上肢康复训练装置的制作方法

本发明涉及医疗康复设备领域，尤其涉及一种上肢康复训练装置。

背景技术：

神经系统疾病可能导致病人上肢运动功能丧失或部分丧失，需要人工或采用器械带动病人手臂做各种运动，以帮助病人恢复上肢功能。

上肢康复训练有肩关节活动训练、肘关节活动训练、腕关节活动训练和手指活动训练。肩关节活动训练包括肩关节内收、外展、内旋和外旋。肘关节活动训练包括肘关节屈伸和牵拉。腕关节活动训练包括腕部背伸。手指活动训练包括手指伸展弯曲。

上肢康复训练涉及动作很多，目前的上肢康复训练装置仅能实现少部分动作，康复训练效果有限，例如zl201820196627.2公开的康复训练机器人。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种能够带动病人上肢实现更多动作的上肢康复训练装置。

为解决上述问题采用的技术方案是：上肢康复训练装置包括训练器，训练器包括驱动电机、连杆、主伸缩杆、导向套、上下伸缩杆、后平移装置、前平移装置、人体连接装置和小臂垫；

主伸缩杆前后方向设置，主伸缩杆包括主伸缩杆筒和主伸缩杆杆体；驱动电机设置在主伸缩杆后端并安装在后平移装置上；连杆一端与驱动电机连接，连杆另一端与主伸缩杆筒后端铰接；导向套套在主伸缩杆筒上并与主伸缩杆筒配合；上下伸缩杆的上端与导向套铰接，上下伸缩杆的下端与前平移装置连接；后平移装置和前平移装置均左右方向设置；

人体连接装置设置在主伸缩杆前端，人体连接装置包括手臂套、手掌撑板和可摆动的手指夹；小臂垫设置在人体连接装置前下方。

进一步的是：上肢康复训练装置包括防旋转装置，防旋转装置与主伸缩杆同向设置，防旋转装置包括防转杆和防转杆套，防转杆套与主伸缩杆筒连接，防转杆穿过防转杆套并与防转杆套配合，防转杆与主伸缩杆杆体连接。

进一步的是：人体连接装置包括连接盘，连接盘与主伸缩杆杆体连接，连接盘可旋转调节方向，手臂套、手指夹和手掌撑板沿连接盘圆周方向间隔设置在连接盘外并与连接盘连接。

进一步的是：后平移装置和前平移装置均为直线导轨滑台。

进一步的是：上肢康复训练装置包括底座、训练器支架和座椅，训练器支架与底座连接，训练器与训练器支架连接，座椅位于训练器前方并与底座连接。

进一步的是：训练器支架能够左右移动调节位置。

进一步的是：座椅能够前后移动调节位置。

进一步的是：座椅上具有人体约束带。

本发明的有益效果是：人体连接装置与手臂不同部位连接，驱动电机、主伸缩杆、上下伸缩杆、后平移装置或前平移装置单独动作或其中几个联合动作，即可带动手臂不同部位动作，实现肩关节内收、外展、内旋和外旋，肘关节屈伸和牵拉，腕部背伸和手指伸展弯曲，几乎涵盖上肢康复训练的所有动作。因此本发明能够达到更好的康复训练效果。

附图说明

图1是上肢康复训练装置结构图；

图2是训练器结构图；

图3是图2的a-a剖视图；

图4是人体连接装置结构图；

图5是图3局部的放大图；

图中标记为：训练器1、驱动电机1-1、连杆1-2、主伸缩杆1-3、主伸缩杆杆体1-3-1、主伸缩杆筒1-3-2、导向套1-4、上下伸缩杆1-5、后平移装置1-6、前平移装置1-7、人体连接装置1-8、手臂套1-8-1、手臂套连接杆1-8-2、手指夹1-8-3、手掌撑板1-8-4、连接盘1-8-5、小臂垫1-9、防旋转装置1-10、防转杆1-10-1、防转杆套1-10-2、机壳1-11、柔性面板1-11-1、封闭板1-11-2、训练器支架2、底座3、座椅4、约束带4-1。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1至图4所示，上肢康复训练装置包括训练器1，训练器1包括驱动电机1-1、连杆1-2、主伸缩杆1-3、导向套1-4、上下伸缩杆1-5、后平移装置1-6、前平移装置1-7、人体连接装置1-8和小臂垫1-9；主伸缩杆1-3前后方向设置，主伸缩杆1-3包括主伸缩杆筒1-3-2和主伸缩杆杆体1-3-1；驱动电机1-1设置在主伸缩杆1-3后端并安装在后平移装置1-6上；连杆1-2一端与驱动电机1-1连接，连杆1-2另一端与主伸缩杆筒1-3-2后端铰接；导向套1-4套在主伸缩杆筒1-3-2上并与主伸缩杆筒1-3-2配合；上下伸缩杆1-5的上端与导向套1-4铰接，上下伸缩杆1-5的下端与前平移装置1-7连接；后平移装置1-6和前平移装置1-7均左右方向设置；人体连接装置1-8设置在主伸缩杆1-3前端，人体连接装置1-8包括手臂套1-8-1、手掌撑板1-8-4和可摆动的手指夹1-8-3；小臂垫1-9设置在人体连接装置1-8前下方。

进行肩关节活动训练时，将手臂套1-8-1套在病人上臂上并系紧，仅驱动电机1-1启动正转或反转，带动连杆1-2旋转，再带动主伸缩杆1-3，主伸缩杆1-3摆动并沿导向套1-4滑动，使得手臂套1-8-1做近似椭圆形运动，从而带动手臂运动实现肩关节内旋和外旋。后平移装置1-6和前平移装置1-7同步左右移动，带动主伸缩杆1-3左右移动，再带动手臂套1-8-1左右移动，从而带动手臂运动实现肩关节内收和外展。

进行肘关节活动训练时，将手臂套1-8-1套在病人小臂上并系紧，仅主伸缩杆1-3大幅伸缩，带动手臂套1-8-1前后移动，或主伸缩杆1-3和上下伸缩杆1-5配合伸缩，带动手臂套1-8-1前后及上下移动，即可带动手臂实现肘关节屈伸和牵拉。仅上下伸缩杆1-5伸缩，带动手臂套1-8-1上下运动，即可带动手臂上抬和放下。

进行腕关节活动训练时，小臂放在小臂垫1-9上，将手掌立起，手指靠在手掌撑板1-8-4上，主伸缩杆1-3小幅伸缩，手掌撑板1-8-4即可推动手指，实现腕部背伸。

进行手指活动训练时，用手指夹1-8-3夹住手指，主伸缩杆1-3小幅伸缩，手指夹1-8-3即可带动手指活动实现手指伸展弯曲。手指夹1-8-3可摆动是为了适应手指弯曲，其摆动的中心线为图4所示的轴线a。

可见本发明能够实现几乎所有的上肢康复训练动作，能够达到更好的康复训练效果。

驱动电机1-1应当是具有刹车功能的，例如现有的带刹车伺服电机。刹车的作用是避免驱动电机1-1的电机轴和连杆1-2不需要的旋转。主伸缩杆1-3和上下伸缩杆1-5优选为现有的电动推杆。后平移装置1-6和前平移装置1-7优选为现有的直线导轨滑台。

训练器1可常规地包括机壳1-11，如图1至图3所示，训练器1的大部分部件位于机壳1-11内，主伸缩杆杆体1-3-1露出机壳1-11，人体连接装置1-8和小臂垫1-9位于机壳1-11外。主伸缩杆杆体1-3-1是运动的，若机壳1-11上有大的开口供主伸缩杆杆体1-3-1通过，则很不方便美观。为此可如图5所示设置柔性面板1-11-1和封闭板1-11-2，主伸缩杆杆体1-3-1和后文所述的防转杆1-10-1从封闭板1-11-2的孔中通过，柔性面板1-11-1变形适应主伸缩杆杆体1-3-1的运动。柔性面板1-11-1可以是具有褶皱的橡胶板。

如前所述，进行肩关节活动训练时，手臂套1-8-1套在病人上臂上，如此则病人手臂向后伸出较长。为了避免训练时手臂碰到机壳1-11，如图3所示，本发明的手臂套1-8-1应偏移主伸缩杆1-3中心一段距离，以使手臂套1-8-1套在病人上臂时，小臂和手掌避开机壳1-11。

但如此则主伸缩杆杆体1-3-1会承受较大的扭矩。主伸缩杆杆体1-3-1不宜承受大的扭矩，为此可做如下设置：上肢康复训练装置包括防旋转装置1-10，防旋转装置1-10与主伸缩杆1-3同向设置，防旋转装置1-10包括防转杆1-10-1和防转杆套1-10-2，防转杆套1-10-2与主伸缩杆筒1-3-2连接，防转杆1-10-1穿过防转杆套1-10-2并与防转杆套1-10-2配合，防转杆1-10-1与主伸缩杆杆体1-3-1连接。

防旋转装置1-10可避免主伸缩杆杆体1-3-1承受明显的扭矩。如图3所示，防旋转装置1-10可设置两个。

人体连接装置1-8的具体结构优选如图4所示：人体连接装置1-8包括连接盘1-8-5，连接盘1-8-5与主伸缩杆杆体1-3-1连接，连接盘1-8-5可旋转调节方向，手臂套1-8-1、手指夹1-8-3和手掌撑板1-8-4沿连接盘1-8-5圆周方向间隔设置在连接盘1-8-5外并与连接盘1-8-5连接。

上述设置的作用是通过旋转连接盘1-8-5可使手臂套1-8-1、手指夹1-8-3、和手掌撑板1-8-4位于工作位，也可利于训练器1适用于病人的双手。图4所示状态，手臂套1-8-1和手掌撑板1-8-4位于工作位。若需手指夹1-8-3位于工作位，则将连接盘1-8-5旋转90°安装，使手指夹1-8-3向下即可。手指夹1-8-3与手指接触的面应当是柔软的，以免损伤手指。

如前所述，肩关节活动训练时，手臂套1-8-1应偏移主伸缩杆1-3中心一段距离，优选手臂套1-8-1通过臂套连接杆1-8-2与连接盘1-8-5连接，连接杆1-8-2可伸缩。如此可在手臂套1-8-1不使用时可将其收回。

为了保证各运动部件协调运转，以及使得训练器1能够进行操作控制，显然本发明应当与现有上肢康复训练装置一样具有控制系统。控制系统最好能够实现各运动部件的功率调节，以调节对于人体所施加的最大的力。

上肢康复训练装置可以只包括训练器1，如此训练器1可移动至靠近病人使用。为了进一步方便训练器1使用，优选上肢康复训练装置包括底座3、训练器支架2和座椅4，训练器支架2与底座3连接，训练器1与训练器支架2连接，座椅4位于训练器1前方并与底座3连接。如此则病人可坐在座椅4上进行上肢康复训练。

训练器1应当左右手均能够使用，为此优选训练器支架2能够左右移动调节位置。移动训练器支架2，使训练器1与病人左手或右手位置对应，即可实现两个上肢的康复训练。

进行肘关节活动训练时，病人更靠近训练器1；而进行肘关节、腕关节和手指训练时，病人要离训练器1远一些。为此本发明优选座椅4能够前后移动调节位置。

许多上肢运动功能丧失或部分丧失的病人，难以坐稳在座椅4上，为此优选座椅4上具有人体约束带4-1。可采用约束带4-1约束病人保证病人坐姿。