一种下肢康复训练机的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种下肢康复训练机，包括一主体框架、悬吊机构、走步台；主体框架包括转动臂、立柱和转动底座，转动臂旋转安装在立柱顶部；走步台安装在转动底座上，所述走步台上设置有走步带。悬吊机构包括悬吊绳、导向轮、定滑轮、动滑轮，悬吊绳跨过导向轮、动滑轮、定滑轮，一端连接安全挂钩，另一端连接拉力传感器，拉力传感器固定在立柱上。本实用新型使得训练者可在旋转的走步台上进行下肢训练，训练者能够在一个虚拟现实环境中，通过视觉、听觉、本体感觉等刺激，下肢进行生物反馈式的步行训练。
【专利说明】
一种下肢康复训练机
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种康复训练机械，具体涉及一种下肢步态训练机，适用于下肢康复训练的人群。
【背景技术】
[0002]目前在临床上，康复训练机已经广泛的应用在治疗和科研上，但是目前的康复训练设备还停留在较原始的模式，如用于下肢康复训练的机械仍然是“机械跑台+减重悬吊”的模式，并且对于使用康复机的患者而言，单一的运动模式和运动方式不能激起其主动康复欲望，康复治疗效果也差强人意。
【实用新型内容】
[0003]为解决单调的训练方式，本实用新型提供一种下肢康复训练机，该康复训练机能够平稳地将人放于走步台上，并且在走步台上边旋转边走步，或者停止旋转单纯走步，或者停止走步单纯旋转，功能灵活。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案:一种下肢康复训练机，包括一主体框架、悬吊机构、走步台；
[0005]所述主体框架包括转动臂、立柱和转动底座，转动臂旋转安装在立柱顶部；
[0006]所述悬吊机构包括悬吊绳以及导向轮、定滑轮、动滑轮，导向轮固定在所述转动臂上，所述悬吊绳跨过导向轮，一端连接安全挂钩，另一端绕过动滑轮、定滑轮后与拉力传感器连接，拉力传感器固定在立柱上；
[0007]所述走步台安装在转动底座上，所述走步台上设置有走步带。
[0008]进一步讲，一走步台转动电机，轴端连接一走步台转动齿盘，走步台转动齿盘与转动底座齿盘啮合，转动底座齿盘底部固定连接转动底座。
[0009]进一步讲，转动底座齿盘上表面设置定位柱，定位柱顶端扣盖一转动上盖，转动上盖中部露空，露出所述走步带。
[0010]进一步讲，所述转动臂底部固定连接一旋转轴，旋转轴插入到立柱中，一转动臂转动电机与旋转轴驱动连接。
[0011 ]进一步讲，所述定滑轮安装在立柱上，所述动滑轮安装在一升降电杆伸缩端连接的升降固定支架上，升降固定支架滑设在导轨上。
[0012]进一步讲，所述走步台包括固定在转动底座齿盘上的架体，架体是一中空平板件，两端设有穿过走步带的孔;3?4根走步板承托杆平铺在架体上表面，走步板固定在走步板承托杆上面；
[0013]主动轴和从动轴设置在架体的两端，走步带绕过走步板，环套在主动轴和从动轴上。
[0014]进一步讲，所述走步带通过变速传动机构连接在主动轴上。
[0015]所述变速传动机构为带传动方式、链传动方式或齿轮传动传动方式。
[0016]带传动方式的所述变速传动机构为:电机输出轴上安装同步带轮六，同步带轮五和同步带轮六之间连接同步带三，同步带轮五和同步带轮四同轴安装，同步带轮四和同步带轮三之间连接同步带二，同步带轮三和同步带轮二同轴安装，在同步带轮二和同步带轮一之间连接同步带一，同步带轮一套在主动轴上。
[0017]进一步讲，在各级同步带中，设置有同步带张紧轮。
[0018]由于采取以上技术方案，本实用新型具有的有益效果是:由于以上设置，使得训练者可在旋转的走步台上进行下肢训练，上端的悬吊机构可以将腿部不便的训练者安全平稳的放到走步台上。在应用本实用新型进行康复训练时，能够将患者带入到一个虚拟现实环境中，通过视觉、听觉、本体感觉等刺激，下肢进行生物反馈式的步行训练，使得中枢神经系统损伤患者的神经再生修复，从而提高患者的肢体运动功能水平，帮助患者更好地回归家庭回归社会。
[0019]本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。
【附图说明】
[0020]附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
[0021]图1是本实用新型实施例的主视图(含悬吊机构和走步台剖视)；
[0022]图2是本实用新型实施例的左视图(含悬吊机构剖视)；
[0023]图3是本实用新型实施例的俯视图(含旋转底座部分的剖视)；
[0024]图4是本实用新型实施例中的主体框架主视图；
[0025]图5是图4中局部放大图一；
[0026]图6是图4中侧视局部放大图；
[0027]图7是图4中局部放大图二；
[0028]图8是本实用新型实施例中的悬吊机构主视图；
[0029]图9是本实用新型实施例中的悬吊机构侧视图；
[0030]图10是本实用新型实施例中的走步台在底座中的安装示意图；
[0031]图11是本实用新型实施例中的走步台的主视图；
[0032]图12是本实用新型实施例中的走步台的俯视图；
[0033]图13是走步台中走步带从动轴的调节机构图；
[0034]图14是走步台中走步带的多级传动机构图。
[0035]图中标号:101-主体框架，102-悬吊机构，103-走步台；
[0036]201-转动臂，202-压力轴承，203-深沟球轴承，204-转动臂锁紧螺母，205-转动齿盘，206-转动臂转动电机，207-立柱，208-走步台转动电机，209-走步台转动电机固定件，210-走步台转动齿盘，211-承重轮，212-转动底座，213-转动底座锁紧螺母，214-转动轴承，215-固定底座，216-转动底座齿盘，217-定位柱，218-转动上盖，219-旋转轴，220-轴承支撑件，221-电机齿盘，222-固定轴；
[0037]301-导向轮，302-悬吊绳，303-定滑轮，304-升降电杆，305-拉力传感器，306-安全挂钩，307-升降固定支架，308-动滑轮，309-导轨；
[0038]401-架体，402-减震橡胶板，403-走步板，404-走步带，405-走步板承托杆，406-主动轴轴承座，407-同步带张紧轮固定件，408-同步带张紧轮，409-电机固定件，410-架体固定件，411-主动轴轴承，412-主动轴，413-同步带轮一，414-同步带一，415-同步带轮三，416-同步带轮二，417-同步带二，418-同步带轮四，419-同步带轮五，420-同步带三，421-同步带轮六，422-从动轴轴承，423-从动轴，424-从动轴轴承座，425-从动轴位置调节螺栓。
【具体实施方式】
[0039]下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述，其中，附图构成本申请一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型。但本领域的技术人员应该知道，以下实施例并不是对本实用新型技术方案作的唯一限定，凡是在本实用新型技术方案精神实质下所做的任何等同变换或改动，均应视为属于本实用新型的保护范围。
[0040]如图1?图3所示，本实用新型提供的一种下肢康复训练机，主要由:主体框架101、悬吊机构102、走步台103几部分。
[0041 ]主体框架101是一立式框架，通过其立柱207和转动臂201，在上部安装悬吊机构102;通过其固定底座215在底部安装走步台103;悬吊机构102用于通过吊绳将病人从轮椅上吊起来，移至走步台103上训练，走步台103将会根据病人的行走速度和行走方向的需求，实时调整走步板的角度和走步带的运行速度，使病人感觉自己是在一个真实的环境中行走，进而诱发其自主发力从而实现康复训练的目的。此训练机适用于具有一定行走能力的患者。
[0042]从图4?图6所示实施例看，主体框架101主要包括:转动臂201、压力轴承202、深沟球轴承203、转动臂锁紧螺母204、转动齿盘205、转动臂转动电机206、立柱207、走步台转动电机208、走步台转动电机固定件209、走步台转动齿盘210、承重轮211、转动底座212、转动底座锁紧螺母213、转动轴承214、固定底座215、转动底座齿盘216、定位柱217、转动上盖218这些零部件。
[0043]转动臂201横向安装于立柱207的顶部，转动臂201通过压力轴承202、深沟球轴承203、转动臂锁紧螺母204、转动齿盘205、转动臂转动电机206这些零部件构成的传动机构带动其旋转，转动臂201下方连接悬吊绳302，从而能够通过旋转悬吊绳302将病人从轮椅上吊移到走步台上来。从图5所示实施例看，转动臂201与传动机构的装配关系是:转动臂201底部固定连接一旋转轴219，为了减轻重量旋转轴较佳地设计为空心轴，当然也可以为实心轴;立柱207为一空心立柱，在立柱内壁上设置轴承支撑件220;转动臂201上的旋转轴219自立柱顶部插入到立柱中，在旋转轴219与轴承支撑件220之间设置压力轴承202和深沟球轴承203，压力轴承202位于轴承支撑件上端，深沟球轴承203位于轴承支撑件下端，设置压力轴承202和深沟球轴承203的作用是为了使转动臂201在处于受压情况下也能上下同轴心轻松转动;转动臂锁紧螺母204旋接于旋转轴219上，挡在深沟球轴承203底端，是为了使转动臂201不从立柱207上脱出。转动齿盘205固定在旋转轴219底端，转动臂转动电机206通过电机固定件固定在立柱207上，转动臂转动电机206的轴端连接一电机齿盘221，电机齿盘221啮合连接转动齿盘205，当转动臂转动电机206转动时将会带动转动齿盘205转动，又由于转动齿盘205通过旋转轴219与转动臂201固定为一体，所以当电机206转动时就能实现转动臂转动了。
[0044]进一步讲，转动臂201不仅可以通过上述的结构方式实现其在立柱上的旋转，其他任何可以带动转动臂201绕立柱旋转的机构都应是在本实用新型的技术方案范畴之内。
[0045]如图7所示，立柱207通过连接件与固定底座215相连接并垂直于固定底座215。走步台转动电机208通过走步台转动电机固定件209固定在立柱外面，走步台转动电机208轴端连接走步台转动齿盘210，走步台转动齿盘210啮合连接转动底座齿盘216。转动底座齿盘216底部固定连接转动底座212，形成比较厚实的连接体，转动底座齿盘216和转动底座212构成一体一起转动。固定底座215中心设有固定轴222，转动底座212穿设在固定轴222上，并由转动轴承214支撑、由转动底座锁紧螺母213在轴端锁紧;固定轴222主要是保证转动底座212的转动平稳性，转动轴承214主要是为了保持转动底座212转动的灵活性，转动底座锁紧螺母213主要是将转动底座212限定在固定轴222上。通过走步台转动齿盘210带动转动底座齿盘216来实现转动底座212转动。承重轮211是为保持走步台旋转时平缓而设定，设置有两个，以旋转中心对称性安装在转动底座212边缘处。
[0046]转动底座齿盘216上表面环周设置几根定位柱217，定位柱217顶端扣盖一转动上盖218，间接地，转动上盖218转动设置在转动底座212上，这样能保持转动底座在转动时的安全性，同时转动上盖218是一中部露空的旋转平台。
[0047]转动底座212的主要作用在于它是承重部件又是旋转部件，转动底座齿盘216实际上是一个齿环，转动底座齿盘216及转动上盖218皆固定于转动底座212上，理论上讲可以由转动底座齿盘216来承重，从而省去转动底座212，但是那样的话齿盘太贵，为了降低成本故采用齿环形式的转动底座齿盘216。定位柱217在作用主要在于支撑转动上盖218以及腾出一定的内部空间，用于安装走步台103。转动上盖218的作用在于装饰，只在患者行走的部位露出走步带，其余地方全部遮挡。
[0048]同样，包括走步台转动电机208、走步台转动电机固定件209、走步台转动齿盘210、承重轮211、转动底座212、转动底座锁紧螺母213、转动轴承214、转动底座齿盘216、转动上盖218在内的底部旋转机构，其结构形式也不是本实用新型的唯一限定。任何可以实现转动底座212、转动底座齿盘216、转动上盖218旋转的旋转机构的设计在本实用新型中都是可以的。
[0049]所以本实用新型设计主体框架101的目的就在于，在其顶部设计一可以旋转的转动臂201，在其底部设计一可以旋转的转动底座212，转动臂201可以带动悬吊机构102转动，转动底座212可以带动走步台103转动。
[0050]从图1、图2以及图8、图9看，悬吊机构102安装在转动臂201上，它主要包括:导向轮301、悬吊绳302、定滑轮303、升降电杆304、拉力传感器305、安全挂钩306、升降固定支架307、动滑轮308、导轨309。除导向轮301装在转动臂201上，其余部件皆装在立柱207的内侧壁上。
[0051 ] 两个导向轮301—前一后安装在转动臂201上，悬吊绳302跨过两个导向轮，一端连接安全挂钩306，另一端绕过动滑轮308、定滑轮303后与拉力传感器305固定，拉力传感器305通过一个连接件固定在立柱207内侧壁上。安全挂钩306，固定在悬吊绳302上，安全挂钩306用于勾住人体上的安全腰带或安全衣，将人提起。电机驱动的升降电杆304，上端为固定端，下端为伸缩端，伸缩端安装升降固定支架307，升降固定支架307下端安装动滑轮308。升降电杆304伸缩端连接升降固定支架307，其目的在于依靠电杆的伸缩达到收放悬吊绳302的目的。定滑轮303安装在立柱207上，所起作用在于为悬吊绳换向。两条导轨309固定在立柱207上，升降固定支架307上固定有滑套，该滑套只可在导轨309上滑动，因此导轨309的作用在于让升降固定支架307沿直线运动，由于升降电杆304的伸缩端固定在升降支架307上，所以电杆伸缩端的运动方向就可以定向了。升降电杆304的伸缩也取决于承载力的大小。主体框架101上的转动臂201旋转一定角度(不超过90°)通过悬吊机构102将病人从轮椅上挪移到走步台上来。当转动臂旋转时，转动臂上的导向轮与动滑轮之间的那部分悬吊绳会成麻花状但是绳索不会脱落，此机构的最大旋转角度为O?90°。
[0052]从图10?图14来看，走步台103是安装于转动底座齿盘216上部与转动上盖218下部之间的空档中，走步台103包括:架体401、减震橡胶板402、走步板403、走步带404、走步板承托杆405、主动轴轴承座406、同步带张紧轮固定件407、同步带张紧轮408、电机固定件409、架体固定件410、主动轴轴承411、主动轴412、同步带轮一 413、同步带一 414、同步带轮三415、同步带轮二416、同步带二417、同步带轮四418、同步带轮五419、同步带三420、同步带轮六421、从动轴轴承422、从动轴423、从动轴轴承座424、从动轴位置调节螺栓425。
[0053]走步台103的主要作用是:承载病人在上面走步(用此系统训练的患者需具有一定的行走能力，只是不能像正常人那样双腿在承受自身全部重量的状态下正常行走，训练的目的就在于通过训练使其像正常的方向恢复)。架体固定件410是两根结构钢件，固定在转动底座齿盘216上，架体固定件410上面固定住架体401。进一步讲，架体固定件410是两根槽钢，紧贴于转动底座齿盘216底部，架体401位于转动底座齿盘216上表面，架体固定件410、转动底座齿盘216、架体401三者都设有螺钉孔，通过螺钉将三者连接固定在一起，这样能保证架体401在运动时一直处于稳定状态。架体401是一中空平板件，里面用于穿梭同步带404 ；走步板承托杆405约有3?4根，平铺固定在架体401上;走步板403通过螺栓固定在走步板承托杆405上面;减震橡胶板402固定在走步板承托杆405与走步板403之间，这样能保证走步板403在运动时有效的减少缓冲即保证走步板在使用中不会产生形变。
[0054]走步台的主要运动机构是一组带传动机构，人在走步带上行走达到锻炼目的。电机连接的主动轴412通过主动轴轴承座406和主动轴轴承411连接在架体401的一端，保证在旋转时的同心度;从动轴423通过从动轴轴承422和从动轴轴承座424连接在架体401的另一端。走步带404套在主动轴412和从动轴423之间成环形带，沿走步板403上表面和架体401的内部空腔运行(走步板403与走步带404之间是有摩擦，但是电机的力量足以客服这些摩擦)。
[0055]进一步讲，从动轴的上面套一个可转动的套筒，通过从动轴轴承422固定于从动轴上，从动轴是不动的，但是那个套筒是可以转动的。走步带404与从动轴上的套筒相接触，因此可以通过调节螺栓425调节从动轴的位置，套筒的位置也发生变化，因此可以调节走步带的松紧度。
[0056]本实用新型可以实现走步带404的多级变速运行，这种变速运行是通过在电机与主动轴412之间设立变速传动机构而实现，这种变速传动机构可以采用带传动方式，也可以采用链传动或齿轮传动，在附图给出的实施例中介绍了带传动方式。电机通过电机固定架409固定在架体401侧面，电机轴上安装同步带轮六421，同步带轮五419和同步带轮六421之间连接同步带三420，同步带轮五419和同步带轮四418同轴安装，同步带轮四418和同步带轮三415之间连接同步带二417，同步带轮三415和同步带轮二416同轴安装，在同步带轮二416和同步带轮一413之间连接同步带一414，同步带轮一413套在主动轴412上(即同轴安装)，这样就能通过电机带动主动轴旋转。这里，通过了三级传动将电机转速传递到主动轴412，期间可以通过改变各级带轮的型号来改变传动比，可以随意协调，所以可以实现多种速度的输出，在其他实施例中可以根据需要任意设定传动级数。在各级同步带中，可以设置同步带张紧轮408，通过固定在同步带张紧轮固定件407上来调整同步带的张紧度。整个走步台103放在转动底座齿盘216上，如此一来，病人在走步台103上，既可以在走步带404的带动下，以与走步带同样的速度行走训练；同时由于走步台103是设置在主体框架底部的转动机构上，所以同时也随着转动机构的旋转而旋转;转动上盖218围设在走步台的边缘，只露出走步带404，患者有安全衣保护不会掉下走步带，转动上盖218的主要作用在于装饰作用。
[0057]使用本实用新型时的操作过程是:首先是通过转动臂201的旋转，带动悬吊机构102旋转到病人处，然后启动悬吊机构102通过安全挂钩306将病人从轮椅上吊起来，再随着转动臂转到走步台103上，然后放下病人。病人站到走步带上，然后启动走步台转动电机使走步台转起来，和启动走步带运行电机使走步带运行起来，人就可以在上面边旋转边行走，旋转的目的在于让患者有一个身临其境的感觉从而诱发其自主发力已达到更好的训练效果，由于转动的速度快慢可调，不会晕。
[0058]所以，本实用新型的整体目的在于，让患者在虚拟现实场景中练习抓取物体、躲避物体和步态训练，通过虚拟元素对患者进行引导，诱导患者做出相应的反应，从而达到患者康复训练的效果。
【主权项】
1.一种下肢康复训练机，其特征在于:包括一主体框架(101)、悬吊机构(102)、走步台(103); 所述主体框架(101)包括转动臂(201)、立柱(207)和转动底座(212)，转动臂(201)旋转安装在立柱(207)顶部； 所述悬吊机构(102)包括悬吊绳(302)以及导向轮(301)、定滑轮(303)、动滑轮(308)，导向轮(301)固定在所述转动臂(201)上，所述悬吊绳(302)跨过导向轮(301)，一端连接安全挂钩(306)，另一端绕过动滑轮(308)、定滑轮(303)后与拉力传感器(305)连接，拉力传感器(305)固定在立柱(207)上； 所述走步台(103)安装在转动底座(212)上，所述走步台(103)上设置有走步带(404)。2.根据权利要求1所述的下肢康复训练机，其特征在于:一走步台转动电机(208)，轴端连接一走步台转动齿盘(210)，走步台转动齿盘(210)与转动底座齿盘(216)啮合，转动底座齿盘(216)底部固定连接转动底座(212)。3.根据权利要求2所述的下肢康复训练机，其特征在于:转动底座齿盘(216)上表面设置定位柱(217)，定位柱(217)顶端扣盖一转动上盖(218)，转动上盖(218)中部露空，露出所述走步带(404)。4.根据权利要求1所述的下肢康复训练机，其特征在于:所述转动臂(201)底部固定连接一旋转轴(219)，旋转轴(219)插入到立柱(207)中，一转动臂转动电机(206)与旋转轴(219)驱动连接。5.根据权利要求1所述的下肢康复训练机，其特征在于:所述定滑轮(303)安装在立柱(207)上，所述动滑轮(308)安装在一升降电杆(304)伸缩端连接的升降固定支架(307)上，升降固定支架(307)滑设在导轨(309)上。6.根据权利要求2或3所述的下肢康复训练机，其特征在于:所述走步台(103)包括固定在转动底座齿盘(216)上的架体(401)，架体(401)是一中空平板件，两端设有穿过走步带(404)的孔;3?4根走步板承托杆(405)平铺在架体(401)上表面，走步板(403)固定在走步板承托杆(405)上面； 主动轴(412)和从动轴(423)设置在架体(401)的两端，走步带(404)绕过走步板(403)，环套在主动轴(412)和从动轴(423)上。7.根据权利要求6所述的下肢康复训练机，其特征在于:所述走步带(404)通过变速传动机构连接在主动轴(412)上。8.根据权利要求7所述的下肢康复训练机，其特征在于:所述变速传动机构为带传动方式、链传动方式或齿轮传动传动方式。9.根据权利要求8所述的下肢康复训练机，其特征在于:带传动方式的所述变速传动机构为:电机输出轴上安装同步带轮六(421)，同步带轮五(419)和同步带轮六(421)之间连接同步带三(420)，同步带轮五(419)和同步带轮四(418)同轴安装，同步带轮四(418)和同步带轮三(415)之间连接同步带二(417)，同步带轮三(415)和同步带轮二(416)同轴安装，在同步带轮二(416)和同步带轮一(413)之间连接同步带一(414)，同步带轮一(413)套在主动轴(412)上。10.根据权利要求9所述的下肢康复训练机，其特征在于:在各级同步带中，设置有同步带张紧轮(408)。
【文档编号】A61H3/00GK205548942SQ201620239656
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年3月25日
【发明人】胡春英, 黄秋晨, 周越, 杨式宁
【申请人】漫步者（天津）康复设备有限公司