膝关节自控训练椅的制作方法

本发明涉及医疗康复设备的技术领域，特别涉及膝关节自控训练椅。

背景技术：

目前临床上膝关节活动度训练多为康复治疗师手法训练，而骨科术后病人康复周期长，往往功能恢复需要数周或数月，若每位病人长期让康复治疗师进行恢复训练，一会产生昂贵的费用，二会长期占用资源，因此自助式的康复锻炼训练设备很有必要。

目前临床上广泛使用的cpm(持续关节被动活动器)价格较为昂贵，且肢体调试较为复杂，患者自行使用较为困难，再则，cpm只能在卧位下使用，可用于下肢术后的早期，可以预防膝关节粘连，但是对于已经发生粘连的关节作用极小，而且膝关节僵硬的患者在训练时需要牵伸分离关节囊，cpm在卧位下无法完成。

技术实现要素：

本发明意在提供膝关节自控训练椅，以解决现有的膝关节活动度自助训练设备价格昂贵不利于推广的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：膝关节自控训练椅，包括：

椅架，

坐板，所述坐板滑动连接在椅架上；

踏板，所述拉伸踏板滑动连接在椅架上，且位于坐板正下方，所述踏板上设有挡脚板；

拉升机构，所述拉升机构用于往复移动踏板，所述拉升机构设置在椅架上；

升降机构，所述升降机构固定在椅架上，所述升降机构用于驱动坐板升降。

基础方案的原理及效果：当患者坐上坐板后，能通过升降机构调节坐板的高度，使得每个患者的双脚能正常的放在地上，便于患者在训练过程中保持自身的平衡，提高了本装置的适用范围。当坐板的高度调整完毕后，将需要进行康复训练的脚放入挡脚板中，并始终保持脚与挡脚板的前端相抵，然后通过拉升机构拉升踏板使得踏板移动，此时患者的脚会随着踏板的移动而发生位移，从而实现了患者膝关节的屈曲训练，通过踏板的移动距离可实现不同训练强度，并且通过患者自己根据医生的叮嘱来调节训练的强度，避免了对患者膝关节的二次伤害，提高了本装置的安全性。

进一步的，所述升降机构包括固定块和微型电机，所述固定块对称设置在椅架上，所述微型电机固定在固定块上且位于坐板下方，所述微型电机的输出轴上设有凸轮，所述固定块上还设有固定轴和驱动轴，所述固定轴固定在固定块上，所述固定轴上对称第一驱动杆，每个所述第一驱动杆的自由端均设有第一从动轴，所述第一从动轴上转动连接有第二驱动杆，所述第二驱动杆与驱动轴固定连接且其一端穿过驱动轴，所述第二驱动杆的自由端设有第二从动轴，所述第二从动轴滑动连接在椅架上，所述第二从动轴上均设有第三驱动杆，两个所述第三驱动杆的自由端共同连接有第三从动轴，所述固定轴、驱动轴和第三从动轴位于同一直线上，所述驱动轴滑动连接在固定块上，所述驱动轴位于凸轮的运动轨迹上。

通过微型电机带动凸轮转动，凸轮转动可推动驱动轴在固定块上滑动，通过驱动轴的滑动来带动第一驱动杆，当第一驱动杆移动后，通过第一从动轴、第二从动轴、第二驱动杆和第三驱动杆来推动第三从动轴移动，从而实现坐板的升降。

进一步的，所述第一驱动杆的长度、第一从动轴与驱动轴之间的第二驱动杆的长度均小于驱动轴与第二从动轴之间的第二驱动杆的长度。

通过上述设置能提高升降机构上升的高度，使得本装置能适用于不同的患者，增强了适用的范围。

进一步的，两个所述驱动轴之间连接有导向杆。

可使两个驱动轴同步运动，也确保了两个驱动轴上升或下降的高度一致，确保了坐板调整过程中的平稳性。

进一步的，两个所述第三从动轴之间连接有推板。

通过推板能减小坐板升降过程中的颠簸感，从而提高了本装置的舒适性。

进一步的，所述拉升机构包括转动轴、压杆和牵引绳，所述转动轴对称设置在椅架上，所述压杆与两个转动轴转动连接，所述牵引绳连接在压杆和踏板之间。

通过压杆下压而拉动牵引绳另一端的踏板移动，从而实现了对膝关节屈曲的康复训练，并能通过压杆的下压高度而自主控制训练的强度，提高了本装置的安全性。

进一步的，所述椅架上由上至下依次铰接有多个档杆，所述档杆位于压杆的运动轨迹上。

通过档杆能将压杆固定在不同的位置，从而降低了患者在康复训练过程中的劳动强度，并且通过两个档杆还能对压杆的下压高度进行限制，避免了因意外而使压杆的压力突然加大而造成患者的脚二次受伤的情况，提高了本装置的安全性。

进一步的，所述踏板上设有牵伸器。

通过将牵伸器固定在小腿上，便于患者进行牵引分离关节囊的训练，增加了本装置的功能。

附图说明

图1是本发明膝关节自控训练椅的左视图；

图2是本发明升降机构的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：椅架1、坐板2、踏板3、挡脚板4、固定块5、凸轮6、固定轴7、驱动轴8、第一驱动杆9、第一从动轴10、第二驱动杆11、第二从动轴12、第三驱动杆13、第三从动轴14、导向杆15、推板16、转动轴17、压杆18、牵引绳19、档杆20、固定柱21、导向轮22、固定杆23。

实施例基本如附图1和图2所示：膝关节自控训练椅，包括：

椅架1，椅架1由四个相互平行的支撑杆组成，且每两个支撑杆的之间均焊接有固定杆23，左侧的固定杆23距离地面的高度高于右侧的固定杆23距离地面的高度，左右两侧的固定杆23之间还焊接有两个滑轨；每个支撑杆的内侧均设有滑槽。

坐板2，坐板2滑动连接在四个支撑杆上的滑槽之间。

踏板3，拉伸踏板3滑动连接在两个滑轨之间，且位于坐板2正下方，踏板3上对称开有两个挡脚板4，每个挡脚板4两侧的踏板3上还分别铰接有束缚带，通过束缚带便于患者进行牵引分离关节囊的训练。

拉升机构包括转动轴17、压杆18和牵引绳19，转动轴17对称固定在左侧的两个支撑杆的上部，压杆18采用几字形设计，且压杆18的内侧与两个转动轴17转动连接，压杆18的右侧两端分别滑动连接在右侧两个支撑杆的内侧，椅架1左侧的固定杆23上还固定有导向轮22，牵引绳19的两端分别连接在压杆18的左侧和踏板3左侧，且牵引绳19绕过导向轮22的外表面，通过导向轮22能改变牵引绳19的牵引方向还能起到稳定牵引绳19的作用；右侧的两个支撑杆上由上至下均开有多个通孔，每个通孔内均安装有固定柱21，固定柱21上转动连接有档杆20，档杆20位于压杆18的运动轨迹上，通过档杆20能将压杆18固定在不同的位置，从而降低了患者在康复训练过程中的劳动强度，并且通过两个档杆20还能对压杆18的下压高度进行限制，避免了因意外而使压杆18的压力突然加大而造成患者的脚二次受伤的情况，提高了本装置的安全性。

升降机构包括固定块5和微型电机，固定块5对称焊接在前后两侧的固定杆23上，且每个固定块5的上部均开有滑道，前侧的固定块5上还平行焊接有两个支架，微型电机螺栓连接在两个支架上且位于坐板2下方，微型电机的输出轴上卡和有凸轮6，前后两侧的固定块5上均对称设有固定轴7和驱动轴8，固定轴7焊接在固定块5上，固定轴7的左右两侧对称设有第一驱动杆9，每个第一驱动杆9均与固定轴7转动连接，每个第一驱动杆9的自由端均转动连接有第一从动轴10，第一从动轴10上转动连接有第二驱动杆11，第二驱动杆11与驱动轴8固定连接且其自由端穿过驱动轴8；第一驱动杆9的长度、第一从动轴10与驱动轴8之间的第二驱动杆11的长度均小于驱动轴8与第二从动轴12之间的第二驱动杆11的长度。第二驱动杆11的自由端转动连接有第二从动轴12，第二从动轴12滑动连接在左右两侧的滑槽上，第二从动轴12上均转动连接有第三驱动杆13，两个第三驱动杆13的自由端共同转动连接有第三从动轴14，两个第三从动轴14之间连接有推板16，通过推板16能减小坐板2升降过程中的颠簸感，从而提高了本装置的舒适性；固定轴7、驱动轴8和第三从动轴14位于同一直线上，且两个固定轴7、两个驱动轴8和两个第三从动轴14的轴心线分别重合，从而确保了其运动的同步性，提高了本训练椅的稳定性。驱动轴8滑动连接在固定块5的滑道中，驱动轴8位于凸轮6的运动轨迹上，两个驱动轴8之间连接有导向杆15，导向杆15能确保驱动轴8的运动速度一致，保持了第三从动轴14升降过程中的平稳性，并且还能借助导向杆15带动后侧的驱动轴8移动，实现了微型电机动能的合理的利用，提高了利用率。

本实施例中，在患者需要做膝关节屈曲训练时，患者先坐在坐板2上并开启微型电机，此时微型电机带动凸轮6转动并使得前侧的驱动轴8向上移动，前侧的驱动轴8向上移动后可通过导向杆15带动后侧的驱动轴8同步移动，并且驱动轴8移动后带动第二驱动杆11向上移动，第二驱动杆11向上移动后通过第一从动轴10和第二从动轴12带动第一驱动杆9和第三驱动杆13向上移动，此时在驱动轴8带动第二驱动杆11移动时带动第一驱动杆9、第二驱动杆11向上移动，而两个第一驱动杆9和两个第二驱动杆11因相互靠近而产生向上的推力，从而带动第一从动轴10和第二从动轴12向上移动，并且因第一驱动杆9的长度、第一从动轴10与驱动轴8之间的第二驱动杆11的长度均小于驱动轴8与第二从动轴12之间的第二驱动杆11的长度，故与第一驱动杆9的长度、第一从动轴10与驱动轴8之间的第二驱动杆11的长度均不小于驱动轴8与第二从动轴12之间的第二驱动杆11的长度相比，本设置因第一从动轴10上第一驱动杆9和第二驱动杆11的夹角增大，从而使得第二驱动杆11向上的移动距离增加。

当第二从动轴12带动第三驱动杆13向上移动时，此时第三驱动杆13推动第三从动轴14上的推板16移动，当推板16与坐板2接触后推动坐板2移动，从而实现了坐板2的升降，使得本训练椅能适用于身高不同的患者；并且在移动的过程中由于第二从动轴12滑动连接在滑槽中，从而进一步增加了升降过程中的平稳性。

当患者调节好训练椅的高度后关闭微型电机，此时患者的两支脚能刚好触碰到地面；在患者将需进行去屈膝训练时，患者将需要训练的脚放入对应的挡脚板4中，然后以另一支脚作为着力点并开始下压压杆18，此时压杆18绕转动轴17开始向上移动，从而通过牵引绳19带动踏板3向左移动，此时脚随着踏板3的移动而逐渐屈曲，从而实现了对膝关节的屈曲训练；并且在踏板3的移动过程中，可根据患者的病情来选择不同的训练强度，当患者选定训练的强度后，此时将压杆18所在位置的上下两个档杆20转动至压杆18的运动轨迹上，从而实现了对压杆18位置的限制并固定了训练的强度，减少患者的劳动强度，便于患者自助进行训练。而压杆18上下的两个档杆20还能对压杆18起到保护的作用，避免了压杆18突然因外力作用而发生向上或向下移动时对患者造成二次伤害的情况，从而提高了患者的安全性。当患者训练完毕后可转动档杆20并向上提升压杆18，此时踏板3在自身重力的作用下复位。

若患者不需要进行膝关节的屈曲训练时，通过将脚放在挡脚板4左侧并与挡脚板4相抵，然后将挡脚板4两侧的束缚带绑缚在患者的小腿(胫腓骨)上，从而将患者的脚固定在踏板3上，然后通过开启微型电机而使得坐板2上升，从而增加了膝关节的间隙，使患者能进行牵引分离关节囊的训练，增加了训练椅的功能；并且本训练椅结构简单、便于大规模制造，从而大大的降低了产品成本，适用于普通百姓。

以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。