上肢康复训练装置的制作方法

本实用新型涉及医疗器械，特别涉及一种可进行主动训练和被动训练的上肢康复训练装置。

背景技术：

手臂是人体重要器官之一，目前针对偏瘫患者所进行的上肢运动功能康复训练多是在医生的一对一指导和辅助下完成的。医生根据患者的实际情况制定康复训练计划，帮助患者上肢进行各种运动来达到恢复训练的效果。这种治疗方法需要医生长时间参与，因而费时费力，且会占据大量的医疗资源。

为提高偏瘫患者的康复训练效果，现市场上出现了各种康复装置。目前针对上肢康复训练的装置，主要以主动式康复装置为主。另外还有部分被动式康复训练装置。对于偏瘫患者而言，在进行训练前和训练后，其上肢的灵活度是不同的，在瘫痪程度较重时，患者是没有能力进行主动康复训练，此时只能在器械或人工辅助下进行被动康复训练。而当被动康复训练至一定程度时，方可进行主动康复训练。而现有的康复装置，其只能针对患者的某一个环节进行康复训练，其无法长期适用于康复训练环节中的各个时段，其适用性和训练效果都有待提高。

技术实现要素：

本实用新型旨在解决上述问题，而提供一种既可进行主动训练，又可进行被动训练的上肢康复训练装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种上肢康复训练装置，其特征在于，其包括相互铰接的第一手臂托和第二手臂托，在所述第一手臂托的背部中央固定连接有第一连杆，在所述第二手臂托的背部中央固定连接有第二连杆，所述第一连杆的另一端与第一混合驱动机构连接，所述第二连杆的另一端与第二混合驱动机构连接，所述第一混合驱动机构和第二混合驱动机构设于盒体内，其可驱动所述第一连杆及第二连杆转动以进行主动康复训练和被动康复训练。

所述第一混合驱动机构包括第一驱动电机、第一磁流变液阻尼器、第一传感器及第一控制器，所述第一驱动电机与所述第一磁流变液阻尼器同轴连接，所述第一驱动电机、第一传感器与所述第一控制器电连接，所述第一驱动电机的输出端与所述第一连杆固定连接；所述第二混合驱动机构包括第二驱动电机、第二磁流变液阻尼器、第二传感器及第二控制器，所述第二驱动电机与所述第二磁流变液阻尼器同轴连接，所述第二驱动电机、第二触感器与所述第二控制器电连接，所述第二驱动电机的输出端与所述第二连杆固定连接。

所述第一传感器包括与所述第一驱动电机同轴设置的第一力矩传感器和设于第一手臂托上的第一水平传感器，所述第二传感器包括与所述第二驱动电机同轴设置的第二力矩传感器和设于第二手臂托上的第二水平传感器。

所述第一手臂托包括呈平板状的第一平板件和呈弧板状的第一承托件，所述第二手臂托包括平板状的第二平板件和呈弧板状的第二承托件，所述第一平板件的一端与所述第二平板件的一端铰接，所述第一承托件沿所述第一平板件的长度方向固定设于所述第一平板件的表面中央，所述第二承托件沿所述第二平板件的长度方向固定设于所述第二平板件的表面中央。

所述第一连杆的一端与所述第一平板件的与第一承托件相背离的另一侧表面固定连接，所述第二连杆的一端与所述第二平板件的与第二承托件相背离的另一侧表面固定连接。

所述盒体包括封闭状的外壳及设于外壳内的支撑壁，所述第一驱动电机及第二驱动电机设于所述外壳内，并搭接固定于所述支撑壁上，所述第一驱动电机及第二驱动电机的输出端由所述外壳的内部伸出至所述外壳外而与所述第一连杆及第二连杆固定连接。

本实用新型的有益贡献在于，其有效解决了上述问题。本实用新型的上肢康复装置设有混合驱动机构，混合驱动机构设有驱动电机、磁流液变阻尼器和控制器，其实现了多种训练模式，既可用于进行主动训练，又可用于进行被动训练，其中，主动训练时通过患者上肢的情况，混合驱动机构可提供相适应的阻力或助力以帮助患者进行上肢的康复训练，从而可提高康复训练效果。本实用新型的上肢康复训练装置功能实用，使用方便，其通用性强，康复效果好，其具有很强的实用性，宜大力推广。

【附图说明】

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型去掉部分外壳21时的整体结构示意图。

图3是图2的另一视角时的结构示意图。

其中，第一平板件11、第一承托件12、第二平板件13、第二承托件14、盒体20、外壳21、支撑壁22、第一连杆31、第二连杆32、第一驱动电机41、第一磁流变液阻尼器42、第一传感器43、第二驱动电机51、第二磁流变液阻尼器52、第二传感器53。

【具体实施方式】

下列实施例是对本实用新型的进一步解释和补充，对本实用新型不构成任何限制。

如图1～图3所示，本实用新型的上肢康复训练装置包括第一手臂托、第二手臂托、第一连杆31、第二连杆32、第一混合驱动机构、第二混合驱动机构及盒体20。

如图1～图3所示，所述第一手臂托和第二手臂托用于承托患者的上肢，使用时，用户的上肢可以放入所述第一手臂托和第二手臂托内。

如图1～图3所示，所述第一手臂托包括第一平板件11和第一承托件12。所述第一平板件11呈平板状，所述第一承托件12呈弧板状，其用于半包覆局部上肢，其形状及长度可根据人体上肢的特征进行设置。所述第一承托件12固定连接于所述第一平板件11的一侧表面上。本实施例中，所述第一承托件12沿所述第一平板件11的长度方向固定设于该第一平板件11的表面中央。为提高使用舒适性，可在所述第一承托件12的内侧表面设置可充气气囊(图中未示出)，以使其可与患者的上肢更吻合更舒适。所述充气气囊的设置，可参考公知技术，其既可以是自动充气的，也可以是手动按压进行充气的。

如图1～图3所示，所述第二手臂托包括第二平板件13和第二承托件14。所述第二平板件13呈平板状，所述第二承托件14呈弧板状，其用于半包覆局部上肢，其形状及长度可根据人体上肢的特征进行设置。所述第二承托件14固定连接于所述第二平板件13的一侧表面上。本实施例中，所述第二承托件14沿所述第二平板件13的长度方向固定设于该第二平板件13的表面中央。为提高使用舒适性，可在所述第二承托件14的内侧表面设置可充气气囊，以使其可与患者的上肢更吻合更舒适。所述充气气囊的设置，可参考公知技术，其既可以是自动充气的，也可以是手动按压进行充气的。

如图1～图3所示，所述第一平板件11的一端与所述第二平板件13的一端铰接，从而使得第一承托件12和第二承托件14之间的角度可以进行改变，以适应上肢的不同动作训练。

如图1～图3所示，所述盒体20包括封闭状的外壳21及设于外壳21内的支撑壁22，所述外壳21用于隐藏装设所述第一混合驱动机构及第二混合驱动机构，所述支撑壁22用于固定安装所述第一混合驱动机构及第二混合驱动机构。

如图1～图3所示，所述第一连杆31的一端与所述第一平板件11的背侧表面中央固定连接，其另一端与所述第一混合驱动机构固定连接；所述第二连杆32的一端与所述第二平板件13的背侧表面中央固定连接，其另一端与所述第二混合驱动机构固定连接。本实施例中，所述第一连杆31和第二连杆32为直杆状。

如图1～图3所示，所述第一混合驱动机构和第二混合驱动机构用于提供主动训练和被动训练的阻力和阻力，以方便用户进行主动训练和被动训练。

如图1～图3所示，所述第一混合驱动机构包括第一驱动电机41、第一磁流变液阻尼器42、第一传感器43及第一控制器(图中未示出)。所述第二混合驱动机构包括第二驱动电机51、第二磁流变液阻尼器52、第二传感器53及第二控制器(图中未示出)。

如图1～图3所示，所述第一驱动电机41、第二驱动电机51可选用直流电机，其用于提供动力。所述第一驱动电机41、第二驱动电机51的输出端分别与所述第一连杆31、第二连杆32的端部固定连接，其用于驱动所述第一连杆31、第二连杆32转动，以调节所述第一手臂托和第二手臂托之间的角度。

如图1～图3所示，所述第一磁流变液阻尼器42、第二磁流变液阻尼器52可选用公知的无源的磁流变液阻尼器，其用于提供阻力。所述第一磁流变液阻尼器42与所述第一驱动电机41同轴设置，所述第二磁流变液阻尼器52与所述第二驱动电机51同轴连接。所述第一磁流变液阻尼器42与第一驱动电机41的同轴设置，可参考公知技术，例如，其可以通过联轴器共同连接在同一中心转轴上以实现同轴连接。同理，所述第二磁流变液阻尼器52与第二驱动电机51的同轴设置也可通过联轴器共同连接在同一中心转轴上以实现同轴连接。

如图1～图3所示，所述第一传感器43、第二传感器53用于检测运动状态参数，从而方便所述第一控制器和第二控制器控制所述驱动电机、磁流变液阻尼器的运动参数，以提供合适的阻力或助力。具体的，所述第一传感器43包括第一力矩传感器和第一水平传感器，所述第二传感器53包括第二力矩传感器和第二水平传感器。所述第一力矩传感器用于检测第一混合驱动机构输出给第一连杆31的力矩大小，其与所述第一驱动电机41同轴设置，具体实施时，可将所述第一力矩传感器设置在第一驱动电机41和第一磁流变液阻尼器42同轴连接的中心转轴上。所述第二力矩传感器用于检测第二混合驱动机构输出给第二连杆32的力矩大小，其与所述第二驱动电机51同轴设置，具体实施时，可将该第二力矩传感器设置在第二驱动电机51和第二磁流变液阻尼器52同轴连接的中心转轴上。

如图1～图3所示，所述第一水平传感器用于检测所述第一手臂托的倾斜程度，其固定设于所述第一平板件11上。所述第二水平传感器用于检测第二手臂托的倾斜程度，其固定设于所述第二平板件13上。

如图1～图3所示，通过该第一水平传感器、第一力矩传感器便能检测到第一混合驱动机构在运动状态下输出给第一手臂托的作用力，通过该第二水平传感器、第二力矩传感器便能检测到第二混合驱动机构在运动状态下输出给第二手臂托的作用力。

如图1～图3所示，所述第一控制器用于根据第一传感器43反馈的检测信息而控制所述第一驱动电机41的转速及第一磁流变液阻尼器42的阻力，从而提供合适的阻力或助力给患者,其分别与所述第一驱动电机41、第一传感器43电连接。所述第二控制器用于根据第二传感器53反馈的检测信息而控制所述第二驱动电机51的转速及第二磁流变液阻尼器52的阻力，从而提供合适的阻力或助力给患者，其分别与所述第二驱动电机51、第二传感器53电连接。

如图1～图3所示，所述第一驱动电机41、第一磁流变液阻尼器42、第一力矩传感器、第二驱动电机51、第二磁流变液阻尼器52、第二力矩传感器均设于所述外壳21内，并固定于所述支撑壁22上。所述第一驱动电机41和第二驱动电机51的输出端由所述外壳21的内部内伸出至外壳21外而与所述第一连杆31及第二连杆32固定连接。

如图1～图3所示，所述外壳21的形状可根据需要而设置，其用于放置在平台上。为避免患者进行康复训练时用力而使得该上肢康复训练装置倾倒，可在所述盒体20内设置配重模块，以增加所述盒体20的重量，防止所述上肢康复训练装置倾倒。

当患者处于偏瘫康复早期时，上肢肌肉力量较弱，此时无法进行主动训练，这时便可使用本实用新型的装置的被动训练模式来进行康复训练。进行被动训练时，患者将上肢置入所述第一手臂托和第二手臂托上，然后在医生或家人的帮组下完成一个完整的上肢屈曲和伸展运动，此时，第一水平传感器和第二水平传感器检测到第一手臂托和第二手臂托的倾斜程度，第一力矩传感器和第二力矩传感器检测到力矩信息，然后第一控制器和第二控制器可计算出重复该过程时驱动电机和磁流变液阻尼器在每个时刻所需要提供的转速和阻力。之后，在没有医生或家人的帮助下时，患者进行上肢屈曲或伸展动作时，所述第一控制器和第二控制器便能根据第一传感器43和第二传感器53随时反馈的信息而控制所述第一驱动电机41、第一磁流变液阻尼器42及第二驱动电机51、第二磁流变液阻尼器52提供所需的转速和阻力，控制驱动电机和磁流变液阻尼器相配合而按照需要提供的转速和阻力进行工作以重现相同的运动过程。

当患者通过被动训练而使得上肢肌肉力量康复至一定程度时，此时便可使用本实用新型的装置的主动训练模式来进行康复训练。进行主动康复训练时，患者主动的进行上肢屈曲和伸展运动，第一传感器43、第二传感器53检测到运动状态并反馈给第一控制器和第二控制器，第一控制器和第二控制器根据力矩大小发送控制信号，控制驱动电机和磁流变液阻尼器输出相应的阻力或助力，以辅助训练。当患者的上肢不足以完成大范围的屈曲和伸展运动时，所述第一混合驱动机构和第二混合驱动机构便可输出相应的助力以帮助患者完成相应的运动；若患者的上肢可以完成大范围的屈曲和伸展运动时，所述第一混合驱动机构和第二混合驱动机构便可输出相应的阻力以锻炼患者的肌肉，帮助其进一步恢复上肢的运动功能。

藉此，便构成了本实用新型的上肢康复训练装置，其不仅可以用来进行被动康复训练，还可用来进行主动康复训练。在进行被动训练时，磁流变液阻尼器还可以辅助驱动电机进行刹车，避免上肢受到伤害。

尽管通过以上实施例对本实用新型进行了揭示，但是本实用新型的范围并不局限于此，在不偏离本实用新型构思的条件下，以上各构件可用所属技术领域人员了解的相似或等同元件来替换。