专利名称：组合式肢体关节功能康复机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种医疗康复及保健器械，特别是一种组合式肢体关节功能康复机。
目前，肢体受伤后或肢体手术后处于恢复时期的患者，一般需由他人以人工方式帮助其活动肢体关节，以促进其组织再生与功能恢复，消除因石膏或夹板等长期固定而造成的关节活动障碍，这种人工方式工作强度大，效率低，关节的活动效果难以保证；国外有一种膝关节练习器，由电机通过螺旋传动带动滑块摇杆机构运动，从而使固定于机构构件上的下肢关节得到活动，这种膝关节练习器在一定程度上取代了人工劳动，但因其受到结构限制，使膝关节屈曲范围较小，不能提供过伸，且其机械推力较小，工作时传动螺母受附加力矩作用磨损严重，影响使用寿命。
本实用新型的目的在于提供一种组合式肢体关节功能康复机，它可以对人体下肢的髋、膝、踝及上肢的肩、肘关节实行强制运动，屈曲范围较大并可提供膝关节过伸角，同时其结构简单轻便，零件磨损小，使用寿命较高。
本实用新型是这样实现的，它包括底座、固定于底座上的电机、控制器、换向装置、丝杠、螺母、螺旋副连杆及分别用于上、下肢活动功能的构件，所述电机通过联轴器与丝杠相连接，丝杠通过轴承座与底座相连接，螺母套装于丝杠上，螺旋副连杆一端铰接于螺母上；构成一个上、下肢活动构件共用的前级传动机构。用于上肢活动功能的活动构件包括主摇杆、副摇杆及双摇连杆，由主摇杆、副摇杆、双摇连杆及底座构成双摇杆机构，与所述前级机构相连；用于下肢活动功能的活动构件包括主摇杆、副摇杆、双摇连杆、踏板及踏板连杆，由主摇杆、副摇杆、双摇连杆及底座构成双摇杆机构，由主摇杆、双摇连杆、踏板及踏板连杆构成四杆运动链，即该四杆运动链叠连于上述下肢活动构件的双摇杆机构上。这样，整个下肢活动构件与底座构成一个平面六杆机构，与所述前级机构相连；所述螺旋副连杆另一端铰接于上肢或下肢机架的主摇杆上，控制器控制电机转动，通过联轴器带动丝杠转动，使螺母沿丝杠轴线方向平动，通过螺旋副连杆带动主摇杆继而带动整个机架运动，即可使固定于活动构件上的患者肢体随之运动，达到恢复其功能的目的。
与人工方式相比，本实用新型降低了人员的劳动强度，提高了肢体活动效率，可促使患者早日康复；与国外同类技术相比，本实用新型构思新颖，设计合理，结构简单，一机多用，可提供较大范围的关节屈曲角，适合不同身材及病情的患者使用。
以下结合附图及实施例对本实用新型作详细说明。
图1本实用新型安装上肢活动构件的结构示意图；图2本实用新型安装下肢活动构件的结构示意图；图3本实用新型换向装置结构示意图；图4本实用新型控制器电路图；图5本实用新型测角装置示意图。
如
图1所示，本实用新型安装上肢活动构件时组成肘、肩关节活动机构，包括底座1、固定于底座上的电机2、控制器2’、丝杠3、螺母4、导杆402、螺旋副连杆5、主摇杆7、副摇杆8、双摇连杆9，丝杠由轴承座31固定于底座上，控制器21控制电机21转动，带动丝杠3转动，使套接于丝杠3上的螺母4沿丝杠轴线方向平动；螺旋副连杆6一端铰接于螺母4上；由主摇杆7、副摇杆8、双摇连杆9及底座组成双摇杆机构，螺旋副连杆6另一端铰接于主摇杆7上，螺母平动通过螺旋副连杆带动该四连杆机构运动，即使双摇连杆9与副摇杆8之间、副摇杆8与底座之间夹角发生变化，即可带动固定于活动构件上的患者上肢的肘，肩关节屈曲角发生变化，达到强制上肢关节运动的目的。
如图2所示，本实用新型安装下肢活动构件时构成髋、膝、踝关节工作机构，其踝关节工作机构部分在上肢机构基础上增加一个踏板11及踏板连杆12，由踏板11、踏板连杆12、双摇连杆9及主摇杆7组在一个四杆运动链，电机1转动通过丝杠3、螺母4、螺旋副连杆6驱动机构运动，使主摇杆7与底座1、双摇连杆9与主摇杆7，踏板11与双摇连杆9之间的夹角发生变化，从而使固定于其上的患者下肢的髋、膝、踝关节屈曲角发生变化，达到强制下肢关节运动的目的。为装定和监视膝这一人体主要关节的屈曲角，在下肢活动机构的双摇连杆与主摇杆之间装有测角装置50。
如图3所示，本实用新型的换向装置包括设于螺母4上的拨叉401及沿丝杠轴线方向且与拨叉401位置相配合的导杆402，导杆402由支座403固定于底座上并可在支座内移动，导杆402位于二支座403之间设有可固定于导轨任意位置的定位套402及限位套405；导杆一端设有换向导板407，其两侧设有与控制器相连的微动开关。丝杠转动通过螺母带动拨叉401沿导杆402滑动，当拨叉位于二定位套404之间时，导杆保持静止，此时换向导板407恰位于二微动开关之间且不与其触点相接触，当拨叉向左滑动触及左侧定位套时，拨叉即推动定位套带动导杆向左移动，压缩复位弹簧，使换向导板触动微动开关，通过控制器而使电机反转，从而使丝杠带动螺母及拨叉向右移动，同理当触及右侧定位套时亦可使电机换向转动，即可使机构作自动往复运动，调节定位套的位置即可调节拨叉的行程，从而调节各关节的屈曲范围。
如
图1、2所示，本实用新型的主摇杆、副摇杆、双摇连杆及踏板连杆均由外杆、内杆及紧定螺钉组成，内杆可在外杆内伸缩并可由紧定螺钉固定，即整个杆件的长度可通过上述方法调节，以供不同身材及病情的患者使用。
如图5所示，本实用新型的测角装置包括刻度盘110，指针套120及调零螺钉130，所述刻度盘通过销子140与主摇杆7连接为一体，指针套固定于双摇连杆9上，当主摇杆与双摇杆连杆作相对转动时，刻度盘及指针套亦作相对转动，即可由刻度数读出相对转角。
如图4所示，本实用新型的控制器电路由电源、换向信号转换电路，换向控制电路及电机自动断电保护电路组成，其中转向信号转换电路由微动开关、电阻、电容，数字集成电路，发光二极管组成；换向控制电路由固体继电器，压敏电阻及电阻、电容组成，电机自动断电保护电路由微动开关，电容组成，当换向电路失灵时，常闭触点被永久断开，断开超过一定时间时，电容C3电压下降到集成电路(IC)停止工作状态，两个固体继电器(SSR)都处于关断状态，即切断了电机的供电电路。自动断电后按动复位开关KD即可恢复供电，使控制器处于正常工作状态。
权利要求1.一种组合式肢体关节功能康复机，属于医疗康复及保健器械，它包括底座、固定于底座上的电机、控制器、换向装置、丝杠、螺母、螺旋副连杆及分别用于上、下肢活动功能的上、下肢活动构件，其特征在于，所述电机通过联轴器与丝杠相连接，丝杠通过轴承座与底座相连接，螺母套装于丝杠上，螺旋副连杆一端铰接于螺母上，构成一个上、下肢活动构件共用的前级传动机构，用作上肢关节功能康复机构时，其活动构件包括主摇杆，副摇杆及双摇连杆，由主、副摇杆、双摇连杆及底座构成双摇杆机构，与所述前级机构相连；用作下肢关节功能康复机构时其工作构件包括主摇杆、副摇杆、双摇连杆、踏板及踏板连杆，由主、副摇杆、双摇连杆及底座构成双摇杆机构，由主摇杆、双摇连杆、踏板及踏板连杆构成四杆运动链，即下肢活动构件与底座构成的六杆机构与前级机构相连；所述螺旋副连杆另一端铰接于上肢或下肢活动构件的主摇杆上。
2.根据权利要求1所述的组合式肢体关节功能康复机，其特征在于，所述换向装置包括设于螺母上的拨叉及沿丝杠轴线方向且与所述拨叉位置相配合的导杆，导杆由支承座固定于底座上并可在支承座内移动，导杆位于支承座之间设有限位套可固定于导杆任意位置的位套及定位套，导杆一端设有换向导板，换向导板两侧设有与控制器相连接的换向开关。
3.根据权利要求1所述的组合式肢体关节功能康复机，其特征在于，所述上肢及下肢活动构件的主、副摇杆、双摇连杆及踏板连杆均由中空外杆、可在外杆内任意滑动的内杆及设于外杆上的、可将内杆固定于任意位置的紧定螺钉组成。
4.根据权利要求1所述的组合式肢体关节功能康复机，其特征在于，所述上肢及下肢活动构件的主副摇杆与底座之间、主摇杆及螺旋副连杆之间均为可拆卸铰链联接。
5.根据权利要求1所述的组合式肢体关节功能康复机，其特征在于，所述控制器上设有包括微动开关及电容的电机过载保护装置及由固体继电器、压敏电阻、电阻及电容组成的复位开关电路。
6.根据权利要求1所述的组合式肢体关节功能康复机，其特征在于，所述下肢机构的主摇杆及双摇连杆间设有测角装置，该装置由装于主摇杆的刻度盘、固定于双摇连杆上的指针套及调零螺钉组成。
专利摘要一种组合式肢体关节功能康复机，属于医疗康复及保健器械，它由电机通过丝杠、螺母、螺旋副连杆带动工作机构运动，用于上肢使用时安装上肢活动构件，用于下肢使用时则可换装下肢活动构件，将肢体固定于有关机件上即可由其带动作强制活动，达到恢复关节机能的目的。一机多用，适应于不同身材及病情的上、下肢骨科患者。
文档编号A61H1/02GK2098277SQ91223109
公开日1992年3月11日 申请日期1991年8月14日 优先权日1991年8月14日
发明者柴绍虞, 符启霈, 田长海, 傅元坤, 刘效军 申请人:中国人民解放军装甲兵工程学院