康复步行运动器械的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种康复步行运动器械，其包括身体免重装置(11)和步行控制装置(13)；身体免重装置(11)包括座椅(111)和第一支撑件(112)，座椅(111)与第一支撑件(112)的近端连接，第一支撑件(112)的远端与支撑机构(15)连接，第一支撑件(112)可在支撑机构(15)上上下滑动；所述支撑机构(15)竖直固定在步行控制装置(13)的框架上；步行控制装置(13)包括左右分离的左履带(131)和右履带(131)，所述左履带和所述右履带的运行速度可被分别控制。在进行下肢康复训练时，该康复步行运动器械减轻了患者的身体负担，改善了康复效果。
【专利说明】康复步行运动器械
【技术领域】
[0001 ] 本申请涉及一种康复步行运动器械。
【背景技术】
[0002]偏瘫等腿部有残疾的患者为了恢复腿部功能，需要进行肢体恢复训练，以防止肌肉萎缩。由于患者的腿部障碍，不能独立完成肢体训练，必须由他人帮助进行，其不仅增加了他人负担，而且还要消耗患者的大量体力，大大降低了恢复效果。而现有的用于下肢康复的器械也缺少对减轻患者身体负担的考虑，导致康复效果缓慢。
[0003]为解决上述问题，本发明提供了一种康复步行运动器械，其不仅解决了减轻患者身体负担的问题，也提高了装置的安全性。
【发明内容】
[0004]本发明涉及一种康复步行运动器械，包括身体免重装置和步行控制装置；身体免重装置包括座椅和第一支撑件，座椅与第一支撑件的近端连接，第一支撑件的远端与支撑机构连接，第一支撑件可在支撑机构上上下滑动；所述支撑机构竖直固定在步行控制装置的框架上；步行控制装置包括左右分离的左履带和右履带，所述左履带和所述右履带的运行速度可被分别控制。
[0005]偏瘫的患者在进行康复训练过程中，身体免重装置通过座椅的形式支撑患者的一部分体重，来减轻腿部的负担。并且身体免重机构还会随着身体走动时的步态对患者的身体提供辅助支撑，来减少腿部的负担，实现康复的效果。
[0006]本发明采用两条可差异调速履带，辅助模拟患者步行前进状态。通过使用2条履带分别控制的方式，根据患者左右腿不同的行走速度来控制康复机器，达到的康复目标。
[0007]本发明的第一支撑件可包括横向伸缩机构，以调节座椅相对于患者的横向位置；以及支撑件的近端与座椅的连接为可折叠连接，以使座椅可向支撑机构的方向折叠缩回；其使座椅能够适用于不同需求的患者，改善康复步行运动器械的人性化。
[0008]本发明的座椅还可通过支撑杆与第一支撑件的近端连接，支撑杆与第一支撑件竖直可滑动地连接，其使座椅高度的调节可分级，以使调节精细化。
[0009]本发明的康复步行运动器械还可包括腰部固定装置，腰部固定装置包括支撑环和第二支撑件；支撑环包括球头，第二支撑件的近端包括与球头匹配的凹槽，支撑环与第二支撑件的近端通过球头和该凹槽进行固定连接，球头在该凹槽中可上下、左右自由转动；第二支撑件的远端与所述支撑机构连接，第二支撑件可在所述支撑机构上上下滑动。
[0010]本发明的支撑环还可包括由弹性材料制成的C形环，C形环可根据患者腰部的大小在一定程度上进行扩展和收缩，以夹持患者的腰部，球头通过连接杆与C形环的中部固定连接。
[0011]本发明的支撑环的C形环还可由U形结构替代，U形结构包括左右支杆、横杆和左右支撑垫；左右支撑垫分别固定连接于左右支杆，左右支杆可分别在横杆上滑动，球头通过连接杆与横杆的中部固定连接。
[0012]腰部固定机构是通过人体工学对病人的身体进行系统性测量，针对使用患者的身体条件进行最合适的固定，来支撑患者的身体。并且通过左右摆动和旋转腰部的方式，调整患者的重心，辅助患者实现迈腿的步行动作，来进行步行康复训练。
[0013]本发明的第二支撑件可包括横向伸缩机构，以调节支撑环相对于患者的横向位置，其使C形环或U形结构能够适用于不同需求的患者，改善康复步行运动器械的人性化。
[0014]本发明的康复步行运动器械还可包括位于患者前方的视觉步态提示系统，所述步态提示系统包括显示器、人机交互装置和控制器；其中，显示器可实时显示患者的步行姿态，人机交互装置可分别设置左履带和右履带的运行速度，控制器可分别控制左履带和右履带的运行速度。所述控制器还可根据患者的步行姿态自动调节左履带和右履带的运行速度。
[0015]患者站在可以分别控制左右腿步行速度，控制器会根据步态模型监测患者左右腿不同的步行状态来分别调节左右履带的速度，满足适应患者自身左右差异的需求。同时控制器可智能调节各个驱动关节的协调运动，以满足不同患者间或同一患者不同康复周期间的差异需求。同时，该康复步行运动器械可在显示器上提供患者在步行时各个关节的行走状态，实现患者和康复步行运动器械之间的智能交互，在保证安全性的情况下提高康复训练的效果。
[0016]另外，本发明的康复步行运动器械还可包括位于患者前方的手扶装置，以提高患者康复训练的安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是康复步行运动器械总体配置的示意图。
[0018]图2是康复步行运动器械的侧视图。
[0019]图3是身体免重装置的座椅与支撑件的连接示意图。
[0020]图4a是腰部固定装置的支撑环的示意图。
[0021]图4b是腰部固定装置的支撑环的另一实施例。
[0022]图5是康复步行运动器械的正视图。
【具体实施方式】
[0023]图1-5展示了根据本发明的示例性实施方案的康复步行运动器械I。康复步行运动器械I包括身体免重装置11、步行控制装置13，身体免重装置11对患者P的身体进行支撑，以减少患者在进行身体康复训练时的下肢负担。身体免重装置11包括座椅111和支撑件112 (参见图2);座椅111与支撑件112的近端连接，身体免重装置11通过座椅111支撑患者的部分体重，来减轻腿部的负担；并且身体免重装置11还会随着身体走动时的步态对患者的身体提供辅助支撑；支撑件112的远端与竖直支撑机构15连接；支撑件112可在支撑机构15上上下滑动，以调整身体免重装置11竖直方向的距离，身体免重装置11还包括锁定机构(未示出)，以在竖直方向上将支撑件112锁定在支撑机构15的某一选定位置，如卡扣配合的锁定机构等。支撑件112也可包括横向伸缩机构(未示出)，以调节座椅111相对于患者的横向位置，支撑件112的近端与座椅11的连接可为折叠连接，以使座椅111在康复步行运动器械I未使用或不需要座椅111的支撑时，向支撑机构15的方向折叠缩回座椅111。座椅111还可通过支撑杆113与支撑件112的近端竖直可滑动地连接(参见图3)，以在支撑机构15上滑动调节支撑件112后，通过支撑杆113与支撑件112间的滑动连接微调座椅111在竖直方向上的位置。支撑机构15竖直固定连接在步行控制装置13的框架上。
[0024]步行控制装置13可使左右腿分别控制，其包括左右分离的履带131、驱动装置、检测装置和控制器。履带131的运动由具有马达的驱动装置驱动，其属于现有技术，这里不再赘述；左右履带131的速度可差异性调节，其由控制器控制。检测装置检测履带131的运行速度以及脚和履带131接触的时间和力量。控制器可通过2条履带131的步行速度以及脚和履带131接触的时间和力量，来推测步行时患者的各个关节(如腿部、腰部)的运动状态，分别调节左右履带131的速度，以满足患者自身左右差异的需求，并控制腰部固定装置12和身体免重装置11来辅助患者进行康复步行训练。
[0025]康复步行运动器械I还可包括腰部固定装置12，以支撑患者的身体。腰部固定装置12包括支撑环121和支撑件122 (参见图2)，支撑环121与支撑件122的近端连接，腰部固定装置12通过支撑环121固定到患者的腰部；如图4a所示，支撑环121包括C形环1211、球头1212，球头1212通过连接杆与C形环1211的中部连接；支撑件122的近端包括与球头1212匹配的凹槽，支撑环121与支撑件122的近端通过球头1212和该凹槽进行固定连接，球头1212在该凹槽中可上下、左右自由转动。C形环1211由弹性材料制成，其可根据患者腰部的大小在一定程度上进行扩展和收缩。C形环1211也可由U形结构1213代替，如图4b。U形结构1213包括左右支杆1214、横杆1215和左右支撑垫1216。左右支杆1214可在横杆1215上滑动，以根据患者腰部尺寸将左右支杆1214间的距离设置在合适的范围内；左右支撑垫1216固定连接于左右支杆1214，并支撑在患者的腰部，其可为软垫，以增加患者的舒适性。支撑环121的连接杆设置在横杆1215的中部。支撑件122的远端与竖直支撑机构15连接；支撑件122可在支撑机构15上上下滑动，以调整腰部固定装置12竖直方向的距离，腰部固定装置12还包括锁定机构(未示出)，以在竖直方向上将支撑件122锁定在支撑机构15的某一选定位置，如卡扣配合的锁定机构等。支撑件122也可包括横向伸缩机构(未示出)，以调节支撑环121相对于患者的横向位置。支撑件122可绕其轴旋转。
[0026]康复步行运动器械I还可包括位于患者P前方的视觉步态提示系统14，步态提示系统14包括显示器、人机交互装置和控制器，其中，显示器可为触摸显示器，人机交互装置可为触摸键，步态提示系统14的控制器和步行控制装置13的控制器可为同一个。控制器可通过左右履带131的运行速度以及脚和履带接触的时间和力量来推测患者的步行姿态，并建立人体的步态模型；显示器可通过实时显示步态模型的运动来提示患者的步行状态。履带131的速度可由医生或患者通过操作人机交互装置来控制，也可由控制器根据步态模型监测患者的左右腿不同的步行状态来分别调节左右履带131的速度，满足适应患者自身左右差异的需求。
[0027]康复步行运动器械I还可包括手扶装置，其位于患者站立的前方，以便于患者在进行步行康复训练时进行手扶，从而支撑患者。
[0028]在使用时，偏瘫患者P的两只脚分别站立在左右履带131上，患者P的臀部跨坐在座椅111上，座椅111的高度以及伸出长度可通过对支撑件112的调节实现，患者P的腰部由腰部固定装置12支撑。左右履带131的初始速度可由医生或患者通过步态提示系统14进行调节，在康复步行运动器械的运行过程中，控制器根据检测装置检测的左右履带131的运行速度以及脚和履带接触的时间和力量来推测患者的步行姿态，并建立人体的步态模型，步态模型在步态提示系统14的显示器上显示，患者P根据实时显示的步态模型调整步行姿态，同时控制器相应调整左右履带131的运行速度。另外，左右履带131的运行速度也可由控制器的自动调节切换到由医生或患者根据需要进行分别调节。
[0029]偏瘫的患者进行康复训练过程中，身体免重装置对患者的身体进行支撑，减少患者下肢负担的同时，通过腰部固定装置摇摆的方式帮助患者模拟正常人的步行规律进行康复训练，达到锻炼下肢肌肉，恢复神经系统对行走能力的控制能力，恢复下肢的运动功能。另外，本发明会根据患者左右腿的步行状态来分别控制左右腿的步行速度，避免患者在康复训练过程中发生摔倒等危险。同时，通过视觉方式给患者提供步行状态的提示，提高康复训练的效果。
【权利要求】
1.一种康复步行运动器械，其包括身体免重装置(11)和步行控制装置(13);身体免重装置(11)包括座椅(111)和第一支撑件(112)，座椅(111)与第一支撑件(112)的近端连接，第一支撑件(112)的远端与支撑机构(15)连接,第一支撑件(112)可在支撑机构(15)上上下滑动；所述支撑机构(15)竖直固定在步行控制装置(13)的框架上；步行控制装置(13)包括左右分离的左履带(131)和右履带(131)，所述左履带和所述右履带的运行速度可被分别控制。
2.根据权利要求1所述的康复步行运动器械，其特征在于，第一支撑件(112)包括横向伸缩机构，以调节座椅(111)相对于患者的横向位置，第一支撑件(112)的近端与座椅(11)的连接为可折叠连接，以使座椅(111)可向支撑机构(15)的方向折叠缩回。
3.根据权利要求2所述的康复步行运动器械，其特征在于，座椅(111)通过支撑杆(113)与第一支撑件(112)的近端连接，支撑杆(113)与第一支撑件(112)竖直可滑动地连接。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的康复步行运动器械，其特征在于，还包括腰部固定装置(12)，腰部固定装置(12)包括支撑环(121)和第二支撑件(122);支撑环(121)包括球头(1212)，第二支撑件(122)的近端包括与球头(1212)匹配的凹槽，支撑环(121)与第二支撑件(122)的近端通过球头(1212)和该凹槽进行固定连接，球头(1212)在该凹槽中可上下、左右自由转动；第二支撑件(122)的远端与所述支撑机构(15)连接，第二支撑件(122)可在所述支撑机构(15)上上下滑动。
5.根据权利要求4所述的康复步行运动器械，其特征在于，支撑环(121)还包括由弹性材料制成的C形环(1211)，C形环(1211)可根据患者腰部的大小在一定程度上进行扩展和收缩，以夹持患者的腰部，球头(1212)通过连接杆与C形环(1211)的中部固定连接。
6.根据权利要求4所述的康复步行运动器械，其特征在于，支撑环(121)还包括U形结构(1213)，U形结构(1213)包括左右支杆(1214)、横杆(1215)和左右支撑垫(1216);左右支撑垫(1216)分别固定连接于左右支杆(1214)，左右支杆(1214)可分别在横杆(1215)上滑动，球头(1212)通过连接杆与横杆(1215)的中部固定连接。
7.根据权利要求4所述的康复步行运动器械，其特征在于，第二支撑件(122)包括横向伸缩机构，以调节支撑环(121)相对于患者的横向位置。
8.根据权利要求1-2、5-7中任一项所述的康复步行运动器械，其特征在于，还包括位于患者前方的视觉步态提示系统(14)，所述步态提示系统(14)包括显示器、人机交互装置和控制器；其中，显示器可实时显示患者的步行姿态，人机交互装置可分别设置左履带(131)和右履带(131)的运行速度，控制器可分别控制左履带(131)和右履带(131)的运行速度。
9.根据权利要求8所述的康复步行运动器械，其特征在于，所述控制器根据患者的步行姿态自动调节左履带(131)和右履带(131)的运行速度。
10.根据权利要求1-2、5-7、9中任一项所述的康复步行运动器械，其特征在于，还包括位于患者前方的手扶装置。
【文档编号】A63B23/04GK203989711SQ201420363371
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年6月28日 优先权日:2014年6月28日
【发明者】张博 申请人:张博