一种锻炼腿部脚部的复健装置及其复健方法与流程

本发明属于医疗辅助康复技术领域，具体涉及一种帮助伤者锻炼下肢及脚脑协调性的一种恢复机械及其复健方法。

背景技术

人体的平衡能力是人体日常生活的基本能力之一。但是由于疾病或意外伤害等原因，使得人体平衡能力受损，需要通过训练来恢复正常平衡能力或者保持现有平衡能力不进一步恶化。例如脑卒中患者由于中枢神经系统受损，出现偏瘫，偏身感觉障碍等，而当小脑、脑干损害时更可出现平衡功能障碍。据临床研究表明，真正难于康复的难治性偏瘫仅占患者总数的10％，70～80％的患者如果给予及时和合理的康复治疗，特别是在患病早期及时采用合理的方式进行康复训练，可恢复部分或者大部分运动功能，从而实现生活部分或完全自理。再如车祸等意外伤害，有可能对伤者的大脑造成一些损伤(头部受伤)，导致运动能力受损，不能很好地进行腿部脚部控制，人体平衡能力下降甚至完全丧失等。因此，探索和开发有效的康复手段，帮助患者重建全部或者部分运动功能，对帮助患者减免心理和生理负担，提高患者的qol，减轻家庭和社会负担具有非常积极的意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种锻炼腿部脚部的复健装置及其复健方法。

本发明一种锻炼腿部脚部的复健装置，包括走步机、机架、上拉机构、激光指示灯和红外传感器。所述的走步机包括外壳、传送辊、传送带和传送电机。所述的外壳与机架的底部固定。两个传送辊分别支承在外壳的两端，且通过传送带相连。其中一个传送辊由传送电机驱动。

所述的上拉机构包括承重衣和上拉驱动件。所述的上拉驱动件包括上拉电机、转轴、轴承座和承重绳。所述的转轴支承在机架的顶部。上拉电机固定在机架上。上拉电机与转轴的一端固定。承重绳绕在转轴上，且一端与转轴固定。上拉驱动件共有两个。两个上拉驱动件分别设置在顶架的两端。上拉驱动件内的承重绳均与承重衣固定。

n个激光指示灯均固定在外壳的头端，3≤n≤6。n个激光指示灯沿走步机的宽度方向依次等间距排列设置。n个红外传感器均固定在外壳的头端，且与n个激光指示灯分别对应。

进一步地，本发明一种锻炼腿部脚部的复健装置还包括控制模块。所述的控制模块包括双向开关和控制器。所述的双向开关固定在侧架上。双向开关与两个上拉电机相连。所述的控制器与n个激光指示灯及n个红外传感器相连。

进一步地，所述的控制器采用型号为s7-200smart的plc。

进一步地，所述的机架包括顶架、侧架和底架。间隔设置的两个侧架的顶端与顶架的两端分别固定，底端与底架的两端分别固定。侧架包括第一侧支撑型材、第二侧支撑型材、第三侧支撑型材和第四侧支撑型材。第一侧支撑型材、第二侧支撑型材、第三侧支撑型材、第四侧支撑型材均竖直设置，且依次间隔排列。第一侧支撑型材、第二侧支撑型材、第三侧支撑型材和第四侧支撑型材通过连接型材固定在一起。

进一步地，所述的传送电机固定在外壳内。传送电机的输出轴与其中一个传送辊的一端固定。

进一步地，n个激光指示灯的发光端均朝向外壳的尾端。红外传感器靠近对应的激光指示灯，且检测头朝向与对应激光指示灯的出光端朝向一致。

该锻炼腿部脚部的复健装置的复健方法

步骤一、两个上拉电机同步反转，使得承重衣降低。

步骤二、使用者穿上承重衣，两个上拉电机同步正转，承重衣升高至承重绳绷紧，使用者受到承重衣提供的一个向上的拉力。将0赋值给亮灯标记数a；将0赋值给正确标记数b。

步骤三、走步机启动，且任意一个激光指示灯亮起。使用者将脚伸到亮起的激光指示灯处，挡住激光指示灯射出的光线。

步骤四、两秒后，若使用者的脚挡住了亮起的激光指示灯对应的红外传感器，则b增大1。

之后，进入步骤五。

步骤五、亮起的那个激光指示灯熄灭，a增大1。若a≤g，25≤g≤100则重复执行步骤四，否则，进入步骤六。

步骤六、走步机关闭，计算测试正确率c＝b/a；若c≥50％，则将a、b清零后进入步骤七，否则，提示使用者停止复健。

步骤七、设置复健运动次数e＝300；设置亮灯间隔时间d＝2s；走步机启动，任意一个激光指示灯亮起。使用者将脚伸到亮起的激光指示灯处，挡住激光指示灯射出的光线。

步骤八、d时间后，若使用者的脚挡住了亮起的激光指示灯对应的红外传感器，则b增大1。

若b增大1且1s＜d＜2s，则将d减小0.2s；若b未增大1且1s＜d＜2s，则将d增大0.2s；

之后，进入步骤九。

步骤九、亮起的那个激光指示灯熄灭，a增大1。若a≤e，则重复执行步骤八，否则，进入步骤十。

步骤十、走步机关闭，计算复健运动正确率f＝b/a。两个上拉电机同步反转，使得承重衣降低，承重衣不再对使用者产生向上的拉力。之后，使用者脱下承重衣。复健运动结束。

本发明具有的有益效果是：

1、本发明能够为使用者提供一个向上的拉力，减少使用者在锻炼过程中产生二次伤害的可能性。

2、本发明在正式使用前具有一个测试的过程，进而对使用者进行甄别，避免伤势过重，不便于复健的使用者在复健过程中出现二次伤害。

3、本发明通过随机亮起的指示灯来指示使用者的脚步运动，在锻炼使用者腿部、脚部的同时，能够帮助使用者进行腿脑协调能力的锻炼。

附图说明

图1为本发明的正面示意图；

图2为本发明的侧面示意图；

图3为本发明的俯视示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1、2和3所示，一种锻炼腿部脚部的复健装置，包括走步机1、机架2、上拉机构、激光指示灯4、红外传感器和控制模块。机架2包括顶架、侧架和底架12。间隔设置的两个侧架的顶端与顶架的两端分别固定，底端与底架12的两端分别固定。侧架包括第一侧支撑型材8、第二侧支撑型材9、第三侧支撑型材10和第四侧支撑型材11。第一侧支撑型材8、第二侧支撑型材9、第三侧支撑型材10、第四侧支撑型材11均竖直设置，且依次间隔排列。第一侧支撑型材8、第二侧支撑型材9、第三侧支撑型材10和第四侧支撑型材11通过连接型材固定在一起。

走步机1包括外壳6、传送辊、传送带7和传送电机。外壳6位于两个侧架之间，且与底架12固定。两个传送辊分别支承在外壳6的两端，且通过传送带7相连。传送电机固定在外壳6内。传送电机的输出轴与其中一个传送辊的一端固定。传送带7的宽度为56cm。

上拉机构包括承重衣和上拉驱动件。上拉驱动件包括上拉电机3、转轴5、轴承座14和承重绳。转轴5通过轴承座14支承在顶架上。上拉电机固定在顶架上。上拉电机3与转轴5的一端通过联轴器15固定。承重绳绕在转轴5上，且一端与转轴5固定。上拉驱动件共有两个。两个上拉驱动件分别设置在顶架的两端。上拉驱动件内的承重绳均与承重衣固定。

四个激光指示灯4均固定在外壳6的头端(使得使用者在使用过程中朝向激光指示灯4行走)。四个激光指示灯4沿外壳6的宽度方向依次等间距排列设置。四个激光指示灯4的发光端均朝向外壳6的尾端(即朝向使用者)。

四个红外传感器均固定在外壳6的头端，且与四个激光指示灯4分别对应。红外传感器靠近对应的激光指示灯4，且检测头朝向与对应激光指示灯4的出光端朝向一致。当一个激光指示灯4射出的光线被阻挡时，对应的红外传感器能够检测到阻挡物。

控制模块包括双向开关13和控制器。双向开关13固定在侧架上。双向开关13与两个上拉电机3相连。控制器与四个激光指示灯4及四个红外传感器相连。控制器采用型号为s7-200smart的plc。

该锻炼腿部脚部的复健装置的复健方法

步骤一、两个上拉电机3同步反转，使得承重衣降低，便于使用者穿上承重衣。

步骤二、使用者穿上承重衣，两个上拉电机3同步正转，承重衣升高至承重绳绷紧，使用者受到承重衣提供的一个向上的拉力，使得使用者感受到自身体重对双腿的压迫力达到舒适的状态。令亮灯标记数a＝0；正确标记数b＝0。

步骤三、走步机1启动，且任意一个激光指示灯4亮起。使用者将脚伸到亮起的激光指示灯4处，挡住激光指示灯4射出的光线。

步骤四、两秒后，若使用者的脚挡住了亮起的激光指示灯4对应的红外传感器，则b增大1。

之后，进入步骤五。

步骤五、亮起的那个激光指示灯4熄灭，a增大1。若a≤60，则重复执行步骤四，否则，进入步骤六。

步骤六、走步机1关闭，计算测试正确率c＝b/a；若c≥50％，则将a、b清零后进入步骤七，否则，提示使用者停止复健(此时，使用者的健康状况较差，复健过程中易产生二次损伤)。

步骤七、设置复健运动次数e＝300；设置亮灯间隔时间d＝2s；走步机1启动，任意一个激光指示灯4亮起。使用者将脚伸到亮起的激光指示灯4处，挡住激光指示灯4射出的光线。

步骤八、d时间后，若使用者的脚挡住了亮起的激光指示灯4对应的红外传感器，则b增大1。

若b增大1且1s＜d＜2s，则将d减小0.2s；若b未增大1且1s＜d＜2s，则将d增大0.2s；

之后，进入步骤九。

步骤九、亮起的那个激光指示灯4熄灭，a增大1。若a≤e，则重复执行步骤八，否则，进入步骤十。

步骤十、走步机1关闭，计算复健运动正确率f＝b/a；使用者能够根据f判断自身当前的身体健康状况。

两个上拉电机3同步反转，使得承重衣降低，承重衣不再对使用者产生向上的拉力。之后，使用者脱下承重衣。复健运动结束。