新型下肢康复理疗器械的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种新型下肢康复理疗器械，由下肢训练机构和控制系统组成。所述下肢训练机构包括支撑机构、驱动机构和减速装置：所述支撑机构分为导向和固定两种，导向支撑机构用于保证运动部件沿着一定的轨迹运动，并承受运动部件上的载荷，固定支撑机构用于保证装置结构稳定和安放下肢；所述驱动机构由水平和倾斜两种驱动机构组成，可以根据患者需要单独或联合驱动，从而实现下肢康复训练的多种运动形式；所述减速装置安放于驱动机构和支撑机构之间，由多对齿轮组成。所述控制系统的硬件部分主要有步进电机驱动器、工控机和运动控制卡组成；控制系统的程序根据患者康复需要采用VB语言编写。
【专利说明】新型下肢康复理疗器械
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种新型下肢康复理疗器械，具体说是一种在解决市场上大多数下肢康复装置柔性差的基础上，结合人机工程理论，又增加一些额外辅助功能的理疗器械。
【背景技术】
[0002]据统计，就我国60岁以上的老年人就已达到1.2亿，老龄化过程中的生理衰退导致老年人四肢活动能力逐渐下降，并且由脑卒中等疾病引起的下肢运动功能性障碍的患者也日益增加。现在随着我国脑神经外科技术的不断发展，虽然越来越多的脑血管疾病患者得到了及时的手术治疗，但大部分患者在手术后会伴随有后遗症，其中偏瘫和运动障碍是其主要临床表现。现在对神经系统损伤病所致肢体功能障碍的康复治疗主要依赖于治疗师一对一的徒手训练，这种治疗方法不仅效率较低，而且康复效果在很大程度上也取决于康复医师的临床经验，难以实现高强度、有针对性和重复性的康复训练要求，人工训练的成本也很高，并且随着病人数目迅速增大，节省治疗时间也越来越成为关注的问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于根据市场需要，克服现有技术的不足，提出了一种新型下肢康复理疗器械。
[0004]本发明的技术方案在于:一种新型下肢康复理疗器械，由下肢训练机构和控制系统组成，其中下肢训练机构包括驱动机构、支撑机构和减速装置组成:
[0005]所述驱动机构设有水平驱动机构和倾斜驱动机构两部分:水平驱动机构由步进电机1、丝杠、滚珠螺母滑块组成；倾斜驱动机构由步进电机I1、外螺纹杆和外螺纹杆组成；步进电机I通过减速装置与丝杠连接，丝杠通过丝杠支撑板固定在支撑座上，丝杠上设置滚珠螺母滑块，丝杠旋转带动螺母做水平直线往复运动，电机支撑架与滚珠螺母滑块铰链连接；电机支撑架上设有步进电机II，步进电机II通过减速装置与外螺纹杆连接，外螺纹杆与内螺纹杆由螺纹配合，通过两杆的相对运动，完成倾斜方向的运动，内螺纹杆通过连接板和固定环与下肢支架连接。
[0006]所述支撑机构，包括起支撑和固定作用的支座、固定患者下肢并承受部分载荷的支架和软胶绑带；
[0007]所述支撑支座由步进电机I外部支架、减速装置I端部支撑、步进电机II外部支架和减速装置II的两端连接支架组成；固定支座由器械底部支撑脚、支撑外壳、支撑外壳内部支撑杆、踏板和踏板支架；步进电机I外部支架与减速装置I端部支撑连接，通过支撑外壳内部撑杆安放于支撑外壳上；步进电机II外部支架一端通过铰链与滚珠螺母滑块连接，一端与外螺纹杆连接；支撑脚安放于支撑外壳底部，支撑外壳内部支撑杆放于支撑外壳内部，保证结构稳定；踏板支架通过螺母与踏板连接，踏板用于安放患者脚部。
[0008]所述固定患者下肢并承受部分载荷的支架:支架由大腿杆1、大腿杆I1、小腿杆I和小腿杆II组成，大腿杆I和大腿杆II通过插销连接，大腿杆I与支撑块铰链连接，同样小腿杆I和小腿杆II插销连接，小腿杆I与大腿杆II铰链连接，以上四个杆件上均设有一排等距离的插销孔，可以根据患者的腿长来调整插销孔的配合位置；所述软胶绑带分别固定于大腿杆II和小腿杆I上，患者腿脚部放在踏板上，腿部用软胶绑带固定。
[0009]所述减速装置由减速装置I和II组成:减速装置I由一对齿轮组成，安放于防护板和丝杠支撑板II之间；减速装置II由三个齿轮组成，主动轮置于减速箱体中间位置，其余两个从动齿轮置于主动轮两边并分别与外螺纹杆连接。
[0010]所述控制系统硬件主要有工控机、运动控制卡和步进电机驱动器组成:工控机通过设定不同的参数来控制两个电机的转速，实现下肢康复训练的多种运动形式，引导患者被动运动；同样可以设定运动范围内不同的阻力参数，使患者主动运动训练及阻抗运动训练。
【专利附图】
【附图说明】
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[0011]图1为新型下肢康复理疗器械的结构示意图；
[0012]图2为新型下肢康复理疗器械的局部剖示意图；
[0013]图3为腿部支撑的结构示意图；
[0014]图4为倾斜驱动机构中的外螺纹杆件示意图；
[0015]图5为水平驱动机构中的丝杠构件示意图。
[0016]以下给出了图中的各主要部件的标记:
[0017]1-支撑块，2-轴承盖I，3-大腿杆I，4-插销I，5_软胶绑带I，6_大腿杆11,7-小腿杆I，8-连接板，9-固定环，10-轴承盖II，11-软胶绑带II，12-插销II，13-小腿杆II，
14-踏板，15-踏板支架I，16-踏板支架II，17-步进电机II，18-支架I，19-减速箱，20-滚珠螺母滑块，21-支撑脚1，22_轴承盖III，23-外螺纹杆，24-内螺纹杆，25-支撑外壳，26-支撑杆，27-支撑脚II，28-丝杠支撑板I，29-丝杠，30-支撑杠，31-减速箱端盖，32-丝杠支撑板II，33-防护板，34-支架II，35-步进电机I，36-联轴器I，37-齿轮I，38-联轴器II，39-齿轮II，40-连接块，41-轴承I，42-齿轮III，43-轴承II，44-齿轮IV。
【具体实施方式】
[0018]本发明提供了一种新型康复理疗器械，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0019]本发明的结构如图1和图2所示，主要分为下肢训练机构和控制系统，其中下肢训练机构又包括驱动机构、支撑机构和减速装置。
[0020]所述驱动机构设有水平驱动机构和倾斜驱动机构两部分:水平驱动机构由步进电机135、丝杠29、滚珠螺母滑块20组成；倾斜驱动机构由步进电机1117、外螺纹杆23和内螺纹杆24组成；步进电机135通过联轴器136与齿轮137键连接，齿轮I与齿轮IV啮合，齿轮IV与丝杠29键连接，丝杠29通过丝杠支撑固定在支撑座上，丝杠29上设置滚珠螺母滑块20，丝杠29旋转带动螺母20做直线往复运动，连接块40与滚珠螺母滑块20铰链连接；支架I 一端设置在减速箱端盖上，另外一端与步进电机1117相连；步进电机1117通过联轴器1138与齿轮1139键连接，齿轮1138与齿轮II142啮合，齿轮II142与外螺纹杆23连接，外螺纹杆23与内螺纹杆24由螺纹配合，通过两杆的相对运动，使下肢支撑架完成倾斜方向的运动，内螺纹杆24通过连接板8和固定环9与下肢支架连接。
[0021]所述支撑机构:包括起支撑和固定作用的支座、固定患者下肢并承受部分载荷的支架和软胶绑带；
[0022]所述支撑支座由步进电机I外部支架1134、丝杠支撑板128、丝杠支撑板1132、步进电机II外部支架118、丝杠支撑板128、丝杠支撑板1132和防护板33组成，其中减速装置中的齿轮137、齿轮IV44置于丝杠支撑板1132和防护板33之间；固定支座由器械底部支撑脚121、支撑脚1127、支撑外壳25、支撑杠30、支撑杆26、踏板14、踏板支架115和1116组成；丝杠支撑板128和丝杠支撑板1132置于支撑杠30两端，丝杠支撑板1132与防护板33靠螺钉连接，共同安放于支撑外壳25内部；支撑杆26 —端置于支撑外壳上，另外一端与支撑脚1127连接；支撑脚121置于支撑外壳25底部；踏板支架115—端与小腿杆1113，另外一端与踏板支架Π16连接，踏板14置于踏板支架1116上；踏板用于安放患者脚部。
[0023]所述固定患者下肢并承受部分载荷的支架如图3所示:支架由大腿杆13、大腿杆116、小腿杆17和小腿杆1113组成，大腿杆13和大腿杆116通过插销连接，大腿杆13与支撑块I铰链连接，同样小腿杆17和小腿杆1113插销连接，小腿杆17与大腿杆116铰链连接，以上四个杆件上均设有一排等距离的插销孔，可以根据患者的腿长来调整插销孔的配合位置；所述软胶绑带11分别固定于大腿杆116和小腿杆17上，患者腿脚部放在踏板14上，腿部用软胶绑带11固定。
[0024]所述减速装置由减速装置I和II组成:减速装置I由一对齿轮组成，即齿轮137、齿轮IV44 ;减速装置II由三个齿轮组成，即齿轮1139、齿轮11142，主动齿轮1139置于减速箱体中间位置，其余两个从动齿轮III42置于主动齿轮1139两边并分别与外螺纹杆23连接。
[0025]所述外螺纹杆的连接方式如图4所示:齿轮III42与外螺纹杆23键连接，轴承141置于齿轮III42两侧，轴承分别放于减速箱19和减速箱端盖31内。
[0026]所述丝杠的安装如图5所示:齿轮IV44与与丝杠23键连接，轴承1143置于丝杠23两端，分别放入丝杠支撑板内。
[0027]所述控制系统主要作用是设定不同的参数来控制两个电机转速；步进电机135旋转带动滚珠螺母滑块20做水平往复直线运动；步进电机1117通过齿轮传动使外螺纹杆23旋转，从而使内螺纹杆24与外螺纹杆23相对移动，形成往复倾斜移动；根据患者需要设置不同的运动形式，引导患者被动运动；同样可以设定运动范围内不同的阻力参数，使患者主动运动训练及阻抗运动训练。
【权利要求】
1.一种新型康复理疗器械，由下肢训练机构和控制系统组成，其中下肢训练机构包括驱动机构、支撑机构和减速装置组成； 所述驱动机构设有水平驱动机构和倾斜驱动机构两部分:水平驱动机构由步进电机1、丝杠、滚珠螺母滑块组成；倾斜驱动机构由步进电机I1、外螺纹杆和外螺纹杆组成；步进电机I通过减速装置与丝杠连接，丝杠通过丝杠支撑板固定在支撑座上，丝杠上设置滚珠螺母滑块，电机支撑架与滚珠螺母滑块铰链连接；电机支撑架上设有步进电机II，步进电机II通过减速装置与外螺纹杆连接，外螺纹杆与内螺纹杆通过螺纹配合； 所述支撑机构，包括起支撑和固定作用的支座、固定患者下肢并承受部分载荷的支架和软胶绑带； 所述支撑支座由步进电机I外部支架、减速装置I端部支撑、步进电机II外部支架和减速装置II的两端连接支架组成；固定支座由器械底部支撑脚、支撑外壳、支撑外壳内部支撑杆、踏板和踏板支架；步进电机I外部支架与减速装置I端部支撑连接，通过支撑外壳内部撑杆安放于支撑外壳上；步进电机II外部支架一端通过铰链与滚珠螺母滑块连接，一端与外螺纹杆连接；支撑脚安放于支撑外壳底部，支撑外壳内部支撑杆放于支撑外壳内部，保证结构稳定；踏板支架通过螺母与踏板连接，踏板用于安放患者脚部； 所述固定患者下肢并承受部分载荷的支架:支架由大腿杆1、大腿杆I1、小腿杆I和小腿杆组成，大腿杆I和大腿杆II通过插销连接，大腿杆I与支撑块铰链连接，同样小腿杆I和小腿杆II插销连接，小腿杆I与大腿杆II铰链连接； 所述减速装置由减速装置I和II组成:减速装置I由一对齿轮组成，安放于防护板和丝杠支撑板II之间；减速装置II由三个齿轮组成，主动轮置于减速箱体中间位置，其余两个从动齿轮置于主动轮两边并分别与外螺纹杆连接； 所述控制系统硬件部分主要有工控机、运动控制卡和步进电机驱动器组成。
2.根据权利要求1所述的新型康复理疗器械，其特征在于丝杠旋转带动滑块螺母做水平往复直线运动；内螺纹杆通过连接板和固定环与下肢支架连接，步进电机II的转动，使外螺纹杆与内螺纹杆产生相对移动，在水平往复直线运动的基础上增加了 一个倾斜方向的运动。
3.根据权利要求1所述的新型康复理疗器械，其特征在于大腿和小腿四个杆件上均设有一排等距离的插销孔，可以根据患者的腿长来调整插销孔的配合位置；所述软胶绑带分别固定于大腿杆II和小腿杆I上，患者腿脚部放在踏板上，腿部用软胶绑带固定。
4.根据权利要求1所述的新型康复理疗器械，其特征在于减速装置可以调节装置运转速度，使其控制在合理范围之内。
5.根据权利要求1所述的新型康复理疗器械，其特征在步进电机I旋转带动滚珠螺母滑块做水平往复直线运动；步进电机II通过齿轮传动使外螺纹杆旋转，从而使内螺纹杆与外螺纹杆相对移动，形成往复倾斜移动；根据患者需要设置不同的运动形式，引导患者被动运动；同样可以设定运动范围内不同的阻力参数，使患者主动运动训练及阻抗运动训练。
【文档编号】A63B23/04GK104382724SQ201410698076
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月28日 优先权日:2014年11月28日
【发明者】常宗瑜, 张广斌, 徐长密, 杨晓光 申请人:常宗瑜