架1；底框21、平动连杆23和多个三角连杆22构成四杆机构，升降推杆24驱动四杆机构实现平动连杆23的升降。

底框21、平动连杆23和多个三角连杆22构成四杆机构，并通过升降推杆24驱动四杆机构实现平动连杆23的升降，从而带动固定在平动连杆23上的翻起装置3升降，结构稳定性高，传动平衡可靠，且将水平运动转化为竖直升降运动，产品紧凑，结构合理。

水平推杆与底框21相互平行。

作为可选地实施方式，升降推杆24为电动推杆。

升降推杆24采用电动推杆，传动效率高，位姿转换方便快捷。

作为可选地实施方式，如图6所示，翻起装置3包括翻起支架31、座椅安装部和翻起推杆33，座椅安装部固定于翻起支架31，翻起支架31铰接于升降装置2；翻起推杆33的第一端铰接于升降装置2，翻起推杆33的第二端铰接于翻起支架31，翻起推杆33能够带动翻起支架31的转动，实现翻起装置3水平状态与竖直状态的转换。

翻起推杆33随升降装置2升降的同时可实现翻转，以实现坐姿训练和站姿训练，且结构简单。

作为可选地实施方式，翻起支架31包括直杆段311和延伸折弯段312，形成l型支撑结构，且翻起支架31通过延伸折弯段312与升降装置2铰接。

设置延伸折弯段312让位出安装空间，为上下肢康复机器人的下肢机械臂的电机10预留出安放空间，以便将电机隐藏起来。此外，也让位出了腿部的活动空间，不会对站立姿态下下肢的康复动作造成干涉，结构设计合理。参见图7。

翻起支架31的弯折角度为90度。

作为可选地实施方式，翻起推杆33为电动推杆。

翻起推杆33采用电动推杆，传动效率高，位姿转换方便快捷。

作为可选地实施方式，翻起装置3可沿升降装置2转动90度。

翻起装置3可沿升降装置2转动90度，可实现水平躺姿和竖直坐姿以及站姿，根据需要灵活调整。

如图1-图3所示，本发明提供了一种适用于上下肢康复的床体，包括背板5、座椅4和以上任一的康复床位姿转换装置，背板5和座椅4均安装于翻起装置3。

设置康复床位姿转换装置后适用于上下肢康复的床体能够同时实现上下肢的康复训练，多姿态、多自由度的训练，也更有利于训练者的康复，产品适用范围广。

作为可选地实施方式，座椅4可拆卸式安装于翻起装置3。

座椅4可拆卸式安装于翻起装置3，坐姿时才将座椅4安装，可为其他姿态让位，防止影响传动和运行，使设备紧凑。

作为可选地实施方式，如图3所示，适用于上下肢康复的床体还包括背板加宽部，背板加宽部可拆卸式安装于翻起装置3。

背板加宽部可拆卸式安装于翻起装置3，提高使用者躺卧的舒适度。

背板加宽部的数量为两个，两个背板加宽部对称地安装于背板的两侧，方便人们躺卧。

设背板5宽度为d，上肢机械臂11的初始间距为d，则有d<d。可见，背板宽度的设计也为上肢康复设备作了让位设计，相互不会有干涉，参见图8。

上肢康复设备调节距离之后的宽度可以达到700mm，此时背板5不会与上肢康复设备发生干涉，但是上肢康复设备的初始宽度为350mm，这就导致在初始状态下背板5的宽度不能超过350mm，同时考虑到留有余量的情况，则背板5在初始状态下的宽度不应超过300mm。然而这一宽度对于患者在平躺状态下进行康复训练而言是远远不够的。因此，增加了背板加宽部，在初始状态下只有背板5，此时背板的宽度为300mm，而当患者要进行平躺状态下的康复训练时，将两块作为背板加宽部的侧板拼插在背板5的两侧，每块侧板的宽度为150mm，展开状态下整个背部板的宽度为600mm。

如图4和图5所示，升降装置2包括底框21、平动连杆23、起立三角连杆22、作为升降推杆24的横向电机推杆和推杆支座9。起立三角连杆22的数量为四个，起立三角连杆22中部均与机架1铰接，起立三角连杆22的底部均与底框21铰接，起立三角连杆22的上部均与平动连杆23铰接。起立三角连杆22、底框21、平动连杆23形成四杆机构，平动连杆23与底框21保持平动，四杆机构是双曲柄的四杆机构，且四个起立三角连杆22形状一致，故运动过程中平动连杆23与底框21始终保持平动。底框21的一端安有推杆支座9与的横向电机推杆的前端铰接，机架1上安有推杆支座9与横向电机推杆的后端铰接。

在升降过程中，横向电机推杆带动底框21平动，带动四个起立三角连杆22相对于机架1转动，而起立三角连杆22转动过程中带动平动连杆23平动和升降，平动连杆23带动与之相连的背板5实现升降。

如图6，翻起装置3包括翻起支架31、调节导轨7、横筋8、作为座椅4安装部的临时座椅插孔32、用于安装背板加宽部的背板插孔6、推杆支座9以及作为翻起推杆33电动推杆。翻起支架31分别与调节导轨7连接，临时座椅4插孔32设置于翻起支架31，背板插孔6设置于调节导轨7上。横筋8起到加固的作用，背板加宽部可拆卸式安装在调节导轨7上；翻起支架31的底部与升降装置2中的平动连杆23铰接；翻起支架31的中部安装有推杆支座9与电动推杆的前端铰接，平动连杆23底部安有推杆支座9与电动推杆后端铰接。

在翻起过程中，电动推杆带动翻起支架31相对于平动连杆23转动90°，从而带动背板5的翻起实现起立的功能。

在进行站姿状态下的训练时，首先升降装置2运行，横向电机推杆伸长带动底框21平动，带动四个起立三角连杆22相对于机架1转动，而起立三角连杆22带动平动连杆23平动和上升，平动连杆23带动与之相连的背板5实现上升；其次，在已经升起的基础上翻起装置3运行，电动推杆带动翻起支架31相对于平动连杆23转动90°，整个床体与地面成90°呈现站立的状态。

在进行坐姿状态下的训练时，翻起装置3运行，电动推杆带动翻起支架31相对于平动连杆23转动90°，整个床体与地面成90°，之后将座椅4插入临时座椅插孔32，由于升降装置2没有运行，所以座椅4的高度对于成年人刚好合适。

在进行躺姿状态下的训练时，将两块临时侧板分别从两侧插入背板插孔6，保证平躺时的宽度，翻起装置3不运行。而升降装置2可根据情况升降或不运行，以满足康复训练的要求。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。