一种上肢肌力训练装置的制作方法

本实用新型涉及辅助医疗器械领域，尤其涉及一种上肢肌力训练装置。

背景技术：

目前脑卒中造成的上肢偏瘫病人多采用人工辅助或设备辅助训练，采取人工辅助训练时，医护人员的劳动强度大，难以保证应有的训练时间和训练次数，目前的辅助训练设备大多不同时具有主动训练和被动训练模式，并且控制复杂，很难满足患者进行康复训练时的需求。

申请号为1210005049.7的发明专利公开了一种上肢关节活动度康复训练装置，一种上肢关节活动度康复训练装置，包括：控制箱，控制箱的正面设有用于输入并显示电机的转速和转角参数的控制面板；电机，安装在控制箱内，其转轴向控制箱的一个侧壁伸出；编码器，安装在控制箱内并与控制面板通信相连；驱动器，安装在控制箱内，其输入端与编码器相连，输出端与电机相连；上肢托架，设置在控制箱的外侧并与电机转轴传动或不传动相连；角度传感器，设置在上肢托架内并与编码器通信相连；光电开关，设置在电机的转轴下方并与编码器通信相连将电机转轴的位置信号传送至编码器，所述的康复训练装置可用于主动训练或被动训练，被动训练的角度可以设置在主动训练时的最大屈伸角度以内的任意角度，并可根据患者的康复情况增加被动训练角度。

患者使用对比文件中所述的上肢关节活动度康复训练装置在进行主动训练时，上肢托架与摆动电机之间的传动没有分离，仅仅靠电机转子在磁场中转动产生的阻力为主动训练提供阻尼，主动训练时阻尼提供不精确，不能适应患者在各个康复阶段对阻尼的要求，并且对比文件所述的装置在进行主动训练时可能会损坏电机，减少电机的使用寿命；对比文件中所述的上肢关节活动度康复训练装置没有助力锻炼功能，无法进行助力锻炼。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种上肢肌力训练装置，可以让上肢关节运动障碍的患者进行主动训练、助力训练或被动训练，主动训练时可根据患者的病情准确提供阻尼并且可以对摆动电机进行有效保护。

本实用新型采用的技术方案为：一种上肢肌力训练装置，包括机架本体，机架本体上至少一侧装有上肢训练机构，所述上肢训练机构与装在机架本体上的摆动驱动装置相连接，所述摆动驱动装置包括控制单元、动力单元、可转动地装设在机架本体上的转轴以及设置在转轴上的驱动轮；所述动力单元包括摆动电机、电控离合器和电控阻尼器，电控离合器包括主动片和从动片，从动片上设有输出轴，摆动电机与电控离合器相配合设置，电控阻尼器设置在电控离合器的输出轴上用来为电控离合器的输出轴提供阻尼，电控离合器的输出轴通过传动装置与驱动轮传动连接并可带动上肢训练机构作扇形摆动。

进一步地所述控制单元包括手动操作机构和中央处理器，手动操作机构与中央处理器相连接；中央处理器的控制信号输出端分别与摆动电机的控制信号输入端、电控离合器的控制信号输入端和电控阻尼器的控制信号输入端相连接。

进一步地还包括角度传感器，角度传感器设置在转轴上，角度传感器的输出端与中央处理器相连接。

进一步地还包括肘托，肘托设置在机架本体侧壁上并位于上肢训练机构的下方。

进一步地所述上肢训练机构包括摆动杆和设置在摆动杆一端的握手柄，摆动杆的另一端连接在转轴上。

进一步地所述摆动杆为具有内套杆和外套筒的伸缩套筒结构，外套筒上设置有定位装置用来限制内套筒的移动。

进一步地所述机架本体的两侧均装有上肢训练机构，且机架本体上装有两组分别与两侧的上肢训练机构相配合的摆动驱动装置。

进一步地所述传动装置为多契带。

进一步地机架本体的底部设置有四个具有刹车功能的万向轮。

进一步地所述机架本体上设置有紧急制动按钮，用来停止摆动电机的运转。

本实用新型通过控制单元设置训练装置为主动训练模式、助力训练模式或被动训练模式，利用机械方式帮助患者进行锻炼，减少了医护工作者的负担；通过摆动电机、电控离合器和电控阻尼器的相配合设置，在主动训练时，可根据患者的病情通过控制电控阻尼器准确提供阻尼，且电控离合器的从动片与主动片相分离，可以对摆动电机进行有效保护，被动训练时通过控制摆动电机的转速对训练速度进行调节。

进一步地转轴上设有设置有角度传感器，角度传感器的信号输出端与中央处理器的信号输入端相连接，通过角度传感器向中央处理器输入角度信号，控制单元不仅可以实时获取患者进行训练时上肢的摆动角度信息，并且可以得知患者在主动训练时上肢的最大摆动角度，进而在被动训练时装置作为一个参考设定。

更进一步地上肢训练机构中的摆动杆为具有内套杆和外套筒的伸缩套筒结构，通过定位机构调节摆动杆的长度，可以适应不同患者手臂的长度要求。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型的右视图；

图3为图2的A-A向剖视图；

图4为本实用新型所述的动力单元剖视图；

图5为本实用新型的控制单元原理框图。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4和图5所述，一种上肢肌力训练装置，包括：机架本体1，机架本体1的两侧均装有上肢训练机构，且机架本体1内装有两组分别与两侧的上肢训练机构连接的摆动驱动装置；由于机架本体1的每侧上设置的上肢训练机构和摆动驱动装置的组件和连接关系均一致，下面仅针对其中一侧上设置的上肢训练机构和摆动驱动装置进行说明。

所述摆动驱动装置包括控制单元7、动力单元、可转动地装设在机架本体1上的转轴13以及设置在转轴13上的驱动轮12；所述控制单元7包括手动操作机构和设置在控制单元7中的中央处理器，手动操作机构可以是液晶触控屏幕或者是手动操作开关，手动操作机构与中央处理器相连接，控制单元7通过支撑杆设置在机架本体1的上方，控制单元7通过定位螺栓可以在支撑杆上调节高度和方向，方便患者进行操控；机架本体1的侧壁上设置有轴承座15，转轴13与轴承座15相配合设置并贯穿机架本体1的侧壁，驱动轮12设置在转轴13上位于机架本体1内侧的一端，转轴13上位于机架本体1内侧的一端还设置有角度传感器16，角度传感器16的信号输出端与中央处理器的信号输入端相连接。

所述动力单元包括：摆动电机11、电控离合器10和电控阻尼器8，电控离合器10包括主动片10b和从动片10a，从动片10a上设有输出轴9，摆动电机11与电控离合器10相配合设置，电控阻尼器8设置在电控离合器10的输出轴9上用来为输出轴9提供阻尼，中央处理器的控制信号输出端分别与摆动电机11的控制信号输入端、电控离合器10的控制信号输入端和电控阻尼器8的控制信号输入端相连接；电控离合器10的输出轴9通过多契带与驱动轮12传动连接并可带动转轴13作扇形摆动。

所述上肢训练机构包括摆动杆6和设置在摆动杆6一端的握手柄17，摆动杆6的另一端连接在转轴13上，摆动杆6为具有内套杆和外套筒的伸缩套筒结构，外套筒上设置有调节螺钉5用来限制内套筒的移动，通过调节摆动杆6的长度，可以适应不同患者手臂长度的要求；还包括肘托4，肘托4设置在机架本体1的侧壁上并位于上肢训练机构的下方，通过设置肘托4可以让患者进行锻炼时更加舒适和有效。

所述机架本体1的底部设置有四个具有刹车功能的万向轮2，可以方便机架本体1的移动；机架本体的侧壁上设置有紧急制动按钮3，当遇到紧急情况时用来停止无刷电机11的运转。

患者进行锻炼时，通过操作手动操作机构，让患者选择主动训练模式、被动训练模式或助力训练模式；在主动训练模式下，通过手动操作机构向中央处理器发出主动训练控制信号，中央处理器控制电控离合器10的主动片10b和从动片10a相分离，并控制电控阻尼器8准确提供阻尼，不仅可以让患者得到有效锻炼，并且可以对摆动电机11起到有效保护；在被动训练模式下，通过手动操作机构向中央处理器发出被动训练控制信号，中央处理器控制电控离合器10的主动片10b与从动片10a相结合，并控制电控阻尼器8不提供阻尼，同时控制摆动电机11以设定的速度带动上肢训练机构进行摆动，帮助患者完成锻炼；在助力训练模式下，通过手动操作机构向中央处理器发出助力训练控制信号，中央处理器控制训练装置先让患者进行主动训练，如果在设定时间内患者不能完成训练项目，中央处理器会自动控制训练装置进入被动训练模式，协助患者完成锻炼；当患者进行锻炼时，角度传感器16会实时向中央处理器输入上肢训练机构的摆动角度信号，中央处理器将摆动角度信号经过处理后输出到手动操作机构上进行显示，控制单元可以在患者进行主动训练时得知患者控制上肢训练机构的最大摆动角度，进而在被动训练时装置可以作为一个参考设定。

本装置通过合理的设计上肢肌力训练装置，同时对阻尼原件与动力原件通过合适的组合连接，实现了病人主动训练时的阻尼的准确提供，病人被动训练时摆动电机动力稳定提供，同时让主动、助力、被动训练时相互隔离，互不影响。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。