一种平衡训练仪器的制作方法

本发明涉及保健康复仪器领域，特别是指一种平衡训练仪器。

背景技术：

研究发现，由于身体的平衡感不好，跌倒、脚扭伤等情况不仅发生在老年人身上，还很容易发生在年轻人身上。如果人们进行一些平衡感的锻炼以及平时多加小心，可对预防跌倒起到一定的作用。

目前，市场上针对上述问题，推出一些平衡训练器，如康复床、康复椅等，但这些平衡仪器结构简单并且无监控装置，使其运动行程过于单一并无法测控，有的仪器因为摆动幅度高于使用者可承受的幅度，对使用者的康复训练没有起到益处，反而容易引发危险。

技术实现要素：

本发明提出一种平衡训练仪器，解决了现有技术中仪器结构单一无法监控或选择模式的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种平衡训练仪器，包括前后踏步摆动组件，转向装置，驱动装置和控制电路，所述前后踏步摆动组件包括由电机驱动完成前后移动的载人平台和所述载人平台下方起固定及支撑作用的平衡基础板，所述转向装置安装于所述平衡基础板下方，所述转向装置与其下端的驱动装置相连通，所述驱动装置安装于一固定架内部，所述平衡训练仪器内部安装有若干传感监控器，所述控制电路分别与传感监控器、前后踏步摆动组件、转向装置，驱动装置电性相连。

作为本发明的优选方案，所述转向装置包括一万向连接组件和一万向轮座，所述万向连接组件上端设有一碗型的托盘基础板，所述托盘基础板的上表面圆 形边沿固定于所述平衡基础板下表面，所述固定架上面板中部设有圆孔，所述万向连接组件下端穿过所述固定架上面板，连接所述驱动装置中负责带动万向连接组件进行x轴方向移动的上丝杆滑动箱，所述上丝杆滑动箱下部安装一负责带动上丝杆滑动箱进行y轴方向移动的下丝杆滑动箱。

作为本发明的优选方案，万向连接组件中部套有对其进行限位的万向轮座，所述万向轮座固定于所述固定架上面板上表面；所述万向轮座包括一竖立的筒形围板，所述围板侧壁内部安装至少三个滚珠组件，若干滚珠组件在围板圆上平均分布，所述托盘基础板外弧面放置于所述万向轮座内，所述托盘基础板外弧面与所述滚珠组件的滚珠接触。

作为本发明的优选方案，所述载人平台包括两个并排放置并可在限定距离内前后移动的位移装置，所述位移装置分别安装于一稳固板上，所述稳固板下方中间部位设有一可使稳固板前后摆动的支撑轴板，所述稳固板下方后部设有脚踏推杆电机，所述支撑轴板和脚踏推杆电机固定于平衡基础板上，所述脚踏推杆电机分别是第一推杆电机和第二推杆电机；

所述位移装置包括一固定于稳固板上的防尘罩组件，所述防尘罩组件为一长方形扁状箱体，所述防尘罩组件上端设有一可让使用者脚踏的支撑板，所述防尘罩组件两侧设有条状防尘罩侧板，所述防尘罩侧板侧边高度短于所述防尘罩组件前后面侧边高度，使防尘罩组件左右两侧面上部留出矩形空间，所述位移装置还包括防尘罩组件内部的位移驱动，所述位移驱动中部件从矩形空间穿出与所述支撑板固定连接，支撑板相对于防尘罩组件前后移动。

作为本发明的优选方案，所述位移驱动包括两条沿位移方向平行放置的直线滑轨，所述直线滑轨通过螺栓固定于所述稳固板上，每一直线滑轨上设有若干直线轨滑块，所述直线轨滑块上设有与所述支撑板连接固定的滑轨基础块，两条直线滑轨上的直线轨滑块相互对应放置，所述滑轨基础块为l形，其水平面穿出矩形空间，一面与滑轨基础块，另一端设有竖直凸台，支撑板与凸台通过螺栓连接固定。

作为本发明的优选方案，所述位移驱动还包括一推杆电机，所述推杆电机放置于两条直线滑轨之间，所述推杆电机一端通过电机轴销连接一电机联轴座，所述电机联轴座通过螺栓固定于所述稳固板上，所述推杆电机另一端有一可伸 缩的推杆，所述推杆的自由端连接于一u形连接板中部，所述连接板左右两边分别与两条直线滑轨上对应的滑轨基础块连接固定。

作为本发明的优选方案，所述万向连接组件还包括一直线轴承衬套，所述直线轴承衬套上端固定一直线轴承套，所述直线轴承套设于所述托盘基础板下弧面下方，所述直线轴承衬套中部套有一向心关节轴承，所述直线轴承衬套下端设有柔性弹簧联轴器，所述轴承安装座内设有轴承位，所述柔性弹簧联轴器与向心关节轴承安装于轴承安装座内，所述轴承安装座下端轴承安装座底板通过螺栓固定在一支柱连接板上，一平衡板轴柱上端穿过托盘基础板并相对固定，下端穿过直线轴承套、直线轴承衬套和柔性弹簧联轴器，并用紧定螺钉固定于所述柔性弹簧联轴器上，柔性弹簧联轴器也用紧定螺钉固定于所述支柱连接板上，所述支柱连接板固定于所述上丝杆滑动箱的连接上盖板上。

作为本发明的优选方案，所述下丝杆滑动箱包括一六面箱体和箱体前端的伺服电机及前后驱动组件，所述六面箱体包括平衡丝杆底板、丝杆防尘盖板、电机安装板、丝杆防尘左侧板、丝杆防尘右侧板和电机尾板，所述电机安装板和电机尾板作为前端板和后端板垂直固定于所述平衡丝杆底板的前边沿和后边沿上，所述丝杆防尘盖板前后有弯折边，弯折边上设有螺孔，所述丝杆防尘盖板分别与电机安装板和电机尾板通过螺栓固定；所述丝杆防尘左侧板和丝杆防尘右侧板通过螺栓固定于所述电机安装板和电机尾板侧边上，所述丝杆防尘左侧板和丝杆防尘右侧板侧边长度短于电机安装板和电机尾板侧边长度，其下底边落于平衡丝杆底板上，使六面箱体左右两侧面上部围出两相同矩形空间；一连接上盖板安装于六面箱体内部，其下表面与六面箱体内部的前后驱动组件连接，其左右两端穿过左右两矩形空间伸出到六面箱体外部，伸出部分上表面设有凸台，所述上丝杆滑动箱通过螺栓固定于左右凸台上表面，所述上丝杆滑动箱结构与所述下丝杆滑动箱结构相同。

作为本发明的优选方案，所述伺服电机固定于所述电机安装板上，所述前后驱动组件包括一滚珠丝杆，所述滚珠丝杆前端通过联轴器与所述伺服电机连接，所述滚珠丝杆上套有前滚珠轴承和后滚珠轴承，所述前滚珠轴承和后滚珠轴承通过螺栓固定于所述平衡丝杆底板上，所述滚珠丝杆上还套有一丝杠外衬套和配套丝杠套，所述丝杠外衬套和配套丝杠套设于所述前滚珠轴承和后滚珠 轴承之间，所述配套丝杠套用螺栓固定于所述丝杠外衬套上，所述连接上盖板通过螺栓固定于所述丝杠外衬套上。

作为本发明的优选方案，所述前后驱动组件还包括两直线导轨，所述直线导轨平行放置于滚珠丝杆左右两边并通过螺栓固定关于所述平衡丝杆底板上，所述直线导轨前后两端固定有直线导轨挡块，所述直线导轨上还套有直线轨滑块，所述直线轨滑块上部安装有连接上盖板垫块，所述连接上盖板垫块与所述连接上盖板通过螺栓固定；所述平衡丝杆底板上还安装有感应片和限位感应开关，所述感应片和限位感应开关与控制电路电性相连。

本发明使用两个可独立运动的站立平台能分别供两只脚站立，并且通过控制电路和监控器测量使用者的平衡状态参数，根据使用者自身的最大平衡参数设定锻炼模式，帮助使用者锻炼身体及增强平衡感，达到平衡训练和复健的目的。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例立体结构示意图；

图2为图1所示产品拆解结构示意图；

图3为前后踏步摆动组件拆解结构示意图；

图4为下丝杆滑动箱拆解结构示意图；

图5为本发明一实施例立体拆解结构示意图。

图中，前后踏步摆动组件1，支撑板11，防尘罩组件12，防尘罩侧板13，平衡基础板14，直线滑轨15，电机联轴座16，电机轴销17，推杆电机18，推杆19，直线轨滑块110，滑轨基础块111，推轴连接座112，万向轮座2，滚珠组件21，万向连接组件3，直线轴承套31，直线轴承衬套32，向心关节轴承33，柔性弹簧联轴器34，轴承安装座35，轴承安装座底板36，支柱连接板37，托盘基础板38，平衡板轴柱39，固定架4，上丝杆滑动箱5，下丝杆滑动箱6，平 衡丝杆底板61，丝杆防尘盖板62，电机安装板63，丝杆防尘左侧板64，丝杆防尘右侧板65，伺服电机66，电机尾板67，联轴器68，滚珠丝杆69，前滚珠轴承610，后滚珠轴承611，丝杠外衬套612，直线导轨挡块613，配套丝杠套614，直线导轨615，直线轨滑块616，连接上盖板垫块617，感应片618，限位感应开关619，连接上盖板620，第一推杆电机71，第二推杆电机72。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-5所示，

一种平衡训练仪器，包括前后踏步摆动组件1，转向装置，驱动装置和控制电路，前后踏步摆动组件包括由电机驱动完成前后移动和摆动的载人平台和所述载人平台下方起固定及支撑作用的平衡基础板14，转向装置安装于平衡基础板下方，转向装置与其下端的驱动装置相连通，驱动装置安装于一固定架4内部，平衡训练仪器内部安装有若干传感监控器，控制电路分别与传感监控器、前后踏步摆动组件1、转向装置，驱动装置电性相连。

转向装置包括一万向连接组件3和一万向轮座2，万向连接组件3上端设有一碗型的托盘基础板38，托盘基础板38的上表面圆形边沿固定于所述平衡基础板14下表面，固定架4上面板中部设有圆孔，万向连接组件3下端穿过所述固定架上面板，连接所述驱动装置中负责带动万向连接组件3进行x轴方向移动的上丝杆滑动箱5，上丝杆滑动箱5下部安装一负责带动上丝杆滑动箱5进行y轴方向移动的下丝杆滑动箱6。

万向连接组件3中部套有对其进行限位的万向轮座2，万向轮座2固定于所述固定架4上面板上表面；万向轮座2包括一竖立的筒形围板，围板侧壁内部安装至少三个滚珠组件21，若干滚珠组件在围板圆上平均分布，托盘基础板38 外弧面放置于所述万向轮座2内，托盘基础板38外弧面与滚珠组件21的滚珠接触。

载人平台包括两个并排放置并可在限定距离内前后移动的位移装置，位移装置分别安装于一稳固板上，稳固板下方中间部位设有一可使稳固板前后摆动的支撑轴板，稳固板下方后部设有脚踏推杆电机，支撑轴板和脚踏推杆电机固定于平衡基础板14上，脚踏推杆电机分别是第一推杆电机71和第二推杆电机72；

位移装置包括一固定于稳固板上的防尘罩组件12，防尘罩组件12为一长方形扁状箱体，防尘罩组件12上端设有一可让使用者脚踏的支撑板11，防尘罩组件两侧设有条状防尘罩侧板13，防尘罩侧板13侧边高度短于防尘罩组件12前后面侧边高度，使防尘罩组件12左右两侧面上部留出矩形空间，位移装置还包括防尘罩组件12内部的位移驱动，位移驱动中部件从矩形空间穿出与支撑板11固定连接，支撑板11相对于防尘罩组件12前后移动。

位移驱动包括两条沿位移方向平行放置的直线滑轨15，直线滑轨通过螺栓固定于稳固板上，每一直线滑轨15上设有若干直线轨滑块110，直线轨滑块110上设有与支撑板11连接固定的滑轨基础块111，两条直线滑轨上的直线轨滑块110相互对应放置，滑轨基础块111为l形，其水平面穿出矩形空间，一面与滑轨基础块111，另一端设有竖直凸台，支撑板11与凸台通过螺栓连接固定。

位移驱动还包括一推杆电机18，推杆电机18放置于两条直线滑轨15之间，推杆电机18一端通过电机轴销17连接一电机联轴座16，电机联轴座16通过螺栓固定于稳固板上，推杆电机18另一端有一可伸缩的推杆19，推杆19的自由端连接于一u形连接板112中部，连接板112左右两边分别与两条直线滑轨15上对应的滑轨基础块111连接固定。

万向连接组件3还包括一直线轴承衬套32，直线轴承衬套32上端固定一直线轴承套31，直线轴承套31设于所述托盘基础板38下弧面下方，直线轴承衬套32中部套有一向心关节轴承33，直线轴承衬套32下端设有柔性弹簧联轴器34，轴承安装座35内设有轴承位，柔性弹簧联轴器34与向心关节轴承33安装于轴承安装座35内，轴承安装座下端轴承安装座底板36通过螺栓固定在一支柱连接板37上，一平衡板轴柱39上端穿过托盘基础板38并相对固定，下端穿 过直线轴承套31、直线轴承衬套32和柔性弹簧联轴器35，并用紧定螺钉固定于所述柔性弹簧联轴器34上，柔性弹簧联轴器34也用紧定螺钉固定于所述支柱连接板37上，所述支柱连接板37固定于所述上丝杆滑动箱5的连接上盖板上。

下丝杆滑动箱6包括一六面箱体和箱体前端的伺服电机66及前后驱动组件，六面箱体包括平衡丝杆底板61、丝杆防尘盖板62、电机安装板63、丝杆防尘左侧板64、丝杆防尘右侧板65和电机尾板(67)，电机安装板63和电机尾板67作为前端板和后端板垂直固定于平衡丝杆底板61的前边沿和后边沿上，丝杆防尘盖板62前后有弯折边，弯折边上设有螺孔，丝杆防尘盖板62分别与电机安装板63和电机尾板67通过螺栓固定；丝杆防尘左侧板64和丝杆防尘右侧板65通过螺栓固定于电机安装板63和电机尾板67侧边上，丝杆防尘左侧板64和丝杆防尘右侧板65侧边长度短于电机安装板63和电机尾板67侧边长度，其下底边落于平衡丝杆底板61上，使六面箱体左右两侧面上部围出两相同矩形空间；一连接上盖板安装于六面箱体内部，其下表面与六面箱体内部的前后驱动组件连接，其左右两端穿过左右两矩形空间伸出到六面箱体外部，伸出部分上表面设有凸台，上丝杆滑动箱5通过螺栓固定于左右凸台上表面，上丝杆滑动箱结构与所述下丝杆滑动箱结构相同。

伺服电机66固定于所述电机安装板63上，前后驱动组件包括一滚珠丝杆69，滚珠丝杆69前端通过联轴器68与伺服电机66连接，滚珠丝杆69上套有前滚珠轴承610和后滚珠轴承611，前滚珠轴承610和后滚珠轴承611通过螺栓固定于平衡丝杆底板61上，滚珠丝杆69上还套有一丝杠外衬套612和配套丝杠套614，丝杠外衬套612和配套丝杠套614设于所述前滚珠轴承610和后滚珠轴承611之间，配套丝杠套614用螺栓固定于丝杠外衬套612上，连接上盖板620通过螺栓固定于丝杠外衬套612上。

前后驱动组件还包括两直线导轨615，直线导轨615平行放置于滚珠丝杆69左右两边并通过螺栓固定关于平衡丝杆底板61上，直线导轨615前后两端固定有直线导轨挡块613，直线导轨615上还套有直线轨滑块616，所述直线轨滑块616上部安装有连接上盖板垫块617，连接上盖板垫块617与连接上盖板620 通过螺栓固定；平衡丝杆底板61上还安装有感应片618和限位感应开关619，所述感应片618和限位感应开关619与控制电路电性相连。

平衡训练有18种不同训练模式的实现，以下是不同模式完成的原理：

实施例1

左右脚前后运动

前后踏步摆动组件1上包括左右脚放置位置，即左右支撑板，其中前后踏步摆动组件1内部的左右推杆电机分别通过连接装置带动直线轨滑块和直线轨滑块上的滑轨基础块运动，而滑轨基础块连接推轴连接座，直接完成对支撑板的带动。左右两推杆电机分别控制放在防尘罩组件上的左右脚支撑板前后移动。通过fpga+stm32的控制，可以限定单独左脚前后移动，单独右脚前后移动，左右脚配合前后移动等多种训练模式。

左右脚踏推杆电机的拉伸收缩，带动支撑板的前倾和后倾。

实施例2

整体的各方向倾斜和顺逆时针转摆

下丝杆滑动箱上的连接上盖板前后移动直接通过上丝杆滑动箱带动平衡板轴柱39的前后摆动，其中，平衡板轴柱39与托盘基础板38是相对静止的，所述在平衡板轴柱前后摆动时，托盘基础板38也会前后摆动，带动平衡基础板14以上的前后踏步摆动组件整体的前后倾斜。

平衡基础板14以上的前后踏步摆动组件整体的左右倾斜原理与前后倾斜原理相似，区别是左右倾斜是通过上丝杆滑动箱中连接上盖板的左右移动完成的。

而通过数据计算后中央控制系统发出指令，是上丝杆滑动箱中的连接上盖板和下丝杆滑动箱内的连接上盖板做配合性移动，则达到了平衡基础板14以上的前后踏步摆动组件整体360度转摆的目的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。