一种下肢训练器的制作方法

本发明涉及康复训练器材技术领域，特别是涉及一种下肢训练器。

背景技术：

目前很多患者在出院后想居家做康复训练，但是由于受到时间和场地的限制满足不了愿望，虽然目前有很多健身器材，但是针对下肢训练的较少，而且这种专用的训练器械只有医院、康复机构等专门的机构才有，病人不方便接触到这些训练器材。

现有居家的用于帮助患者做康复训练的下肢训练器具有以下缺点：只能进行单一的下肢功能训练，患者难以根据下肢的训练进行有效的评估，进而制定合适的训练量和训练计划；结构复杂，体积庞大，占用空间较大，不便移动；不能根据个人情况调节下肢的运动幅度。

技术实现要素：

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种下肢训练器，便于得到下肢训练次数和移动轨迹，据此对训练进行评估，制定训练量和训练计划。

根据本发明的实施例，提供一种下肢训练器，包括：滑座，所述滑座上设有滑动设置的滑块；脚套，所述脚套可旋转地安装于所述滑块上，可随所述滑块移动，所述脚套用于支撑人体脚部；第一护套，所述第一护套用于套接人体小腿，所述第一护套上设置有第一定位器，所述第一定位器用于采集所述第一定位器所在位置的第一坐标数据，并将所述第一坐标数据发送至电子终端；以及第二护套，所述第二护套用于套接人体大腿，所述第二护套上设置有第二定位器，所述第二定位器用于采集所述第二定位器所在位置的第二坐标数据，并将所述第二坐标数据发送至电子终端，通过所述电子终端记录所述第一坐标数据和所述第二坐标数据。

上述的下肢训练器至少具有以下有益效果：用户的脚部固定在脚套上，脚套安装于滑块上，可随滑块滑动，进行下肢训练时，用户的髋关节支撑在滑座上，脚部固定在脚套上，将第一护套套接在小腿的中部上，以及将第二护套套接在大腿的中部上，脚部可沿滑块的滑移方向运动，下肢随之进行伸展运动，以此进行康复训练，训练过程中，通过第一护套上的第一定位器检测第一坐标数据和第二护套上的第二定位器检测第二坐标数据，并将数据发送至电子终端，下肢每进行一次伸展运动得到一组坐标数据，通过电子终端记录并分析数据，得到下肢训练次数和移动轨迹，据此对训练进行评估，制定相应的训练量和训练计划。

根据本发明实施例所述的下肢训练器，所述脚套上设有绑带和拉带，所述绑带用于固定人体脚部，所述拉带用于供用户持握，通过所述拉带用户可拉动所述脚套和所述滑块滑动，以带动脚部运动。

根据本发明实施例所述的下肢训练器，所述滑座上设有止动块，所述止动块的位置可沿所述滑块的滑移方向调节，用以限制所述滑块移动的终止位置。

根据本发明实施例所述的下肢训练器，所述下肢训练器包括底架和驱动组件，所述滑座与所述底架转动连接，所述驱动组件用于选择性驱动所述滑座旋转，以调节所述滑座与所述底架之间的角度。

根据本发明实施例所述的下肢训练器，所述驱动组件包括伸缩件和调节把手，所述伸缩件具有固定端和伸缩端，所述固定端与所述底架转动连接，所述伸缩端可相对所述固定端伸缩，用以驱动所述滑座相对所述底架旋转，所述调节把手用于控制所述伸缩端伸缩。

根据本发明实施例所述的下肢训练器，所述滑块滑移的方向为前后方向，垂直于所述滑块滑移的方向为左右方向，所述脚套和所述滑块之间设置有用于调节所述脚套在左右方向上的倾斜角度的角度调节机构。

根据本发明实施例所述的下肢训练器，所述角度调节机构包括固定块、卡盘和锁销，所述卡盘与所述脚套固定连接，所述卡盘上设有多个呈弧形分布的锁孔，所述固定块与所述滑块铰接，所述固定块上设有通孔，所述卡盘与所述固定块通过前后方向上的一转轴转动连接，所述锁销穿过所述通孔和其中一个所述锁孔，用以定位所述脚套和所述卡盘在左右方向上的倾斜角度。

根据本发明实施例所述的下肢训练器，所述下肢训练器包括托架，所述滑座可拆卸地安装于所述托架上，所述托架上设有支撑杆，所述支撑杆上设有缺口，所述滑座的底部设有插板，所述插板与所述缺口卡接配合，用以定位所述滑座的位置。

根据本发明实施例所述的下肢训练器，所述滑座的面板上具有尺寸刻度标尺，所述尺寸刻度标尺平行于所述滑块的滑移方向，用以供用户观察所述滑块的移动距离。

根据本发明实施例所述的下肢训练器，所述第一定位器和所述第二定位器均为九轴传感器。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明实施例下肢训练器的结构示意图，其中，大腿和小腿在同一条直线上；

图2是本发明实施例下肢训练器另一视角的结构示意图；

图3是本发明实施例下肢训练器的结构示意图，其中，膝关节处于弯曲状态；

图4是本发明实施例下肢训练器底部视角的结构示意图；

图5是本发明实施例滑座底部视角的结构示意图；

图6是本发明实施例记录在电子终端上的坐标数据的示意简图；

附图标记：滑座100、滑槽110、面板120、框架130、支撑板140、插板150、滑块200、销轴210、脚套300、绑带310、拉带320、第一护套400、第一定位器410、第二护套500、第二定位器510、止动块600、托架700、支撑杆710、底架800、第一转轴810、圆柱垫块820、伸缩件830、调节把手840、角度调节机构900、固定块910、卡盘920、锁孔921、锁销930。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1至图6，本发明实施例提供一种下肢训练器，包括滑座100、脚套300、第一护套400和第二护套500，其中滑座100上设有滑动设置的滑块200，具体地，滑座100上设有滑槽110，滑块200与滑槽110滑动连接；脚套300可旋转地安装于滑块200上，可随滑块200移动，脚套300用于支撑人体脚部，具体地，脚套300通过销轴210活动式地固定在滑块200上，可以有效贴合踝关节活动度；第一护套400用于套接人体小腿，第一护套400上设置有第一定位器410，第一定位器410用于采集第一定位器410所在位置的第一坐标数据，并将第一坐标数据发送至电子终端；第二护套500用于套接人体大腿，第二护套500上设置有第二定位器510，第二定位器510用于采集第二定位器510所在位置的第二坐标数据，并将第二坐标数据发送至电子终端，通过电子终端记录第一坐标数据和第二坐标数据。

本实施例的下肢训练器，用户的脚部固定在脚套300上，脚套300安装于滑块200上，可随滑块200滑动，进行下肢训练时，用户的髋关节支撑在滑座100上，脚部固定在脚套300上，将第一护套400套接在小腿的中部上，以及将第二护套500套接在大腿的中部上，脚部可沿滑块200的滑移方向运动，下肢随之进行伸展运动，以此进行康复训练，训练过程中，通过第一护套400上的第一定位器410检测第一坐标数据和第二护套500上的第二定位器510检测第二坐标数据，并将数据发送至电子终端，下肢每进行一次伸展运动得到一组坐标数据，通过电子终端记录并分析数据，得到下肢训练次数和移动轨迹，据此对训练进行评估，制定相应的训练量和训练计划。

具体地，滑座100包括面板120、设置在面板120前后两端的框架130、以及设置在面板120左右两侧的支撑板140，面板120、框架130和支撑板140可以为分别加工制作后连接，也可以为一体成型制作。

在一些实施例中，脚套300上设有绑带310和拉带320，绑带310可固定人体脚部在脚套300上，拉带320可供用户持握，通过拉带320用户可拉动脚套300和滑块200滑动，以带动脚部运动。

在一些实施例中，滑座100上设有止动块600，止动块600的位置可沿滑块200的滑移方向调节，用以限制滑块200移动的终止位置，滑块200在终止位置与止动块600接触停止，也即限定了下肢的运动距离，避免过度运动对下肢造成损伤，根据个人情况可定量调节下肢的运动幅度。同时也可以通过止动块600调整运动距离由小至大，循序渐进地进行下肢训练，使下肢得到更好的保护。具体地，止动块600与滑槽110滑动连接，止动块600上设有螺纹旋钮，可将止动块600的位置锁定，调节止动块600位置时，可松开螺纹旋钮。

在一些实施例中，滑座100的面板120上具有尺寸刻度标尺，尺寸刻度标尺平行于滑块200的滑移方向，用以供用户观察滑块200的移动距离。用户进行训练之前先评估接下来的训练中滑块200的移动距离，根据个人身体情况设定合适的运动量，然后将止动块600移动至面板120的刻度标尺相应位置上并锁定。

在一些实施例中，下肢训练器包括底架800和驱动组件，滑座100与底架800转动连接，驱动组件用于选择性驱动滑座100旋转，以调节滑座100与底架800之间的角度。底架800水平设置，通过调节滑座100与底架800之间的角度对准用户的体位，使用户能够在一个舒适的体位下进行训练，训练完成后可以将滑座100回收至与底架800平齐的位置，占地空间小。具体地，下肢训练器包括托架700，滑座100可拆卸地安装于托架700上，滑座100通过托架700与底架800转动连接，托架700与底架800之间设有第一转轴810，滑座100和托架700的整体可绕第一转轴810旋转。

在其中一些实施例中，驱动组件包括伸缩件830和调节把手840，伸缩件830具有固定端和伸缩端，固定端与底架800转动连接，伸缩端与滑座100或者托架700转动连接，伸缩端可相对固定端伸缩，以驱动滑座100相对底架800旋转，通过调节把手840控制伸缩端伸缩，以便于用户操控。具体地，伸缩件830可以采用气弹簧或者电动推杆。底架800上安装有圆柱垫块820，当滑座100回复水平位置时可将其支撑住。

参照图4和图5，在一些实施例中，托架700上设有横向设置的支撑杆710，支撑杆710上设有缺口，滑座100的底部设有插板150，插板150与缺口卡接配合，用以定位滑座100的位置，具体地，插板150呈z字型，插板150有两个，设置在滑座100底部靠近前后两端的位置，支撑杆710对应设有两个。通过插板150与支撑杆710上的缺口的卡接实现滑座100与托架700的可拆卸定位连接，如此，可将滑座100拆卸，放置在床上单独使用；或者将滑座100与托架700分拆后，再将滑座100和底架800分别移动至合适位置后组装，以此减轻重量，方便装置的挪动和运输。

此处将滑块200滑移的方向定为前后方向，垂直于滑块200滑移的方向定为左右方向。

参照图2，在一些实施例中，脚套300和滑块200之间设置有用于调节脚套300在左右方向上的倾斜角度的角度调节机构900。根据每个用户的脚部不同，脚套300可以调整角度并锁定，有效地保护足部，使用户能够在一个舒适的体位下进行训练。

在其中一些实施例中，角度调节机构900包括固定块910、卡盘920和锁销930，卡盘920与脚套300固定连接，卡盘920上设有多个呈弧形等半径分布的锁孔921，固定块910与滑块200通过销轴210铰接，固定块910上设有通孔，卡盘920与固定块910通过前后方向上的一转轴转动连接，锁销930穿过通孔和其中一个锁孔921，用以定位脚套300和卡盘920在左右方向上的倾斜角度。在训练使用状态下，锁销930的前端卡在卡盘920的锁孔921内，将卡盘920锁定，从而将脚套300的左右偏摆角度固定；当需要调节脚套300的左右偏摆角度时，只需要向后拉动锁销930，使锁销930的前端脱离卡盘920上的锁孔921，此时可以在左右方向上旋转卡盘920至合适的位置，再将锁销930插入锁孔921，将卡盘920锁定。具体地，锁销930采用弹性销，内部具有弹簧，在弹簧作用下，锁销930的前端与锁孔921卡接，锁销930的尾端设有便于用户操作拉动的手环。

在一些实施例中，第一定位器410和第二定位器510均采用九轴传感器，电子终端可以为手机或者计算机等，第一定位器410和第二定位器510通过蓝牙或者wifi等无线通信方式与电子终端通信连接。第一定位器410和第二定位器510采集xyz三轴(即前后方向、左右方向和竖直方向上)的坐标数据，并将坐标数据发送至电子终端，电子终端经过分析计算得到膝关节的活动角度和运动次数等，从而得知下肢训练的运动轨迹和运动次数等信息，据此对训练进行评估，制定合适的训练量和训练计划。

膝关节运动角度和运动次数的记录、分析方法如下：

参照图1，此时为初始状态(此处设为状态0)，大腿和小腿在同一条直线上，第一护套400套接在小腿的中部上，第二护套500套接在大腿的中部上；设横坐标为第一定位器410和第二定位器510的连线上，踝关节对应点位置为e点，c点为髋关节位置，ce为踝关节至髋关节的长度，cd为髋关节至横坐标的长度，第一定位器410此时的位置为a点，第二定位器510此时的位置为b点，参照图6。

参照图3，此时为用户进行康复训练时膝关节的极限弯曲状态(此处设为状态1)，髋关节的位置不变，为c点，第二定位器510此时的位置为b1点，cf为大腿的长度(即cb1长度的两倍)；第一定位器410此时的位置为a1点，e1f为小腿的长度(即a1f长度的两倍)，踝关节对应点位置为e1点，踝关节从初始状态的e点移动至e1点，参照图6。

用户训练时，先入座如图1所示的状态0，然后启动第一定位器410和第二定位器510，将采集到的坐标数据传输至电子终端，并将数据记为状态0；然后开始进行训练，当运动到如图3所示的状态1位置时，第一定位器410和第二定位器510将采集到的坐标数据传输至电子终端，并将数据记为状态1，经过坐标计算可以得到状态1时∠e1fc(或者∠a1fb1)的大小；电子终端接收到一次膝关节由状态0运动到状态1的位置信号则记录为用户运动一次，运动次数依次累加。

通过电子终端系统记录、分析a点(第一定位器410的位置，也即小腿中部的位置)和b点(第二定位器510的位置，也即大腿中部的位置)，可以客观地对康复训练中膝关节的实际功能进行评估，用户可以根据个人申请情况制定合适的训练量和课程训练计划，更有利于下肢的康复训练，课程训练计划可以采用渐进式增加运动量的设定或者其他自定义的课程训练计划，用户可以根据需求自行设定。

本实施例的下肢训练器使用操作方法如下：

(1)、使用时将本设备移动至使用场地，如果用户在床上使用则将滑座100拆下放到床上；如果用户在椅子上使用则将整个设备移动至椅子旁边，通过驱动组件调整使滑座100对准患者的体位。

(2)、用户根据个人身体情况设定合适的运动量，将止动块600移动至滑座100的面板120的刻度标尺相应位置上并锁定。

(3)、将小腿和大腿分别穿上第一护套400和第二护套500内，并固定好，然后将脚放置于脚套300内，拉动锁销930尾端的手环，调整脚套300的摆动位置使其与脚部更好的贴合，然后松开手环锁定脚套300；接着拉紧脚套300上的绑带310使患者脚部固定；将身体调整为如图1所示的状态0，此时大腿和小腿同在一条直线上。

(4)、开始锻炼：启动系统，启动第一定位器410和第二定位器510；用户手部握持拉带320的一端，当用户手部拉动拉带320前后运动时，拉带320带动脚套300和滑块200一起做前后往复滑动；通过面板120上的尺寸刻度标尺可以看到滑块200的运动距离，用户可以根据自身感受调节训练强度；通过记录、分析a点和b点的运动轨迹、计算两个传感器采集到的坐标数据，即可实时得出膝关节的活动角度∠e1fc的大小；电子终端接收到一次膝关节由状态0运动至状态1的位置信号则记录为患者运动一次，运动次数依次累加；根据记录的数据可以客观地对膝关节的实际功能进行评估，进而进一步制定合适的课程训练计划。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。