专利名称：一种杆长可变的上下肢康健训练装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种上下肢康健训练装置，属于康复医疗和运动健身器械领域，特别涉及ー种杆长可变的上下肢康健训练装置。
背景技术：
《2010年度中国老龄事业发展统计公报》指出全国60岁及以上老年人口已达I. 7765亿，占总人口的比重达13. 26%，与2000年第五次全国人口普查相比，上升了 2. 93个百分点，可见我国老龄化程度正在继续加深；随着社会发展，坐姿工作的人群不断増加，具有白领职业病的人数也不断増加。老年病的预防和康复、白领职业病的预防和治理已成为当今社会面临的严重问题。近些年康复和健身训练器械的研究也有了诸多成果，例如末端执行器牵引式、外骨骼穿戴式以及各种运动健身等训练器的研究和使用都有了很大程度的发展。但它们存在着以下不足需要专业护理人员全程陪同训练、训练器械结构复杂、应用场地较大、运动形式単一，所以不具有普遍适用性，难以满足不同人群、不同个体的康复、健身需求。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种杆长可变的上下肢康健训练装置，其结构简单紧凑、应用范围广泛、可嫁接到其他康复和健身器械上、能应用在上/下肢的康复和健身训练、运动形式可调的折叠式可变位肢体康健装置。本发明解决技术问题采用如下技术方案一种杆长可变的上下肢康健训练装置，其包括曲柄、第一连杆、连架杆、机架、支撑；所述曲柄的一端与所述机架铰接形成转动畐0，另一端与所述第一连杆的首端铰接形成转动副，第一连杆的末端与所述连架杆的中部铰接形成转动副，所述连架杆的末端与所述机架铰接形成转动副；所述支撑安装在连架杆或第一连杆上；所述曲柄及所述连杆架由所述机架上动カ机构驱动；所述曲柄、第一连杆或连架杆的长度可调。本发明的结构特点也在于所述曲柄由两段构成，曲柄两段的相向端分别与导轨和滑块连接，所述导轨和滑块以螺旋副和导轨副组成移动副。所述第一连杆由两段构成，第一连杆两段的相向端分别与导轨和滑块连接，所述导轨和滑块以螺旋副和导轨副组成移动副。所述连架杆的中部与末端之间由两段组成，两段的相向端分别与导轨和滑块连接，所述导轨和滑块以螺旋副和导轨副组成移动副。所述连架杆上沿长度方向设有通槽，所述支撑能沿所述通槽滑移并锁定。所述支撑安装在滑块上，通过螺旋副和导轨副与连架杆或第一连杆形成移动副。
所述支撑安装在转动块上，所述转动块固联在蜗轮蜗杆传动装置的蜗轮上，所述蜗轮蜗杆传动装置安装在所述连架杆上。所述支撑安装在转动块上，所述转动块固联在蜗轮蜗杆传动装置的蜗轮上，所述蜗轮蜗杆传动装置安装在滑块上，通过螺旋副和导轨副与连架杆或第一连杆又形成移动畐O。所述曲柄由设于机架上的主运动输入轴通过主传动装置驱动转动；所述连架杆由设于机架上的辅助运动输入轴通过辅助传动装置驱动转动；所述主传动装置及所述辅助传动装置为轮系；所述辅助传动装置上设有制动器。与已有技术相比，本发明的有益效果体现在
I、本发明结构简单、便于集成到其它康复和健身训练器械、座椅、按摩椅和轮椅上。2、本发明应用范围广，可用于上、下肢的康复和锻炼。3、本发明锻炼模式多祥，使用过程中把两对装置对称布置于左/右手和左/右腿旁，可以实现同歩/异步训练。4、本发明结构紧凑灵活，可以自由收放，不使用时可以折叠，占用空间小。5、本发明具有可调节性，连架杆的角度可调节，实现不同轨迹、不同幅度的运动训练，使其既能适应同一位训练者在不同的康复期和训练状态的锻炼的情况，又能满足不同身高的训练者进行康复和健身锻炼的需求。6、通过离合器来控制电机带动曲柄或连架杆，曲柄和连架杆的驱动电机可以是同ー个。7、若在主动输入轴和主动传动装置中或外部设置有阻カ环节如磁粉制动器、カ矩可调摩擦制动器、弹簧等，便能能进行被动训练；这样，通过电机和阻力环节就能够实现主被动训练，不仅可以作为康复锻炼器使用来康复肢体，而且能够作为健身器械使用来增强体质。8、连架杆或第一连杆或曲柄的长度可以通过螺旋副和导轨副实现调节，可以人工旋转螺旋移动支撑，也可以通过电机旋转螺旋移动支撑，増加了训练装置适应各种运动形式的能力。9、支撑通过移动副或回转副或移动副和回转副的组合安装在第一连杆或连架杆上，可以人工旋转螺旋副来使形成移动副的两个构件发生相对移动，通过人工旋转蜗轮蜗杆来使形成回转副的两个构件发生相对转动；也可以通过电机旋转螺旋副来使形成移动副的两个构件发生相对移动，通过电机旋转蜗轮蜗杆来使形成回转副的两个构件发生相对转动，从而方便支撑的位置调节和适应复杂的运动规律。
图I为本发明的主视结构示意图；图2为本发明支撑可移动的结构示意图；图3为本发明支撑可转动的结构示意图；图4为本发明支撑可移动且可转动的结构示意图；图5为本发明另ー结构的主视示意图；图6为本发明的左视图；图7为本发明另ー结构支撑可移动的示意图；图8为本发明另ー结构支撑可转动的示意图；图9为本发明另ー结构支撑可移动且可转动的结构示意图。图中标号I曲柄，2第一连杆，3第二连杆，4连架杆，5机架，6支撑，7通槽，8滑块，9转动块，10蜗轮蜗杆传动装置，11主动输入轴，12主动传动装置，13辅助运动输入轴，14辅助传动装置，15螺旋副，16导轨副。以下通过具体实施方式
，并结合附图对本发明作进ー步说明。
具体实施例方式
实施例I :參见图1-4，本实施例的上下肢康健训练装置，其包括曲柄I、第一连杆2、连架杆4、机架5、支撑6 ;曲柄I的一端与机架5铰接形成转动副，另一端与第一连杆2的首端铰接形成转动副，第一连杆2的末端与连架杆4的中部铰接形成转动副，连架杆4的末端与机架5铰接形成转动副；支撑6安装在连架杆4的首端；第一连杆2与连架杆4具有ー铰接点，支撑6和连架杆的末端分处于所述铰接点的两侧。为了实现曲柄I、第一连杆2或连架杆4的长度可调，具体设置中，曲柄I由两段构成，曲柄两段的相向端分别与导轨和滑块连接，所述导轨和滑块以螺旋副和导轨副组成移动副。或者，第一连杆2由两段构成，第一连杆两段的相向端分别与导轨和滑块连接，所述导轨和滑块以螺旋副和导轨副组成移动副。或者，连架杆4的中部与末端之间由两段组成，两段的相向端分别与导轨和滑块连接，所述导轨和滑块以螺旋副和导轨副组成移动副。支撑6安装在连架杆4或第一连杆2上，參见图1，能沿通槽7滑移并锁定。支撑6的可移动，參见图2，支撑6安装在滑块8上，通过螺旋副15和导轨副16与连架杆4或第一连杆2形成移动副。支撑6同样也可转动，參见图3，支撑6安装在转动块9上，转动块9固联在蜗轮蜗杆传动装置10的蜗轮上，蜗轮蜗杆传动装置10安装在连架杆4上。支撑既可移动又可转动，參见图4，支撑6安装在转动块9上，转动块9固联在蜗轮蜗杆传动装置10的蜗轮上，蜗轮蜗杆传动装置10安装在滑块8上，通过螺旋副15和导轨副16与连架杆4或第一连杆2又形成移动副。实施例2 :參见图5、7-9，本实施例的上下肢康健训练装置，其包括曲柄I、第一连杆2、第二连杆3，连架杆4、机架5、支撑6 ;曲柄I的一端与机架5铰接形成转动副，另一端与第一连杆2的首端铰接形成转动副，第一连杆2的末端与第二连杆3的首端铰接形成转动副，第二连杆3的末端与连架杆4的首端铰接形成转动副，连架杆4的末端与机架5铰接形成转动副；支撑6安装在第一连杆2、第二连杆3或连架杆4上，为了实现曲柄I、第一连杆2、第二连杆3或连架杆4的长度可调，具体设置中，曲柄I由两段构成，曲柄两段的相向端分别与导轨和滑块连接，所述导轨和滑块以螺旋副和导轨副组成移动副。或者，第一连杆2由两段构成，第一连杆两段的相向端分别与导轨和滑块连接，所述导轨和滑块以螺旋副和导轨副组成移动副。或者，第二连杆3由两段构成，第二连杆两段的相向端分别与导轨和滑块连接，所述导轨和滑块以螺旋副和导轨副组成移动副。或者，连架杆4的中部与末端之间由两段组成，两段的相向端分别与导轨和滑块连接，所述导轨和滑块以螺旋副和导轨副组成移动副。具体实施中，支撑6可移动、可转动或可移动同时可转动，其设置同实施例I。參见图6，实施例1、2的设置中，曲柄I及连杆架4由机架5上动カ机构驱动；具体设置中，曲柄I由设于机架5上的主运动输入轴11通过主传动装置12驱动转动；连架杆4由设于机架5上的辅助运动输入轴13通过辅助传动装置14驱动转动；主传动装置12及辅助传动装置14为轮系。使用中，根据训练对象的身体參数和训练要求，设置支撑6在第一连杆2或第二连杆3的位置，通过人工或电机调节螺旋副和导轨副来改变连架杆4或第一连杆2或第二连杆3或曲柄I的长短；辅助运动输入轴13通过辅助传动装置14调整连架杆4到合适位置，制动器工作或自锁功能发挥作用保持连架杆不动。训练者上肢的手部(下肢的脚部)与支撑的手柄(脚踏)接触，主运动输入轴11通过主传动装置12驱动曲柄I整周回转。或者由人工或电机通过螺旋副和导轨副来移动调节支撑的位置，或者由人工或电机通过蜗轮蜗杆驱动来转轴调节支撑的位置，这样，在曲柄、杆长变化和支撑的共同配合下，支撑的手柄(脚踏)便能够实现更复杂的运动规律，可以完成任意的运动轨迹；若支撑的手柄(脚踏)的运动轨迹不在使用者的适宜运动范围内，则将连架杆转动一定角度实现相应范围的调整，使得支撑手柄(脚踏)的运动轨迹在使用者的适宜运动范围内，从而也可以满 足不同人群或个体的训练需求。若在主运动输入轴主传动装置12中或外部装上阻力装置如磁粉制动器、カ矩可调摩擦制动器、弹簧等，可以控制阻カ矩的大小，为主动训练提供阻力，实现在规定轨迹的主动运动中进行力量训练的目的；结合电机的被动训练，从而可以满足主被动训练的需要。在主运动输入轴11和辅助运动输入轴13上分別装上离合器，则可以通过离合器来控制电机带动曲柄或连架杆，这样，曲柄和连架杆的驱动电机可以是同一个。若在主运动输入轴11和主传动装置12中装有制动器，则使用过程中把两对装置对称布置于左/右手和左/右腿旁，可以分别调整两侧的初始相位并保持不变，从而实现同步/异步训练。支撑不安装在连架杆4上时，第一连杆2的末端直接与连架杆的首端铰接形成转动副，连架杆4的中部与首端退化为首端。本发明也可用于机器人。
权利要求
1.一种杆长可变的上下肢康健训练装置，其特征在于包括 曲柄(I)、第一连杆(2)、连架杆(4)、机架(5)、支撑(6);所述曲柄(I)的一端与所述机架(5)铰接形成转动副，另一端与所述第一连杆(2)的首端铰接形成转动副，第一连杆(2)的末端与所述连架杆(4)的中部铰接形成转动副，所述连架杆(4)的末端与所述机架(5)铰接形成转动副；所述支撑(6)安装在连架杆(4)或第一连杆(2)上； 所述曲柄(I)、第一连杆(2 )或连架杆(4)的长度可调。
2.根据权利要求I所述的ー种杆长可变的上下肢康健训练装置，其特征在于，所述曲柄(I)由两段构成，曲柄两段的相向端分别与导轨和滑块连接，所述导轨和滑块以螺旋副和导轨副组成移动副。
3.根据权利要求I所述的ー种杆长可变的上下肢康健训练装置，其特征在于，所述第ー连杆(2)由两段构成，第一连杆两段的相向端分别与导轨和滑块连接，所述导轨和滑块以螺旋副和导轨副组成移动副。
4.根据权利要求I所述的ー种杆长可变的上下肢康健训练装置，其特征在于，所述连架杆(4)的中部与末端之间由两段组成，两段的相向端分别与导轨和滑块连接，所述导轨和滑块以螺旋副和导轨副组成移动副。
5.根据权利要求I所述的ー种杆长可变的上下肢康健训练装置，其特征在于，所述连架杆(4)上沿长度方向设有通槽(7)，所述支撑(6)能沿所述通槽(7)滑移并锁定。
6.根据权利要求I所述的ー种杆长可变的上下肢康健训练装置，其特征在于，所述支撑(6)安装在滑块(8)上，通过螺旋副(15)和导轨副(16)与连架杆(4)或第一连杆(2)形成移动副。
7.根据权利要求I所述的ー种杆长可变的上下肢康健训练装置，其特征在于，所述支撑(6)安装在转动块(9)上，所述转动块(9)固联在蜗轮蜗杆传动装置(10)的蜗轮上，所述蜗轮蜗杆传动装置(10)安装在所述连架杆(4)上。
8.根据权利要求I所述的ー种杆长可变的上下肢康健训练装置，其特征在于，所述支撑(6)安装在转动块(9)上，所述转动块(9)固联在蜗轮蜗杆传动装置(10)的蜗轮上，所述蜗轮蜗杆传动装置(10)安装在滑块(8)上，通过螺旋副(15)和导轨副(16)与连架杆(4)或第一连杆(2)又形成移动副。
9.根据权利要求I所述的ー种杆长可变的上下肢康健训练装置，其特征在于，所述曲柄(I)由设于机架(5)上的主运动输入轴(11)通过主传动装置(12)驱动转动；所述连架杆(4)由设于机架(5)上的辅助运动输入轴(13)通过辅助传动装置(14)驱动转动；所述主传动装置(12)及所述辅助传动装置(14)为轮系； 所述辅助传动装置(14)上设有制动器。
全文摘要
本发明公开了一种杆长可变的上下肢康健训练装置，其包括曲柄、第一连杆、连架杆、机架、支撑；所述曲柄的一端与所述机架铰接形成转动副，另一端与所述第一连杆的首端铰接形成转动副，第一连杆的末端与所述连架杆的中部铰接形成转动副，所述连架杆的末端与所述机架铰接形成转动副；所述支撑安装在所述连架杆的首端；所述曲柄及所述连杆架由所述机架上动力机构驱动；所述曲柄、第一连杆或连架杆的长度可调。其结构简单紧凑、应用范围广泛、可嫁接到其他康复和健身器械上、能应用在上/下肢的康复和健身训练、运动形式可调的折叠式可变位肢体康健装置。
文档编号A63B23/035GK102688135SQ20121018925
公开日2012年9月26日 申请日期2012年6月8日 优先权日2012年6月8日
发明者刘正士, 王勇 申请人:王勇