专利名称：肢体被动运动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及医疗设备，尤其涉及一种用于偏瘫患者康复治疗期做被动 运动的电子激能式偏瘫肢体被动运动机。
技术背景医疗实践证明，被动运动是偏瘫患者肢体康复治疗必不可少的基础环节。当肌力为0级时，只能靠被动运动进行康复治疗，当肌力为1一2级时，仍需被 动运动加主动运动，即助力运动。长期以来，被动运动所采用的常规方式是1、偏瘫患者用自己健康一侧的 肢体，去带动瘫痪一侧的肢体做跟随运动。2、由治疗师或者家人帮助活动肢体。 3、采用动力机械拖拉肢体强迫运动。这类常规方式不足之处是绝大数患者开 展被动运动并非一朝一夕可完成的，而是一个较为长久的治疗康复过程。由于 第一、第二运动方式的动力源为人力，需要付出的劳动强度相当大，难免力不 从心，因此这两种运动方式可用于发病较轻，病程较短的极少数患者。第三种 运动方式的动力源为机械，动力比较大，但是由于机械本身体积庞大，这类机 械一般安装在专业的治疗室，偏瘫患者每次做被动运动，均由多名治疗师或者 家人协助，治疗时将患者的肢体捆绑在机械上面，由动力机械拖拉患肢强迫运 动。这种方式操作烦琐，费用昂贵，尤其是患者有强烈的不舒服感，应用率很 低。近年来，随着电子技术的发展，出现了一系列偏瘫肢体康复治疗仪。现今 市场上有一种多功能肢体运动康复仪，由电源、微处理器、脉冲发生器等组成。 但是其不足之处的是偏瘫患者每次做被动运动治疗时，均须在电极下垫上厚厚的湿布，稍有不慎，极易灼伤皮肤；该治疗运动时间不宜长，否则就会出现肌肉极度疲劳酸疼感，影响被动运动效果；另外，该治疗仪动力输出轻微，仅能实现肢体的模拟运动，不具备被动运动的实质性意义。 实用新型内容本实用新型的目的是针对现有偏瘫肢体运动机使用烦琐、易灼伤皮肤等上 述不足之处，提供了一种使用方便，无副作用，使用时肢体运动效果显著的肢 体被动运动机。一种肢体被动运动机，包括用于为整机供电的电源装置(001)，其中，该运动机还包括信号发生器(101),用于产生连续、周期相同的单相矩形脉冲信号，为运 动机提供同步信号；第一、第二脉宽调整器(301、 302)，用于调整其输入端输入脉冲的周期， 第一脉宽调整器(301)的输入端连接信号发生器(101)的输出端，第一脉宽 调整器(301)的输出端连接第二脉宽调整器(302)的输入端，第一、第二脉 宽调整器(301、 302)分别输出一路波形相同、相差一个脉宽的单相方波信号;第-一、第二两功率放大器(401、 402)，用于对输入信号进行放大，其输入 端分别对应连接第一、第二脉宽调整器(301、 302)的输出端；信号合成器(501)，用于对输入的两路单相方波信号合成为序列双相对称 方被信号，其两输入端分别对应连接第一、第二功率放大器(401、 402)的输 出端，其输出端分别连接第一、第二肢体连接电极对(701、 702);信号输出控制器(601)，用于控制信号合成器(501)两输出端交替与第一、 第二肢体连接电极对(701、 702)相应电极连通，其输入端连接信号发生器(101) 的输出端，其两输出控制端分别连接在信号合成器(501)相应输出端与对应肢 体连接电极对(701、 702)之间，使信号合成器(501)输出端输出的每对双相 对称方波中的正、反向方波分别对应送至相应肢体连接电极对的第一电极、第 二电极上。所述的肢体被动运动机，其中，所述的信号发生器为间接反馈型多谐振荡电路；所述的第一、第二脉宽调整器(301、 302)为单稳态电路； 所述的第一、第二两功率放大器(401、 402)为直流放大器； 所述的信号合成器(501)为波形合成器； 信号输出控制器(601)为二分频电路。所述的肢体被动运动机，其中，所述的信号发生器(101)是由第一信号发 生芯片(IC1011)与第一反馈电阻(R1011)、第一调频电位器(W1011)、第一充 放电电容(C1011)组成的间接反馈型多谐振荡电路，第一信号发生芯片(IC1011) 的复位端连接第一开关(K1011)的输出端接点，第一开关(K1011)的输入端连接 电源，通过第一开关(K1011)来控制信号发生器(101)上电；所述的第一脉宽调整器(301)，包括第一脉宽调整芯片(IC3011),其输入 端连接由第二(l)电阻(R3011)和第二(l)电容(C3011)串联构成的第一微分 电路，其脉宽控制端连接由第二(2)电阻(R3012)和第二(2)电容(C3012)串联 构成的第一脉宽控制电路，其中，所述第一微分电路与信号发生器(101)中第 —信号发生芯片(IC1011)的输出端连接，用于为第一脉宽调整芯片(IC3011) 提供同步脉冲信号；所述的第二脉宽调整器(302)，包括第二脉宽调整芯片(IC3021)，其输入 端连接由第三(l)电阻(R3021)和第三(l)电容(C3021)串联构成的第二微分 电路，其脉宽控制端连接由第三(2)电阻(R3022)和第三(2)电容(C3022)串联 构成的第二脉宽控制电路，其中，所述第二微分电路与第一脉宽调整器(301) 中的第一脉宽调整芯片(IC3011)输出端连接，用于为第二脉宽调整芯片 (IC3021)提供同步脉冲信号其中，第一脉宽调整器(301)、第二脉宽调整 器(302)相同，第一、第二微分电路对应相同，第一、第二脉宽控制电路对应 相同；.所述的第一功率放大器(401)与第二功率放大器(402)对称相同，两者输入端分别对应连接第一脉宽调整器(301)、第二脉宽调整器(302)的输出端， 两者输出端分别对应连接至信号合成器的两信号合成输入端；所述的信号合成器(501)为一波形合成器，包括第一变压器(BS5011), 其初级绕组由圈数相同、绕向相反、绕制方式对称的第一、第二线圈(AE、 BE) 组成；其次级绕组的第一输出端(C端)分别通过第一继电器(JP6011)的第一(1)常开接点对(JP6011-1与JP6011-2)、第二继电器(JP6012)的第二 (1) 常开接点对(JP6012-1与JP6012-2)对应连接至第一肢体连接电极对(701) 的第一 (1)电极(DJ7011)上、第二肢体连接电极对(702)的第二 (1)电极(DJ7021)上，其次级绕组的第二输出端(D端)分别通过第一继电器(JP6011) 的第一 (2)常开接点对(JP6011-3与JP6011-4)、第二继电器(JP6Q12)的第 二 (2)常开接点对(JP6012-3与JP6012-4)对应连接至第一肢体连接电极对(701) 的第一 (2)电极(DJ7012)、第二肢体连接电极对(702)的第二 (2) 电极(DJ7022)上；其中，所述第一继电器(JP6011)的第一 (1)常开接点对(JP6011-1与JP6011-2)的输出端接点(JP6011-2)、第一 (2)常开接点对 (JP6011-3与JP6011-4)的输出端接点(JP6011-4)分别与第一调节电位器 (W6011)的两接脚对应连接，第一调节电位器(W6011)的可调端子、其中一个接 脚分别与第一肢体连接电极对(701)的两个电极(DJ7011、 DJ7012)对应连接； 所述第二继电器(JP6012)的第二 (1)常开接点对(JP6012-1与JP6012-2) 的输出端接点(JP6012-2)、第二 (2)常开接点对(JP6012-3与JP6012-4)的 输出端接点(JP6012-4)分别与第二调节电位器(W6012)的两接脚对应连接， 第二调节电位器(W6012)的可调端子、其中一个接脚分别与第二肢体连接电极对(702) 的两个电极(DJ7021、 DJ7022)对应连接； 所述的信号输出控制器(601)，包括第一二分频电路芯片(IC6011)，其输入端与信号发生器(101)的输出端连接，其第一、第二分频输出端分别对应连 接于第一三极管(BG6011)、第二三极管(BG6012)的基极；第一三极管(BG6011)的集电极通过第一继电器(JP6011)的线圈接入电源，第二三极管(BG6012) 的集电极通过第二继电器(JP6012)的线圈接入电源，通过该第一二分频电路 芯片(IC6011)对其两输出端的分频控制来控制第一、第二肢体连接电极对(701 、 702)的通断电；第一、第二继电器(JP6011、 JP6012)的两端分别对应并接有 第一防反电势二极管(D6013)、第二防反电势二极管(D60H)。所述的肢体被动运动机，其中，所述的第一功率放大器(401)包括第三(1)、 第三(2)、第三(3)三个依次级联的放大三极管(BG4011、 BG4012、 BG4013)， 其中，第三(l)、第三(2)、第三(3)三个放大三极管(BG4011、BG4012、BG4013) 的集电极分别连接至相应电源，第三(1)放大三极管(BG4011〉的基极连接第 一脉宽调整器(301)的输出端，其发射极一路串接第四电阻(R4011)后接地， 构成高输入阻抗的射极输出器，其发射极另一路连接第三(2)放大三极管 (BG4012)的基极，第三(2)放大三极管(BG4012)的发射极连接第三(3) 放大三极管(BG4013)的基极，第三(3)放大三极管(BG4013)的发射极连接 信号合成器(501)中第一变压器(BS5011)初级绕组上第一线圏(AE)的信号输 入端(A端)，第一线圈(AE)的另一端(E端)接地；第一线圈(AE)两端并接有一 第三防反电势二极管(D4011);所述的第二功率放大器(402)包括第四(1)、第四(2)、第四(3)三个 依次级联的放大三极管(BG4021、 BG4022、 BG4023),其中，第四(1)、第四(2)、 第西(3)三个放大三极管(BG4021、 BG4022、 BG4023)的集电极分别连接至相 应电源，第四(1)放大三极管(BG4021)的基极连接第二脉宽调整器(302) 的输出端，其发射极一路串接第五电阻(R4021)后接地，其发射极另一路连接第 四(2)放大三极管(BG4022)的基极，构成高输入阻抗的射极输出器，第四(2) 放大三极管(BG4022)的发射极连接第四(3)放大三极管(BG4023)的基极， 第四(3)放大三极管(BG4023〉的发射极连接信号合成器(501)中第一变压 器(BS5011)初级绕组上第二线圈(BE)的信号输入端(B端)，第二线圈(BE)的另一端(E端)接地；第四(3)放大三极管(BG4023)的发射极与地之间连接 有第四防反电势二极管(D4021);其中，第一功率放大器(401)的第三(1)、第三(2)、第三(3)三个放 大三极管(BG4011、 BG4012、 BG4013)分别与第二功率放大器(402)的第四(1)、 第四(2)、第四(3)三个放大三极管(BG4021、 BG4022、 BG4023)对应相同， 第三防反电势二极管(D4011)与第四防反电势二极管(D4021)对应相同。所述的肢体被动运动机，其中，所述的电源装置(001)包括第二变压器 (BDOOll)，其初级绕组两输入端分别通过第二控制开关(KOOll)、保险装置 (BX0011)接入市电电源，其次级绕组两输出端分别对应通过第一、第二整流 二极管(DOOll、 D0012)与第四滤波电容(C0011)构成的整流电路整流后， 一路 分送至第一、第二两功率放大器(401 、 402)中的第三(3 )放大三极管(BG4013 )、 第四(3)放大三极管(BG4023)的集电极，另一路再经第五调整三极管(BGOOll) 调整后送入信号发生器(101)、第一、第二脉宽调整器(301、 302)、第一功率 放大器(401)的第三(1)、第三(2)放大三极管(BG4011、 BG4012)的集电 极、第二功率放大器(402)的第四(1)、第四(2)放大三极管(BG4021、 BG4022) 的集电极、信号合成器(501)、信号输出控制器(601)的电源输入端。所述的肢体被动运动机，其中，该肢体被动运动机还包括一定时器所述 第一开关(K1011)为多输入端选择开关，其第一输入端连接电源，其第二输入端 连接该定时器的输出端，其输出端连接信号发生器(101)中第一信号发生芯片 (IC1011)的复位端。所述的肢体被动运动机，其中，所述的定时器包括定时芯片(IC2021)，为 单稳态电路芯片，其触发端与地之间连接第三启动开关(K2021);其定时控制 端连接定时电路，该定时电路由第一定时调节电位器(W2021)与第五充放电电 容(C2021)串联构成。所述的肢体被动运动机，其中，该肢体被动运动机还包括一音频发生器，其是由第一音频发生芯片(IC2011)与第二、第三反馈电阻(R2011、 R2012)、第 六耦合电容(C2011)连接构成的间接反馈型多谐振荡器，该第一音频发生芯片 (IC2011)的复位端与信号发生器(101)中第一信号发生芯片(IC1011)的输出 端连接，该第一音频发生芯片(IC2011)的输出端通过一调幅控制电路与扬声器 连接。所述的肢体被动运动机，其中，所述的调幅控制电路由第一调幅电位器 (W2011)与第六耦合电容(C2011)串联构成。所述的肢体被动运动机，其中，该肢体被动运动机还包括肢体运动指示电 路，该电路是在信号输出控制器(601)中第一二分频电路芯片(IC6011)的第 一、第二分频输出端与第一三极管(BG6011)、第二三极管(BG6012)的基极之 间分别对应串接有第--发光二极管(D6011)、第二发光二极管(D6012)。本实用新型采用上述技术方案将达到如下的技术效果 本实用新型的肢体被动运动机，产生双路双相对称双相方波，仅需四根信号线 通过电极输送至肢体运动点，可诱导上下肢产生双向摆动；输出信号不含有直 流成分，不分正负极，因此不会引起皮肤灼伤；运动频率在O.nOHZ范围内， 皮肤与电极接触处无刺激感，感觉舒适，不易造成肌肉酸痛，身体无疲劳感， 没有不良反应，可以长时间使用，达到可持续运动的目的，以加快病肢恢复； 本实用新型采用了波形高度陡峭的对称双相脉冲，动力强劲，可以诱导肢体做 出较大范围的运动，能有效达到强壮肌肉，锻炼肌力，防止废用性肌萎縮，增 加和维持关节的活动度，在肢体运动的同时，运动信息传入中枢神慈，从而逐 渐恢复运动功能。另外，其体积小巧，操作简单，价格低廉，易于维护。
图1为肢体被动运动机的结构方框图；图2为肢体被动运动机中按照信号流向顺序各组成部分的输出波形示意图； 图3为一种肢体被动运动机的电路原理图。
具体实施方式
实施例—种肢体被动运动机，如图l所示的结构方框图，其是由电源装置001为其供电，其中，该运动机包括信号发生器101、第一、第二脉宽调整器301、 302、 第一功率放大器401、第二功率放大器402、信号合成器501、信号输出控制器 601以及第一、第二肢体连接电极对701、 702;信号发生器101得电后输出连 续、周期相同的单相脉冲信号，该脉冲信号输送至第一脉宽调整器3Q1处理后 送入第二脉宽调整器302的输入端，第二脉宽调整器302输出端的信号与第一 脉宽调整器301的输出端信号波形相同、相差一个脉宽；将该两路经过脉宽处 理后的信号分别送至相应的第一功率放大器401或第二功率放大器402进行功 率放大，再由第一功率放大器401或第二功率放大器402的输出端分别送至信 号合成器501的对应信号合成输入端，由信号合成器501合成为序列双相对称 方波信号；该双相对称方波信号经信号输出控制器601控制，交替送至第一、 第二肢体连接电极对701、 702上，其中，每对双相对称方波中的正、反向方波 分别对应送至相应肢体连接电极对的第一、第二电极上，再由该两肢体连接电 极对引入肢体对应侧，诱导肢体产生双向运动。一种实施例的电路原理图如图2所示，该实施例的电路设计为产生频率为 0. 5HZ-5HZ，波宽为1. 2ms的双路双相对称方波，通过电极输送到病肢上，诱导肢体实现双向运动。电源装置OOl，用于向整机提供两路直流电压，其包括第二变压器BDOOll， 用于将220V交流市电变换成为直流电，为肢体被动运动机中其它元器件提供电 源，其初级绕组两输入端分别通过第二控制开关KOOll、保险装置BX0011接入 市电，经变压后，其次级绕组降为双16V,由两输出端分别对应通过第一、第二 全波整流二极管DOOll、 D0012与第四滤波电容C0011构成的整流滤波电路处理 后成为+21V直流电， 一路经接点VC1分送至第一功率放大器401中的第三(3)放大三极管BG4013、第二功率放大器402中的第四(3)放大三极管、BG4023 的集电极，另一路再经第五调整三极管BG0011和第一稳压管D0014处理成为稳 定的+12V后经接点VC2送入信号发生器101、第一、第二脉宽调整器301、 302 电源输入端、第一功率放大器401中的第三(1)放大三极管BG4011、第三(2) 放大三极管BG4012、第二功率放大器402中的第四(1)放大三极管BG4021、 第四(2)放大三极管BG4022集电极、信号合成器501、信号输出控制器601的 电源输入端。在本例中，第六电阻ROOll为第五调整三极管BGOOll的偏置电阻， 第一稳压管D0014接在第一三极管BG0011的基极，为其提供稳定的参照电压， 第三发光二极管D0013为电源指示。信号发生器101，用于向整机提供同步脉冲，其是由第一信号发生芯片 IC1011 (NE555)与第一反馈电阻RlOll、第一调频电位器WlOll、第一充放电 电容ClOll组成的间接反馈型多谐振荡电路，第一信号发生芯片IC1011的复位 端4脚连接第一开关K1011的输出端接点，第一开关K1011 —输入罈接点连接 +12V直流电源，通过该第一开关K1011来控制信号发生器101上电；第一信号 发生芯片IC1011的震荡频率f=1.443/R1011+2W1011*C1011，第一调频电位器 W1011的调频范围为0.5HZ-5HZ，在作肢体运动训练时可调节肢体运动的快慢， 第--信号发生芯片IC1011的3脚为输出端，输出波形为矩形波，波形参见图3 中的101波形图。第一信号发生芯片IC1011的4脚在NE555芯片电路中为复位 端，其为高电位时，NE555芯片电路处于工作状态，其为低电位时，NE555芯片 电路停止工作。第一脉宽调整器301，包括第一脉宽调整芯片IC3011，采用芯片NE555，组 成脉冲启动型单稳触发器，其输入端2脚连接由第二 (1)电阻R3011和第二 (1) 电容C3011串联构成的第一微分电路，其脉宽控制端6、 7脚连接由第二 (2) 电阻R3012和第二 (2)电容C3012串联构成的第一脉宽控制电路，其中，所述 第一微分电路与信号发生器101中第一信号发生芯片IC1011的输出端3脚连接，由信号发生器中第一信号发生芯片IC10U的3脚输出的同歩脉冲经微分电路微 分，产生负脉冲，送至第一脉宽调整芯片IC3011的输入端2脚，触发单稳态电 路启动后，在第一脉宽调整芯片IC3011的3脚输出延时1. 2ms的单相方波，延 时时间td"l. 1*R3012*C3012:第一脉宽调整器301产生的单相方波，通过第一 功率放大器401放大后，为信号合成器501提供基础波形信号。所述的第二脉宽调整器302,包括第二脉宽调整芯片IC3021 (NE555),其 输入端2脚连接由第三(1)电阻R3021和第三(1)电容C3021串联构成的第 二微分电路，其脉宽控制端6、 7脚连接由第三(2)电阻R3022和第三(2)电 容C3022串联构成的第二脉宽控制电路，所述第二微分电路与第一脉宽调整器 301中的第一脉宽调整芯片IC3011输出端3脚连接，用于为第二脉宽调整芯片 IC3021提供同步脉冲信号。其中，第一脉宽调整器301、第二脉宽调整器302的元器件参数完全相同， 第二脉宽调整器302的输出信号相对第一脉宽调整器301输出信号延迟，延迟 时间相当于第一脉宽调整器301的一个输出脉宽；第一、第二微分电路对应相 同，第一、第二脉宽控制电路对应相同；第二脉宽调整器302在第一脉宽调整 器301的单相脉冲控制下，顺序产生单相方波，通过第二功率放大器402放大 后，为信号合成器501提供基础波形信号。第一功率放大器401，用于将第一脉宽调整器301输出的单相方波，无失真, 高效率地放大，为信号合成器501提供波形纯正、能量充足的信号源，其包括 三个依次级联的放大三极管第三(1)放大三极管BG40U、第三(2)放大三 极管BG4012、第三(3)放大三极管BG4013，其中，该三个放大三极管BG4011、 BG4012、 BG4013的集电极分别连接至相应电源，第三(1)放大三极管BG4011 的基极连接第一脉宽调整器301的输出端3脚，其发射极一路串接第四电阻 R4011后接地，其发射极另一路连接第三(2)放大三极管BG4012的基极，构成高 输入阻抗的射极输出器，第三(2)放大三极管BG4012的发射极连接第三(3)放大三极管BG4013的基极，第三(3)放大三极管BG4013的发射极连接信号合成 器501中第一变压器BS5011初级绕组上第一绕组AE的信号输入端A端，第一 绕组AE的另一端E端接地;第一绕组AE两端并接有第三防反电势二极管D4011 。第一功率放大器401是由分立元件组成的直流放大器，第一级由第三(1) 放大三极管BG4011和第四电阻R4011接成射级射出器，有利于提高输入阻抗， 减少对脉宽调整器中第一脉宽调整芯片IC3011的3脚输出的波形信号的影响， 第三防反电势二极管D4011可消除信号合成器中的第一变压器BS5011在第三 (3)放大三极管BG4013截止瞬间产生的反电势对输出波形的影响。第三(3) 放大三极管BG4013集电极单独接+21V电源，电压高有利于扩大输出波形的动态 范围。第三(2)放大三极管BG4012和第三(3)放大三极管BG4013组成功率级。 第一功率放大器401输出波形参见附图2-401。第二功率放大器402，用于将第二脉宽调整器302输出的单相方波，进行无 失真、高效率地放大，为信号合成器501提供波形纯正，能量充足的信号源， 其包括三个依次级联的放大三极管第四(1)放大三极管BG4021、第四(2) 放大三极管BG4022、第四(3)放大三极管BG4023，其中，该三个三极管BG4021、 BG4022、 BG4023的集电极分别连接至相应电源，第四(1)放大三极管BG4021 的基极连接第二脉宽调整器302的输出端，其发射极一路串接第五电阻R4021 后接地，其发射极另一路连接第四(2)放大三极管BG4022的基极，构成高输 入阻抗的射极输出器，第四(2)放大三极管BG4022的发射极连接第四(3)放 大三极管BG4023的基极，第四(3)放大三极管BG4023的发射极连接信号合成 器501中第一变压器BS5011初级绕组上第二绕组BE的信号输入端B端，第二 绕组BE的另一端E端接地；第四(3)放大三极管BG4023的发射极与地之间连 接有第四防反电势二极管D4021。第二功率放大器402同第一功率放大器401 —样也是由分立元件组成的直 流放大器，第一级由第四(1)放大三极管BG4021和第五电阻R4021组成射级射出器，有利于提高输入阻抗，减少对接第二脉宽调整器302中第二脉宽调整 芯片IC3021的3脚输出的波形的影响，第五电阻R4021为射级射出器的射级电 阻。第四(2)放大三极管BG4022与第四(3)放大三极管BG4023接成功率级, 第四(3)放大三极管BG4023的集电极单独接+21V直流电源，电压高有利于扩 大输出波形的动态范围。第三防反电势二极管D4011可消除信号合成器501中 第一变压器BS5011在第四(3)放大三极管BG4023截止期间产生的反电势对输 出波形的影响。第二功率放大器402的输出波形参见图2-402。其中，第一功率放大器401的第三(1)放大三极管BG4011、第三(2)放 大三极管BG4012、第三(3)放大三极管BG4013分别与第二功率放大器402的 第四(1)放大三极管BG4021、第四(2)放大三极管BG4022、第四(3)放大 三极管BG4023对应相同，第三防反电势二极管D4011与第四防反电势二极管 D4021对应相同，第四电阻R4011、第五电阻R4021对应相同，这样可以确保无 失真地将第一脉宽调整器301、第二脉宽调整器302的输出信号加载在信号合成 器501的相应输入端。信号合成器501为一波形合成器，用于将第一功率放大器401,第二功率放 大器402顺序送来的单相方波合成为序列双相对称方波，其包括第一变压器 BS5011，其初级绕组由两只圈数相同、绕向相反、绕制方式对称的第一线圈AE、 第二线圈BE组成；其次级绕组的第一输出端C端分别通过第一继电器JP6011 的常开接点对JP6011-1与JP6011-2、第二继电器JP6012的常开接点对JP6012-1 与JP6012-2对应连接至肢体连接第一电极对701的第一 (1)电极DJ7011上、 第二电极对702的第二 (1)电极DJ7021上，其次级绕组的第二输出端D端通 过第一继电器JP6011的常开接点对JP6011-3与JP6011-4连接至肢体连接电极 对701的第一 (2)电极DJ7012上，第二输出端D端还通过第二继电器JP6012 的常开接点对JP6012-3与JP6012-4连接至肢体连接电极对、702的第二 (2) 电极DJ7022上；当第--功率放大器401中的第三(3)放大三极管BG4013、第二功率放大器 402中的第四(3)放大三极管BG4023发射级分别将大小相等、先后出现的两列 单相方波送至第一变压器BS5011初级绕组两只线圈AE和BE上，合成为序列双 相对称方波，由第一变压器BS5011次级输出，输出波形参见附图2-501。信号输出控制器601，用于控制信号合成器输出的序列双相对称方波，在两 对输出电极701、 702上交替输出，成为双路双相对称方波。所述的信号输出控制器601，包括第一二分频电路芯片IC6011 (CD4017), 其是利用芯片CD4017中的分频器连接成的二分频电路，其输入端14脚与信号 发生器101中第一信号发生芯片IC1011的输出端3脚连接，其第一分频输出端 3脚、第二分频输出端2脚分别对应连接于第一三极管BG6011、第二三极管 BG6012的基极；第一三极管BG6011的集电极通过第一继电器JP6011的线圈接 入电源，第二三极管BG6012的集电极通过第二继电器JP6012的线圈接入电源， 通过该第一二分频电路芯片IC6011对其两输出端3、 2脚的分频控制来控制第 --、第二肢体连接电极对701、 702的通断电；第一、第二继电器JP6011、 JP6012 的两端分别对应并接有第一防反电势二极管D6013、第二防反电势二极管D6014。 .该肢体被动运动机还包括肢体运动指示电路，该电路是在信号输出控制器 601中第一二分频电路芯片IC6011的第一分频输出端3脚、第二分频输出端2 脚与第一三极管BG6011、第二三极管BG6012的基极之间分别对应串接有第一发 光二极管D6011、第二发光二极管D6012，用于指示第一分频输出端3脚或第二 分频输出端2脚输出高电平信号的状态。这里，芯片CD4017为十进制计数/分频集成电路。它有三个输入端，包括 时钟输入端第14脚和13脚，14脚为上升沿触发端，13脚为下降沿触发端，在 本例中仅用第14脚，当给复位端15脚输入高电平时，芯片CD4017进入复位状 态，该芯片CD4017有10个输出端，轮流输出高电平。它的逻辑功能是，在时 钟输入端连续输入计数脉冲时，输出端的输出状态与输入时钟的个数一一对应。CD4017的3脚、2脚、4脚为该芯片内部电路的第0、第1、第2输出端，把第 4脚接在第15脚复位端上，构成二分频电路，每当第4脚为高电平时，电路复 位。当信号发生器101中第一信号发生芯片IC1011的3脚输出端连续向该第一 二分频电路芯片IC6011 (CD4017)第14脚输入端送来脉冲时，可使该芯片输出 端3脚、2脚(对应权利要求书部分所述的信号输出控制器601的第一、第二分 频输出端)轮流输出高电平。第一、第二发光二极管D6011和D6012分别作为 两路输出指示。当该第一二分频电路芯片IC6011(CD4017)的3脚为高电平时，经第一发光 二极管D6011送至第一 三极管BG6011基极，使其导通，连接在第一三极管BG6011 集电极与电源之间的第一继电器JP6011得电，该第一继电器JP6011动作；第 —三极管BG6011用作开关作用；当该芯片CD4017的2脚为高电平时，经第二 发光二极管D6012送至第二三极管BG6012基极，使其导通，连接在第二三极管 BG6012集电极与电源之间的第二继电器JP6012得电，第二继电器JP6012动作 第二三极管BG6012用作开关作用。第一、第二防反电势二极管D6013、 D6014 可防止第--、第二三极管BG6011、 BG6012由导通到截止瞬间相应继电器线圈产 生的反电势烧毁该第一、第二三极管BG6011、 BG6012。第一继电器JP6011的第一 (1)常开接点对JP6011-1、 JP6011-2连通，可 将信号合成器501中第一变压器BS5011次级绕组第一输出端C端输出信号送至 第一调节电位器W6011的al端，第一继电器JP6011的第一 (2)常开接点对 JP6011-3、 JP6011-4连通，可将信号合成器501中第一变压器BS5011次级绕组 第二输出端D端送至第一调节电位器W6011的a3端。当第二继电器JP6012动 作时，其第二 (1)常开接点对JP6012-1、 JP6012-2连通，第二 (2)常开接点 对JP6012-3、 JP6012-4连通，可将信号合成器501中第一变压器BS5011次级 绕组的第一、第二输出端C端、D端输出信号分别送至第二调节电位器W6012的 bl、 b3端。具体工作过程在第一、第二肢体连接电极对701、 702部分详述。由于信号发生器101连续向信号输出控制器601送来指令脉冲，因此芯片 CD4017的3脚和2脚轮流输出高电平，导致第一、第二两路三极管轮流接通， 第一、第二两继电器轮流动作，信号合成器501输出的序列双相对称方波轮流 送往第一、第二肢体连接电极对701、 702，由此转换成交替输出的双路双相对称方波。第一、第二肢体连接电极对701、 702，用于将来自信号合成器501、信号 输出控制器601控制输出的双路双相对称方波中，每一对双相方波中的正、反 向方波分别接至肢体上的一侧，可诱导肢体产生双向运动。其中，第一继电器JP6011的第一 (1)常开接点对JP6011-l与JP6011-2、 第一(2)常开接点对JP6011-3与JP6011-4的输出端接点JP6011-2、 JP6011-4 分别与第一调节电位器W6011的al、a3两接脚对应连接，第一调节电位器恥Oll 的可调端子a2、接脚a3分别与第一肢体连接电极对701的第一 (1)、第一 (2) 电极DJ7011、 DJ7012对应连接。第二继电器JP6012的第二 ( 1)常开接点对JP6012-1与JP6012-2、第二 (2) 常开接点对JP6012-3与JP6012-4的输出端接点JP6011-2、 JP6011-4分别与第 二调节电位器W6012的bl、 b3两接脚对应连接，第二调节电位器W6012的可调 端子b2、接脚b3分别与第二肢体连接电极对702的第二 (1)、第二(2)电极 DJ7021、 DJ7022对应连接。第一、第二肢体连接电极对701、702的电极DJ7011、DJ7012、DJ7021、DJ7022是导电橡胶片。将第一调节电位器W6011的a2、 a3端，第二调节电位器W6012的b2、 b3 端经导线引至第一、第二肢体连接电极对701、 702的导电橡胶片上，将第一肢 体连接电极对701的两只导电橡胶片接在所要运动肢体的一侧，将第二肢体连 接电极对702的两只导电橡胶片接在对应侧。由第一调节电位器W6011和第二 调节W6012输出的双路双相对称方波即仿人体运动信息经电极引入所要运动的肢体两侧，由于仿人体运动信息轮流加在肢体的对应侧，肢体对应侧的肌肉便 轮流收縮，肢体便向两个方向轮流摆动。例如，将第一、第二肢体连接电极对701、 702分别接在前臂的腕屈肌和腕 伸肌时，可诱导手腕作屈伸运动，当将第一、第二肢体连接电极对701、 702分 别接在上臂的肱二头肌和肱三头肌时，可诱导前臂作屈伸运动，当将第一、第 二肢体连接电极对701、 702分别接在肩三角肌前束和肩三角肌后束时，可诱导 上肢作前后运动，当将第--、第二肢体连接电极对701、 702分别接在小腿的胫 骨前肌前和腓肠肌时，可诱导足做屈伸运动，当将第一、第二肢体连接电极对 701、 702分别接在大腿的股二头肌和股内肌时，可诱导小腿做屈伸运动，当将 第一、第二肢体连接电极对701、 702分别接在大腿的股直肌和股二头肌时，可 诱导大腿做屈伸运动。如需定时，还可设置定时器202，如图2，所述第一开关K1011采用多输入 端选择开关，其"连续"端连接电源，其"定时"端连接该定时器202的输出 端，第-开关K1011的输出端接点连接信号发生器101中第一信号发生芯片 IC1011的复位端4脚。所述的定时器包括第一定时芯片IC2021,其是以芯片NE555为核心组成的 脉冲启动型单稳触发器，其触发端2脚与地之间连接第三启动开关K2021;其定 时控制端6、 7脚连接定时电路，该定时电路由第一定时调节电位器^2021与第 五充放电电容C2021串联构成。当按下启动按钮K2021时，向第一定时芯片 IC2021的2脚输入端输入一个负脉冲，芯片NE555被启动，第一定时芯片IC2021 的3脚输出端输出高电平，定时开始，定时时间td-l.l+W2021+C2021。定时器可控制信号发生器101定时工作，控制过程是:将选择第一开关K1011 打在"定时"档，当第一定时芯片IC2021的3脚输出端无定时脉冲输出期间为 低电平，信号发生器101中第--信号发生芯片IC1011的4脚复位端相当于接地， 使IC1011电路处于复位状态，信号发生器101不振荡。第一定时芯.片IC2021的3脚有定时高电平脉冲输出时，第一信号发生芯片IC1011即解除复位，产生 振荡输出，定时结束后，自动复位。该肢体被动运动机还可设置一音频发生器201,其包括第一音频发生芯片 IC2011 (NE555)，将第一音频发生芯片IC2011与第二、第三反馈电阻R2011、 R2012、第五充放电电容C2021连接构成间接反馈型多谐振荡器，该第一音频发 生芯片IC2011的复位端4脚与信号发生器101中第一信号发生芯片IC1011的 输出端3脚连接，由信号发生器控制其工作，具体控制过程与第一信号发生芯 片IC1011受控于第一定时芯片IC2021相同，这里不再赘述。该第一音频发生 芯片IC2011的输出端通过一调频控制电路与扬声器连接，所述的调幅控制电路 由第一调幅电位器W2011与第六耦合电容C2011串联构成。音频发生器201与 信号发生器101同步工作，即音频发生器输出脉冲为连续的、周期相同的脉冲 信号，两相邻脉冲信号间有间隔，为断续式，可作为节拍，工作过程是当信 号发生器101中的第一信号发生芯片IC1011的3脚处于低电平时，该第一音频 发生芯片IC2011的4脚复位端相当于接地，使第一音频发生芯片IC2011处于 复位状态，不振荡，没有信号输出当信号发生器中第一信号发生芯片IC1011 的3脚输出端处于高电平时，第一音频发生芯片IC2011即解除复位，音频发生 器201振荡输出脉冲信号送至扬声器，扬声器发出节拍声响。扬声器发出的节 拍声响可作为肢体运动的引导音，也可用于刺激患者听觉神经，促哮患者听觉功能的恢复。
权利要求1. 一种肢体被动运动机，包括用于为整机供电的电源装置(001)，其特征在于，该运动机还包括信号发生器(101)，用于产生连续、周期相同的单相矩形脉冲信号，为运动机提供同步信号；第一、第二脉宽调整器(301、302)，用于调整其输入端输入脉冲的周期，第一脉宽调整器(301)的输入端连接信号发生器(101)的输出端，第一脉宽调整器(301)的输出端连接第二脉宽调整器(302)的输入端，第一、第二脉宽调整器(301、302)分别输出一路波形相同、相差一个脉宽的单相方波信号；第一、第二两功率放大器(401、402)，用于对输入信号进行放大，其输入端分别对应连接第一、第二脉宽调整器(301、302)的输出端；信号合成器(501)，用于对输入的两路单相方波信号合成为序列双相对称方波信号，其两输入端分别对应连接第一、第二功率放大器(401、402)的输出端，其输出端分别连接第一、第二肢体连接电极对(701、702)；信号输出控制器(601)，用于控制信号合成器(501)两输出端交替与第一、第二肢体连接电极对(701、702)相应电极连通，其输入端连接信号发生器(101)的输出端，其两输出控制端分别连接在信号合成器(501)相应输出端与对应肢体连接电极对(701、702)之间，使信号合成器(501)输出端输出的每对双相对称方波中的正、反向方波分别对应送至相应肢体连接电极对的第一电极、第二电极上。
2、 由权利要求1所述的肢体被动运动机，其特征在于，所述的信号发生器 为间接反馈型多谐振荡电路；所述的第一、第二脉宽调整器(301、 302)为单稳态电路 所述的第一、第二两功率放大器(401、 402)为直流放大器； 所述的信号合成器(501)为波形合成器；信号输出控制器(601)为二分频电路。
3、由权利要求1或2所述的肢体被动运动机，其特征在于，所述的信号发 生器(101)是由第一信号发生芯片(IC1011)与第一反馈电阻(R1011)、第一 调频电位器(W1011)、第一充放电电容(C1011)组成的间接反馈型多谐释荡电路， 第--信号发生芯片(IC1011)的复位端连接第一开关(K1011)的输出端接点，第 一开关(K1011)的输入端连接电源，通过第一开关(K1011)来控制信号发生器 (101)上电；所述的第一脉宽调整器(301)，包括第一脉宽调整芯片(IC3011)，其输入 端连接由第二(l)电阻(R3011)和第二(1〉电容(C3011)串联构成的第一微分 电路，其脉宽控制端连接由第二(2)电阻(R3012)和第二(2)电容(C3012)串联 构成的第一脉宽控制电路，其中，所述第一微分电路与信号发生器(101)中第 一信号发生芯片(IC1011)的输出端连接，用于为第一脉宽调整芯片(IC3011) 提供同步脉冲信号；所述的第二脉宽调整器(302)，包括第二脉宽调整芯片(IC3021)，其输入 端连接由第三(l)电阻(R3021)和第三(l)电容(C3021)串联构成的第二微分 电路，其脉宽控制端连接由第三(2)电阻(R3022)和第三(2)电容(C3022)串联 构成的第二脉宽控制电路，其中，所述第二微分电路与第一脉宽调整器(301) 中的第一脉宽调整芯片(IC3011)输出端连接，用于为第二脉宽调整芯片 (IC3021)提供同步脉冲信号其中，第--脉宽调整器(301)、第二脉宽调整 器(302)相同，第一、第二微分电路对应相同，第一、第二脉宽控制电路对应 相同；所述的第一功率放大器(401)与第二功率放大器(402)对称相同，两者 输入端分别对应连接第一脉宽调整器(301)、第二脉宽调整器(302)的输出端， 两者输出端分别对应连接至信号合成器的两信号合成输入端；所述的信号合成器(501)为一波形合成器，包括第一变压器(BS5011)，其初级绕组由圈数相同、绕向相反、绕制方式对称的第一、第二线圈(AE、 BE) 组成；其次级绕组的第一输出端(C端)分别通过第一继电器(JP6011)的第一(1)常开接点对(JP6011-1与JP6011-2)、第二继电器(JP6012)的第二 (1) 常开接点对(JP6012-1与JP6012-2)对应连接至第一肢体连接电极对(701) 的第一 (1)电极(DJ7011)上、第二肢体连接电极对(702)的第二(l)电极(DJ7021)上，其次级绕组的第二输出端(D端)分别通过第一继电器(JP6011) 的第一 (2)常开接点对(JP6011-3与JP6011-4)、第二继电器(JP6012)的第 二 (2)常开接点对(JP6012-3与JP6012-4)对应连接至第一肢体连接电极对(701) 的第一 (2)电极(DJ7012)、第二肢体连接电极对(702)的第二 (2) 电极(DJ7022)上其中，所述第一继电器(JP6011)的第一 (1)常开接点对(JP6011-1与JP6011-2)的输出端接点(JP6011-2)、第一 (2)常开接点对 (JP6011-3与JP6011-4)的输出端接点(JP601卜4)分别与第一调节电位器 (呢011)的两接脚对应连接，第一调节电位器(W6011)的可调端子、其中一个接 脚分别与第一肢体连接电极对(701)的两个电极(DJ7011、 DJ7012)对应连接； 所述第二继电器(JP6012)的第二 (1)常开接点对(JP6012-1与JP6012-2) 的输出端接点(JP6012-2)、第二 (2)常开接点对(JP6012-3与JP6012-4)的 输出端接点(JP6012-4)分别与第二调节电位器(W6012)的两接脚对应连接， 第二调节电位器(W6012)的可调端子、其中一个接脚分别与第二肢体连接电极对(702) 的两个电极(DJ7021、 DJ7022〉对应连接； 所述的信号输出控制器(601)，包括第一二分频电路芯片(IC6011)，其输入端与信号发生器(101)的输出端连接，其第一、第二分频输出端分别对应连 接于第一三极管(BG6011)、第二三极管(BG6012)的基极；第一三极管(BG6011) 的集电极通过第一继电器(JP6011)的线圈接入电源，第二三极管(BG6012) 的集电极通过第二继电器(JP6012)的线圈接入电源，通过该第一二分频电路 芯片(IC60U)对其两输出端的分频控制来控制第一、第二肢体连接电极对(701、702)的通断电；第一、第二继电器(JP6011、 JP6012)的两端分别对应并接有 第一防反电势二极管(D6013)、第二防反电势二极管(D6014)。
4、如权利要求3所述的肢体被动运动机，其特征在于，所述的第一功率放 大器(401)包括第三(1)、第三(2)、第三(3)三个依次级联的放大三极管 (BG4011、 BG4012、 BG4013)，其中，第三(1)、第三(2)、第三(3)三个放 大三极管(BG4011、 BG4012、 BG4013)的集电极分别连接至相应电源，第三(1) 放大三极管(BG4011)的基极连接第一脉宽调整器(301)的输出端，其发射极 一路串接第四电阻(R4011)后接地，构成高输入阻抗的射极输出器，其发射极另 —路连接第三(2)放大三极管(BG4012)的基极，第三(2)放大三极管(BG4012) 的发射极连接第三(3)放大三极管(BG4013)的基极，第三(3)放大三极管 (BG4013)的发射极连接信号合成器(501)中第一变压器(BS5011)初级绕组 上第一线圈(AE)的信号输入端(A端)，第一线圈(AE)的另一端(E端)接地；第 一线圈(AE)两端并接有一第三防反电势二极管(D4011);所述的第二功率放大器(402)包括第四(1)、第四(2)、第四(3)三个 依次级联的放大三极管(BG4021、 BG4022、 BG4023),其中，第四(1)、第四(2)、 第四(3)三个放大三极管(BG4021、 BG4022、 BG4023)的集电极分别连接至相 应电源，第四(1)放大三极管(BG4021)的基极连接第二脉宽调整器(302) 的输出端，其发射极一路串接第五电阻(R4021)后接地，其发射极另一路连接第 四(2)放大三极管(BG4022)的基极，构成高输入阻抗的射极输出器，第四(2) 放大三极管(BG4022)的发射极连接第四(3)放大三极管(BG4023)的基极， 第四(3)放大三极管(BG4023)的发射极连接信号合成器(501)中第一变压 器(BS5011)初级绕组上第二线圈(BE)的信号输入端(B端)，第二线圈(BE)的 另一端(E端)接地；第四(3)放大三极管(BG4023)的发射极与地之间连接 有第四防反电势二极管(D4021);其中，第一功率放大器(401)的第三(1)、第三(2)、第三(3)三个放大三极管(BG4011、 BG4012、 BG4013)分别与第二功率放大器(402)的第四(1)、 第四(2)、第四(3)三个放大三极管(BG4021、 BG4022、 BG4023)对应相同， 第三防反电势二极管(D4011)与第四防反电势二极管(D4021)对应相同。
5、 如权利要求4所述的肢体被动运动机，其特征在于，所述的电源装置(001) 包括第二变压器(BD0011),其初级绕组两输入端分别通过第二控制开关 (KOOll)、保险装置(BX0011)接入市电电源，其次级绕组两输出端分别对应通 过第一、第二整流二极管(D0011、 D0012)与第四滤波电容(C0011)构成的整流 电路整流后， 一路分送至第一、第二两功率放大器(401、 402)中的第三(3) 放大三极管(BG4013)、第四(3)放大三极管(BG4023)的集电极，另一路 再经第五调整三极管(BG0011)调整后送入信号发生器(101)、第一、第二脉宽 调整器(301、 302)、第一功率放大器(401)的第三(1)、第三(2)放大三极 管(BG4011、 BG4012)的集电极、第二功率放大器(402)的第四(1)、第四(2) 放大三极管(BG4021、 BG4022)的集电极、信号合成器(501)、信号输出控制 器.(601)的电源输入端。
6、 如权利要求3所述的肢体被动运动机，其特征在于，该肢体被动运动机 还包括一定时器所述第一开关(K1011)为多输入端选择开关，其第一输入端连 接电源，其第二输入端连接该定时器的输出端，其输出端连接信号发生器(ioi) 中第一信号发生芯片(IC011)的复位端。
7、 如权利要求6所述的肢体被动运动机，其特征在于，所述的定时器包括 定时芯片(IC2021)，为单稳态电路芯片，其触发端与地之间连接第三启动开关(K2021〉；其定时控制端连接定时电路，该定时电路由第一定时调节电位器 (W2021)与第五充放电电容(C2021)串联构成。
8、 如权利要求3所述的肢体被动运动机，其特征在于，该肢体被动运动机 还包括一音频发生器'其是由第一音频发生芯片(IC2011)与第二、第三反馈电 阻(R2011、 R2012)、第六耦合电容(C2011)连接构成的间接反馈型多谐振荡器，该第一音频发生芯片(IC2011)的复位端与信号发生器(101)中第一信号发生芯 片(IC1011)的输出端连接，该第一音频发生芯片(IC2011)的输出端通过一调 幅控制电路与扬声器连接。
9、 如权利要求8所述的肢体被动运动机，其特征在于，所述的调幅控制电 路由第一调幅电位器(W2011)与第六耦合电容(C2011)串联构成。
10、 如权利要求3所述的肢体被动运动机，其特征在于，该肢体被动运动 机还包括肢体运动指示电路，该电路是在信号输出控制器(601)中第一二分频 电路芯片(IC6011)的第一、第二分频输出端与第一三极管(BG6011)、第二三 极管(BG6012)的基极之间分别对应串接有第一发光二极管(D6011)、第二发光 二极管(D6012)。
专利摘要一种肢体被动运动机，其信号发生器得电后输出连续、周期相同的单相脉冲信号，该脉冲信号经第一脉宽调整器处理后再送入第二脉宽调整器的输入端，第二脉宽调整器的输出信号与第一脉宽调整器的输出信号波形相同、相差一个脉宽；将该两脉宽调整器的输出信号分送至第一、第二功率放大器中进行功率放大，再由两功率放大器的输出端分送至信号合成器，合成为一路双相对称方波信号；最后经信号输出控制器控制，交替输送到两肢体连接电极对上，诱导肢体运动；本实用新型输出信号不含直流成分，不会引起皮肤灼伤，可长时间持续使用；动力强劲，可以诱导肢体做出较大范围的双向运动，有利于病肢尽快恢复功能；其结构简单，操作方便，价格低廉，易于维护。
文档编号A61N1/32GK201108681SQ20072009165
公开日2008年9月3日 申请日期2007年8月28日 优先权日2007年8月28日
发明者崔贵福, 程长青 申请人:崔贵福;程长青