一种下肢自适应悬吊支架的制作方法
【技术领域】
[0001]一种支架，特别适用于下肢康复训练的支架。
【背景技术】
[0002]卧床治疗的患者，且肢体可以运动，但患者乏力，不能自主进行运动的病人的一侧肢体不能活动，给病人及家人带来了极大的痛苦。这类情况如长期不进行运动，血液不能得到良好循环，会形成关节僵直，肌肉萎缩等现象，并且可能会对病人本身的疾病造成不良的影响，不利于病人的康复。现有康复医疗器材不便架设在床边，卧床患者不便在病床上锻炼肢体。
【发明内容】
[0003]为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种下肢自适应悬吊支架；本悬吊支架通过检测吊带上的拉力，分析人在最舒适时绳上拉力应有的方向和大小，并计算出适合的拉力；支架中部包含人机交互模块，通过人机交互模块自动分析得出适合每个人各自的数据，装置可以适时调整，及时做出相应的反应；若训练者调节超出调整范围，本支架会发出声音提醒使用者，并再进行细微的调节；从而从根本上解决病人康复训练的问题，减少医生的负担。
[0004]为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案:
一种下肢自适应悬吊支架，包括:带动训练者下肢运动的支架，连接于支架并控制支架运动的控制装置，连接于支架和控制装置的驱动件；支架包括:底座，置于底座上并用于抬起训练者下肢的支架托臂，连接于支架托臂的悬吊组件，连接两个支架托臂之间与连接上述支架托臂与悬吊组件之间的旋转件。
[0005]前述的一种下肢自适应悬吊支架，控制装置包括:检测悬吊组件上张力的牵引力传感器；对牵引力传感器采集的拉力信息进行传输的传输系统；对牵引力传感器采集的信息进行识别与分类的数据分类模块；记录数据分类模块得到的数据的数据记录模块；对数据记录模块进行趋势分析的信息处理模块；对信息处理模块的数据进行分析和指令执行的控制模块。
[0006]前述的一种下肢自适应悬吊支架，控制装置还包括:连接于上述数据记录模块并显示训练时间、训练强度值和牵引力传感器的值的人机交互模块。
[0007]前述的一种下肢自适应悬吊支架，控制模块包括:作为核心的AVR单片机Atmegal6，通信于牵引力传感器的Atmegal6数据总线，连接于驱动件和人机交互模块进行通信的端口。
[0008]前述的一种下肢自适应悬吊支架，人机交互模块上设有调节训练强度的旋转按钮，旋转按钮为XB2-BS542C旋转复位按钮。
[0009]前述的一种下肢自适应悬吊支架，悬吊组件包括:连接于支架托臂并用于放置训练者小腿的悬吊绑带，连接于悬吊绑带与支架托臂之间的吊带。
[0010]前述的一种下肢自适应悬吊支架，旋转件为动滑轮。
[0011 ] 前述的一种下肢自适应悬吊支架，牵引力传感器为S型牵引力传感器UL-1。
[0012]前述的一种下肢自适应悬吊支架，驱动件为步进电机，步进电机采用57步进电机KH56KM2B，为两相6线。
[0013]本发明的有益之处在于:本发明提供一种下肢自适应悬吊支架；本悬吊支架通过检测吊带上的拉力，分析人在最舒适时绳上拉力应有的方向和大小，并计算出适合的拉力；支架中部包含人机交互模块，通过人机交互模块自动分析得出适合每个人各自的数据，装置可以适时调整，及时做出相应的反应；若训练者调节超出调整范围，本支架会发出声音提醒使用者，并再进行细微的调节；从而从根本上解决病人康复训练的问题，减少医生的负担。
【附图说明】
[0014]图1是本发明的一种实施例的结构示意图；
图2是本发明控制装置的一种实施例的示意图；
图3是本发明控制模块的一种电气控制的原理图；
图中附图标记的含义:
1、4动滑轮，2、11木条，3吊带，5牵引力传感器，6步进电机，7悬吊绑带，8控制模块，9旋转按钮，10人机交互模块，12底座。
【具体实施方式】
[0015]以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
[0016]一种下肢自适应悬吊支架，包括:带动训练者下肢运动的支架，连接于支架并控制支架运动的控制装置，连接于支架和控制装置的驱动件；支架包括:底座12，置于底座12上并用于抬起训练者下肢的支架托臂，连接于支架托臂的悬吊组件，连接两个支架托臂之间与连接上述支架托臂与悬吊组件之间的旋转件。作为一种优选，支架托臂为木条(2、11);旋转件为动滑轮(1、4);牵引力传感器5为S型牵引力传感器5TJL-1规格为5Kg-50Kg ;驱动件为步进电机6，步进电机6采用57步进电机KH56KM2B，为两相6线。悬吊组件包括:连接于支架托臂并用于放置训练者小腿的悬吊绑带7，连接于悬吊绑带7与支架托臂之间的吊带3。支架整体贴合人下肢弧度。
[0017]控制装置包括:检测悬吊组件上张力的牵引力传感器5 ;对牵引力传感器5采集的拉力信息进行传输的传输系统；对牵引力传感器5采集的信息进行识别与分类的数据分类模块；记录数据分类模块得到的数据的数据记录模块；对数据记录模块进行趋势分析的信息处理模块；对信息处理模块的数据进行分析和指令执行的控制模块8。控制装置还包括:连接于上述数据记录模块并显示训练时间、训练强度值和牵引力传感器5的值的人机交互模块10。控制模块8包括:作为核心的AVR单片机Atmegal6，通信于牵引力传感器5的Atmegal6数据总线，连接于驱动件和人机交互模块10进行通信的端口。人机交互模块10上设有调节训练强度的旋转按钮9，旋转按钮9为XB2-BS542C旋转复位按钮，人机交互模块10采用Nokia 5110液晶屏显示数据。
[0018]木条2和木条11交叉配合底座12形成支架框体，在木条2和木条11的连接放置动滑轮4，木条2另一端放置动滑轮1，悬吊绑带7、牵引力传感器5与步进电机6用吊带3相连。步进电机6放置在木条11中部，牵引力传感器5放置再步进电机6上方，AVR单片机放置步进电机6下方，人机交互模块10放置AVR单片机下方，旋转按钮9放置在AVR单片机上。
[0019]本发明的悬吊支架的使用步骤包括:(I)由牵引力传感器5测得适时吊带3上的拉力；(2)由人机交互模块10和数据分类模块对数据进行识别分类；(3)由数据记录模块记录步骤(2)中识别分类好的数据；(4)由控制模块8处理(3)中的数据并对电机跟舵机分别发出指令。患者卧躺在床体上，护理人员将患者的小腿放置悬吊绑带7上，使用旋转开关调整吊带3的长度使患者的下肢处于最舒适的状态，按下确定按钮，单片机会记录此时吊带3的拉力，并以此数据为这次训练的拉力值，开始训练，为了保持拉力值恒定，步进电机6就会进行相应的转动来使吊带3上的拉力保持不变，再次旋转按钮9就可以改变训练的强度。
[0020]训练者下肢通过支架托臂抬起，使康复训练者无需用力便可抬腿，使之悬空，能够无障碍进行模拟行走的训练。通过检测吊带3的受力，在腿部运动过程中自适应地改变吊带3的长度，保持吊带3牵引力恒定，自适应跟随下肢运动。借助本发明的技术，康复训练者可以在平躺的状态下，通过极小的外力帮助，如护理人员牵引腿部运动，即可完成下肢模拟行走的康复训练。它设置有用于采集吊带3拉力的牵引力传感器5和用于设定使用者最佳保持拉力值的人机交互模块10，牵引力传感器5设置在支架上面部位，调控模块放置在支架中部。本发明使用支架托臂使腿稍微抬起，让护理人员使用更少的力对康复训练者进行康复护理。
[0021]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种下肢自适应悬吊支架，其特征在于，包括:带动训练者下肢运动的支架，连接于上述支架并控制上述支架运动的控制装置，连接于上述支架和控制装置的驱动件；上述支架包括:底座，置于上述底座上并用于抬起训练者下肢的支架托臂，连接于上述支架托臂的悬吊组件，连接两个上述支架托臂之间与连接上述支架托臂与悬吊组件之间的旋转件。
2.根据权利要求1所述的一种下肢自适应悬吊支架，其特征在于，上述控制装置包括:检测上述悬吊组件上张力的牵引力传感器；对上述牵引力传感器采集的拉力信息进行传输的传输系统；对上述牵引力传感器采集的信息进行识别与分类的数据分类模块；记录上述数据分类模块得到的数据的数据记录模块；对上述数据记录模块进行趋势分析的信息处理模块；对上述信息处理模块的数据进行分析和指令执行的控制模块。
3.根据权利要求2所述的一种下肢自适应悬吊支架，其特征在于，上述控制装置还包括:连接于上述控制模块并显示训练时间、训练强度值和牵引力传感器的值的人机交互模块。
4.根据权利要求3所述的一种下肢自适应悬吊支架，其特征在于，上述控制模块包括:作为核心的AVR单片机Atmegal6，通信于牵引力传感器的Atmegal6数据总线，连接于上述驱动件和人机交互模块进行通信的端口。
5.根据权利要求3所述的一种下肢自适应悬吊支架，其特征在于，上述人机交互模块上设有调节训练强度的旋转按钮，上述旋转按钮为XB2-BS542C旋转复位按钮。
6.根据权利要求1所述的一种下肢自适应悬吊支架，其特征在于，上述悬吊组件包括:连接于上述支架托臂并用于放置训练者小腿的悬吊绑带，连接于上述悬吊绑带与支架托臂之间的吊带。
7.根据权利要求1所述的一种下肢自适应悬吊支架，其特征在于，上述旋转件为动滑轮。
8.根据权利要求2所述的一种下肢自适应悬吊支架，其特征在于，上述牵引力传感器为S型牵引力传感器TJL-1。
9.根据权利要求1所述的一种下肢自适应悬吊支架，其特征在于，上述驱动件为步进电机，上述步进电机采用57步进电机KH56KM2B，为两相6线。
【专利摘要】本发明公开了一种下肢自适应悬吊支架，包括：带动训练者下肢运动的支架，连接于支架并控制支架运动的控制装置，连接于支架和控制装置的驱动件；支架包括：底座，置于底座上并用于抬起训练者下肢的支架托臂，连接于支架托臂的悬吊组件，连接两个支架托臂之间与连接上述支架托臂与悬吊组件之间的旋转件。本发明提供一种下肢自适应悬吊支架；本悬吊支架通过检测吊带上的拉力，分析人在最舒适时绳上拉力应有的方向和大小，并计算出适合的拉力；支架中部包含人机交互模块，通过人机交互模块自动分析得出适合每个人各自的数据，装置可以适时调整，及时做出相应的反应；若训练者调节超出调整范围，本支架会发出声音提醒使用者，并再进行细微的调节；从而为患者提供便捷的康复训练，促进康复进程。
【IPC分类】A61H1-02
【公开号】CN104739617
【申请号】CN201510177961
【发明人】刘小峰, 危海明, 王程程, 周小芹, 蒋爱民, 徐宁
【申请人】河海大学常州校区
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年4月16日