专利名称：玫瑰摆平衡能力训练仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种康复器材，尤其是涉及一种针对脑瘫患儿进行平衡能力训练的玫瑰摆平衡能力训练仪。
背景技术：
脑瘫是指患儿在出生前或出生后脑的神经系统尚未发育成熟前，受到外伤、中毒或其他原因引起的脑细胞受损，从而出现上运动神经元损伤的四肢运动功能障碍。其特点是症状一般不呈现进行性发展；临床症状包括大脑或小脑受损引起的智力障碍、运动共济失调、运动障碍或感觉障碍等。统计分析结果显示，痉挛型脑瘫(约占脑瘫患者总数60％)主要是平衡能力差；手足齐动型脑瘫和混合型脑瘫(占脑瘫患者总数的20％)主要是控制能力较差；共济失调型脑瘫(占脑瘫患者总数的10％)主要是协调能力差。所以临床上更加重视脑瘫患儿的四肢运动功能障碍，要使脑瘫病患运动功能得到较好的康复，对其进行躯干调节和重心平衡训练具有极其重要的现实意义。
据有关调查统计，我国现有脑瘫瘫儿300多万人，每年新增脑瘫病患4-5万人，发病率平均为成活婴儿的3.25‰。如何解决如此庞大的残障群体的健康问题呢？根据申请人在韶关市残疾人联合会等专门机构的实地调查资料、书籍查询和网络搜索结果表明目前的医疗机构普遍使用的脑瘫平衡能力康复训练设备除了品种单一外，其技术条件极其简陋。相关专业医师反映，器材的结构过于简单大大限制了其功能的发挥，而这恰恰是导致脑瘫患者训练效果不佳的最主要因素。
平衡能力康复训练原理是患者训练的关键除了器材的主动偏摆而使人体重心倾斜外，更加强调患者借助本能反射调节重心的平衡，其一般过程是当患者训练时必须通过伸手抓取周围辅助物体，下沉对侧肩部、并上抬对侧盆骨，使自己的躯干侧弯而使重心平衡，从而达到平衡训练的目的。
目前国内外的医疗机构普遍使用的平衡训练器材大致有两种，第一种平衡能力训练板底部为半圆弧形，只可单方向摆动，而且必须靠一个额外的陪练人驱动踏板运动，患者也由大人手牵着。这种训练方式并不能很好地训练患者的平衡能力，因为单方向的重心偏移不能模拟真正运动时的重心随机倾斜，而且患者依借的辅助物体不是固定在踏板上，没有实质性的躯干调节过程，背离了平衡能力训练的原理。第二种平衡能力训练圆台底部为半球形，可任意方向摆动，其踏板部分基本为圆形，上面安装了两个小把手，被训练者以坐姿的方式进行训练。该训练平衡板虽然在重心偏摆时患者会依靠臂力调节躯干平衡，但训练的效果缺乏全局性考虑，躯干跟腿部的运动协调性不能得到很好的锻炼，而且整个过程是靠被训练者的自主性来进行的，忽视了对象的身体和心理特点，所以在训练时的效果往往会有受到很大的限制。
综合分析现有的两种平衡板，其缺点是人工驱动，结构简单，方向单一；“被动训练、主动调节”的理念不明显，训练方法不科学；训练过程枯燥，不利于提高患儿训练的积极性；缺乏完善的安全辅助措施。
发明内容为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种具有玫瑰叶摆线的自动的、遥控的玫瑰摆平衡能力训练仪，通过不可预测的偏摆方向能加强应激训练效果，以音乐模块增加训练的趣味性，采用万向节变异结构、玫瑰叶摆线机构，巧用关节轴承，并用感应装置控制踏板复位，是一种运动舒适，造型美观，操作简便，重视安全防护的人性化的设计方案。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种玫瑰摆平衡能力训练仪，包括底座、踏板、锥套、摆杆和电机，以固定在锥套上的万向节变异机构为转动中心，摆杆下端在玫瑰摆线机构的驱动下，沿四叶玫瑰线轨迹运动，从而驱动安装在摆杆顶部的踏板作前后左右四向摆动。
所述玫瑰摆线机构的电机通过减速机构的输出轴带动偏心轮绕其中心轴旋转，偏心轮自转的同时通过齿轮轴驱动其上的行星轮绕着偏心轮中心轴公转。
所述玫瑰摆线机构的内齿轮固定在底座上，故其没有相对运动，与内齿轮啮合的行星轮便会在公转的同时产生自转运动，此时在行星轮上的偏心点处的运动轨迹就是一个四叶玫瑰线形状，在该偏心点处安装一个丁字套杯，并通过关节轴承与摆杆下端连接，摆杆上端连接踏板；万向节变异机构能支撑摆杆的载荷，并将负载传递给底座从而减少对核心传动机构的压力，摆杆能够绕着万向节变异机构的中心转动，这样便能把摆杆下端的玫瑰线轨迹传递到摆杆上端，亦即传递到踏板的中心，从而实现了踏板的摆动轨迹为一四叶玫瑰线形状。
所述万向节变异机构是通过两个转动副的配合而实现传动方向的改变，伸出轴安装在锥套的支座上形成转动副一，而摆杆与转轴在垂直方向套接形成转动副二。
所述摆杆下端使用关节轴承，保证行星轮机构运动到任意位置时都与摆杆保持正确的连接关系，关节轴承的内圈能相对摆杆可在一定范围内自由滑动，以适应偏心点运动到不同位置时与万向节变异机构的相对位置的变化。
本发明的积极效果是根据“被动训练-主动调节”的科学原理，采用玫瑰摆线运动机构，结合变异万向节机构，使踏板可以前后左右四向摆动，并具有随机换向能力，使患儿训练时的被动失衡状态具有不确定性，大大加强患儿的应激平衡能力，从而增强训练的有效性；针对患儿心理、生理特征，本发明配备趣味音乐模块，并拥有优雅的造型，能有效调动患儿训练的积极性，并通过音乐对患儿情绪的安抚，进一步提高康复训练效果；本发明由电机驱动，具有自动训练功能，训练时间可控，摆动频率可调，操作简便；考虑到患儿年龄较小和自卫能力差，为保证训练过程的安全性，还特别采用了安全扶手和吊带防护措施。
图1是本发明结构示意图；图2是本发明所述万向节变异机构结构示意图。
图中1-踏板，2-螺钉，3-托盘，4-销钉，5-万向节变异机构，6-锥套，7-垫圈，8-行星轮，9-内齿轮，10-座环，11-偏心轮，12-电动机，13-联轴器，14-减速机构，15-键，16-垫圈，17-螺母，18-齿轮轴，19-底座，20-座套，21-垫圈，22-圆柱销，23-丁字套杯，24-挡圈，25-关节轴承，26-摆杆，27-外罩，28-伸出轴，29-转轴。
具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
请参见图1，一种玫瑰摆平衡能力训练仪，以固定在锥套6上的万向节变异机构5为转动中心，摆杆26下端在玫瑰摆线机构的驱动下，沿四叶玫瑰线轨迹运动，从而驱动安装在摆杆26顶部的踏板1作前后左右四向摆动，使踏板1可在与水平面呈±19°夹角的范围内摆动，强迫改变踏板1上训练者的平衡姿态，迫使其主动调整身体姿态，从而达到应激平衡能力训练的目的，为使训练仪在训练过程中具有运动方向的不确定性，通过控制电机接线方式，可实现随机换向；在锥套6的下部装有底座19、其外部安装有外罩27。
所述玫瑰摆线机构的电机12通过联轴器13与减速机构14相连接，将速度降低到适当的范围后，再由减速机构14输出轴带动偏心轮11绕其中心轴旋转，偏心轮11自转的同时通过齿轮轴18驱动其上的行星轮8绕着偏心轮11中心轴公转；由于内齿轮9是固定在底座19上，故其没有相对运动，这样一来与内齿轮9啮合的行星轮8便会在公转的同时产生自转运动，此时在行星轮8上某一设计偏心点处的运动轨迹就是一个四叶玫瑰线形状，在该偏心点安装一个丁字套杯23，并通过关节轴承25与摆杆26下端连接，摆杆26上端连接踏板1，万向节变异机构5能支撑摆杆26的载荷，并将负载传递给底座19从而减少对核心传动机构的压力，摆杆26能够绕着万向节变异机构5的中心转动，这样便能把摆杆26下端的玫瑰线轨迹传递到摆杆26上端，亦即传递至踏板1中心，从而实现了踏板1的摆动轨迹为一四叶玫瑰线形状。
万向节变异机构是通过两个转动副的配合而实现传动方向的改变，如图2所示，伸出轴28安装在锥套6的支座上形成转动副一，而摆杆26与转轴29相套接形成转动副二，通过这两个转动副的配合万向节变异结构5便能实现类似普通关节轴承的转向功能。
摆杆26下端使用关节轴承25，保证行星轮机构运动到任意位置时都与摆杆26保持正确的连接关系，关节轴承25的内圈能相对摆杆26可在一定范围内自由滑动，以适应偏心点运动到不同位置时与万向节变异机构5的相对位置的变化。
本发明还可配备适合儿童的趣味音乐模块，可通过音乐播放时间控制训练时间的长短，如此一来不仅可以大大提高患儿训练的积极性，还可以通过音乐刺激起到促进脑瘫治疗的辅助效果，为使平衡踏板在停机状态下处于水平位置而方便被训练者上下行动，本发明还可设置相关的感应装置；以上的多种功能的操作和踏板正反向摆动除了可以直接通过面板控制外，还可以通过遥控控制。考虑到患者的年龄较小和自卫能力较差，为保证在训练过程中的安全性，可特别配制了安全扶手和吊带防护措施。
本发明是一套真正系统地针对脑瘫患儿进行平衡能力康复训练的先进仪器，其适应范围广，广泛适用于残疾儿康复中心、医院、家庭等；功能效果好康复训练效果突出；需求量大，成本低，价格便宜，单件样机制造约需1100元。
权利要求
1.一种玫瑰摆平衡能力训练仪，包括底座、踏板、锥套、摆杆和电机，其特征是以固定在锥套上的万向节变异机构为转动中心，摆杆下端在玫瑰摆线机构的驱动下，沿四叶玫瑰线轨迹运动，从而驱动安装在摆杆顶部的踏板作前后左右四向摆动。
2.如权利要求1所述的玫瑰摆平衡能力训练仪，其特征是所述玫瑰摆线机构的电机通过减速机构的输出轴带动偏心轮绕其中心轴旋转，偏心轮自转的同时通过齿轮轴驱动其上的行星轮绕着偏心轮中心轴公转。
3.如权利要求1或2所述的玫瑰摆平衡能力训练仪，其特征是所述玫瑰摆线机构的内齿轮固定在底座上，故其没有相对运动，与内齿轮啮合的行星轮便会在公转的同时产生自转运动，此时在行星轮上的偏心点处的运动轨迹就是一个四叶玫瑰线形状，在该偏心点处安装一个丁字套杯，并通过关节轴承与摆杆下端连接，摆杆上端连接踏板；万向节变异机构能支撑摆杆的载荷，并将负载传递给底座从而减少对核心传动机构的压力，摆杆能够绕着万向节变异机构的中心转动，这样便能把摆杆下端的玫瑰线轨迹传递到摆杆上端，亦即传递到踏板的中心，从而实现了踏板的摆动轨迹为一四叶玫瑰线形状。
4.如权利要求1所述的玫瑰摆平衡能力训练仪，其特征是所述万向节变异机构是通过两个转动副的配合而实现传动方向的改变，伸出轴安装在锥套的支座上形成转动副一，而摆杆与转轴在垂直方向套接形成转动副二。
5.如权利要求1所述的玫瑰摆平衡能力训练仪，其特征是所述摆杆下端使用关节轴承，保证行星轮机构运动到任意位置时都与摆杆保持正确的连接关系，关节轴承的内圈能相对摆杆可在一定范围内自由滑动，以适应偏心点运动到不同位置时与万向节变异机构的相对位置的变化。
全文摘要
本发明涉及一种玫瑰摆平衡能力训练仪，包括底座、踏板、锥套、摆杆和电机，以固定在锥套上的万向节变异机构为转动中心，摆杆下端在玫瑰摆线机构的驱动下，沿四叶玫瑰线轨迹运动，从而驱动安装在摆杆顶部的踏板作前后左右四向摆动。根据“被动训练－主动调节”的科学原理，采用玫瑰摆线运动机构，结合变异万向节机构，使踏板可以前后左右四向摆动，并具有随机换向能力，使患儿训练时的被动失衡状态具有不确定性，大大加强患儿的应激平衡能力，从而增强训练的有效性；本发明由电机驱动，具有自动训练功能，训练时间可控，摆动频率可调，操作简便；考虑到患儿年龄较小和自卫能力差，为保证训练过程的安全性，还特别采用了安全扶手和吊带防护措施。
文档编号A63B26/00GK1986019SQ200610124180
公开日2007年6月27日 申请日期2006年12月5日 优先权日2006年12月5日
发明者肖耘亚, 彭峰, 钟考威, 张振辉, 陈嘉恩, 吴志峰 申请人:韶关学院