下肢运动康复训练器的制作方法

本实用新型属于运动器械技术领域，涉及一种运动康复训练器械，特别是一种下肢运动康复训练器械。

背景技术：

运动心肺功能测试是指在一个运动规程下（蹬车或跑步），同时进行运动气体代谢监测和运动心电图检测，从而全面评估心肺的综合运动能力。随着人们对运动心肺的重视度越来越高，下肢运动康复训练器（也称功率自行车）也越来越广泛的应用于心内科、呼吸科、康复科或康复中心的心肺功能康复测试与训练。然而下肢运动康复训练器的操作控制系统、工学结构等方面依然存在很大问题，市面上大部分下肢运动康复训练器的操控系统便捷性不高，机械结构也并未从精简角度考虑，例如通常采用机械结构实现对功率的调节，为了克服骑行过程中的过零卡止等现象，通常采用惯性飞轮结构，这使得机器结构复杂、成本增加、控制不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种下肢运动康复训练器，本下肢运动康复训练器利用储能及耗能的电器元件实现功率控制及惯性功能。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种下肢运动康复训练器，包括机体、力矩电机、控制电路，力矩电机并联电容器，力矩电机与电阻及mos管串联（mos管是金属(metal)—氧化物(oxide)—半导体(semiconductor)场效应晶体管，或者称是金属—绝缘体(insulator)—半导体），控制电路控制mos管工作，通过控制mos管实现电路的电流大小调节。电容器相当于惯性储能元件，和力矩电机并联可以与力矩电机的实现电能的相互补充，从而使得电机转速变化平滑，相当于惯性飞轮的作用。

在上述的下肢运动康复训练器中，还包括力矩电机功率检测装置，控制电路根据功率检测装置控制mos管工作。骑行过程中力矩电机产生的电能消耗在电阻上，结合电机，控制电路模块根据运动时采集的电机输出电压信号，监测实时功率，再通过对mos管输出端电压的pwm调节，实现对通过电阻电流的调节，从而实现对功率的实时调整。

在上述的下肢运动康复训练器中，还包括车载操控终端、设置在车把上的可多自由度调节的车载操控终端支座，车载操控终端与控制电路通过蓝牙进行通信，不受网络环境和线材局限，可以实时显示和操控功率自行车训练参数。例如车载操控终端可为手机、平板电脑（俗称pad）等电子设备，安装在支座上，该支座可全方位旋转，方便显示训练状态，实时调节训练参数，方便训练者观察与操作。

在上述的下肢运动康复训练器中，所述力矩电机为永磁直流力矩电机。

在上述的下肢运动康复训练器中，车把与车座均设置有调节高度的伸缩机构。车把与车座高度均可调节，满足不同患者需求。车体设计符合人体结构，骑行更顺畅健康。

在上述的下肢运动康复训练器中，电阻及电容设置在车把与力矩电机之间的底座处，使得机体的质量分布均衡，降低重心，使得机器更加稳定。

在上述的下肢运动康复训练器中，脚踏机构转轴连接大齿轮，所述大齿轮与力矩电机轴端连接的小齿轮啮合。

与现有技术相比，本下肢运动康复训练器具有以下优点：

本实用新型下肢运动康复训练器力矩电机两端增加储能元件超级电容，通过与电机之间的充放电避免骑行过程中的过零、卡滞现象、省去飞轮结构，使得机械结构更精简，节省工序，结构简单，操作方便，成本低。

附图说明

图1是本实用新型的示意图；

图2是车体内部的示意图；

图3是部分电路示意图。

图中，车把支柱1、车座2、脚踏机构3、大齿轮4、力矩电机5、电阻6、电容7、底座8、mos管9、控制电路10、平板电脑11、支座12。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例，并结合附图对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一

如图1、2、3所示，包括与自行车类似的机体，机体主要包括车把，车把，车把支柱1高度可调节，可以采用常见的抽拉式升降结构，车座2支柱高度也可调节，满足不同患者需求。车体设计符合人体结构，骑行更顺畅健康。车座下方的机体上设置脚踏机构3，脚踏机构转轴连接大齿轮4，所述大齿轮与力矩电机5轴端连接的小齿轮啮合，所述力矩电机为永磁直流力矩电机，电阻6及电容7设置在车把与力矩电机之间的底座8处，使得机体的质量分布均衡，降低重心，使得机器更加稳定。力矩电机并联电容器，力矩电机与电阻及mos管9串联，控制电路10控制mos管工作。电容器相当于惯性储能元件，和力矩电机并联可以与力矩电机的实现电能的相互补充，从而使得电机转速变化平滑，相当于惯性飞轮的作用。还包括力矩电机功率检测装置，控制电路根据功率检测装置控制mos管工作。

骑行过程中力矩电机产生的电能消耗在电阻上，结合电机，控制电路模块根据运动时采集的电机输出电压信号，监测实时功率，再通过光耦对mos管输出端电压的pwm调节，实现对通过电阻电流的调节，从而实现对功率的实时调整。

车辆可以承载一些终端设备，例如手机、平板电脑11（俗称pad）等电子设备，为此可在车辆上设置支座12上，以便于用于固定平板电脑等设备，该支座可全方位旋转，方便显示训练状态，实时调节训练参数，方便训练者观察与操作。

尽管本文较多地使用了一些术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

技术特征：

1.一种下肢运动康复训练器，包括机体、力矩电机、控制电路，其特征在于，力矩电机并联电容器，力矩电机与电阻及mos管串联，控制电路控制mos管工作。

2.根据权利要求1所述的下肢运动康复训练器，其特征在于，还包括力矩电机功率检测装置，控制电路根据功率检测装置控制mos管工作。

3.根据权利要求1所述的下肢运动康复训练器，其特征在于，还包括车载操控终端、设置在车把上的可多自由度调节的车载操控终端支座，车载操控终端与控制电路通过蓝牙进行通信。

4.根据权利要求1所述的下肢运动康复训练器，其特征在于，所述力矩电机为永磁直流力矩电机。

5.根据权利要求1所述的下肢运动康复训练器，其特征在于，车把与车座均设置有调节高度的伸缩机构。

6.根据权利要求1所述的下肢运动康复训练器，其特征在于，电阻及电容设置在车把与力矩电机之间的底座处。

7.根据权利要求1所述的下肢运动康复训练器，其特征在于，脚踏机构转轴连接大齿轮，所述大齿轮与力矩电机轴端连接的小齿轮啮合。

技术总结
本实用新型提供了一种下肢运动康复训练器，涉及一种运动康复训练器械。它解决了现有技术中结构复杂，操控不便的问题。本下肢运动康复训练器，包括机体、力矩电机、控制电路，力矩电机并联电容器，力矩电机与电阻及MOS管串联，控制电路控制MOS管工作。电容器相当于惯性储能元件，和力矩电机并联可以与力矩电机的实现电能的相互补充，从而使得电机转速变化平滑，相当于惯性飞轮的作用。本实用新型下肢运动康复训练器力矩电机两端增加储能元件超级电容，通过与电机之间的充放电避免骑行过程中的过零、卡滞现象、省去飞轮结构，使得机械结构更精简，节省工序，结构简单。

技术研发人员：刘遂心
受保护的技术使用者：杭州聚陆医疗器械有限公司
技术研发日：2018.12.21
技术公布日：2020.04.07