一种多功能屈髋辅助训练器的制作方法

本发明涉及辅助训练装置技术领域，具体为一种多功能屈髋辅助训练器。

背景技术：

脑卒中俗称“中风”，其发病率在老年人人群中非常高，且近些年有年轻化趋势。发生脑卒中后，患者经常会遗留有肢体运动功能障碍，主要表现为偏瘫。最典型和常见的功能障碍之一是抬腿时由于屈髋肌力不足，臀部、腿部的后、外侧肌肉过度代偿而形成的腿向外撇的姿势，如果走路时，就会体现为“划圈步态”或“踮足步态”，严重影响患者病后的生活质量。屈髋肌力不足的根源是大腿长收肌、短收肌、股薄肌、大收肌和耻骨肌等的综合肌力下降导致。然而，针对这些肌肉的单独康复训练是难以实现的。在脑卒中患者的康复训练中，通常是通过让患者在有扶手的康复训练阶梯反复练习抬腿上台阶的动作来实现对这些负责屈髋的肌肉的训练。但是，在实际的训练中，患者由于缺少功能性本体感觉的辅助刺激，产生的肌力往往仍然不足，抬腿上台阶时仍然容易出现腿向外撇的姿势，达不到应有的训练效果。如果依靠人工来纠正患者的每一次抬腿时的外撇姿势，需要康复治疗师蹲在台阶旁随着患者的每一次抬腿人工施加训练负荷，不仅对康复治疗师来说是一件重体力劳动，而且难以精确掌握患者每一次抬腿时施加给患者的训练负荷都是一致的。鉴于此，我们提出一种多功能屈髋辅助训练器。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多功能屈髋辅助训练器，以解决上述背景技术中提出的偏瘫患者的屈髋肌训练效果差且治疗师纠正费体力费时间的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多功能屈髋辅助训练器，包括训练器外壳，所述训练器外壳的前侧面开设有内腔，所述内腔的两内侧开设有滑槽，所述内腔的底部两侧开设有进口，所述训练器外壳的底端通过螺栓固定有底座，所述底座的底部前侧开设有卡槽，所述训练器外壳的顶部前侧开设有凹槽，所述凹槽与所述训练器外壳的内部相连通，所述凹槽的内部安装有动态测量系统，所述训练器外壳的顶部内侧安装有控制系统，所述训练器外壳的顶面放置有发光球，所述训练器外壳的一侧安装有显示模块。

作为本发明的优选，所述动态测量系统和所述显示模块均与所述控制系统通过数据线实现数据交互，所述动态测量系统由三个摄像机组成，所述发光球采用乳胶制成球壳状且内部填充有荧光粉，所述发光球的底部设有吸盘，所述吸盘呈倒喇叭状。

作为本发明的优选，所述控制系统内设有数据接收模块、数据分析模块和单片机模块，所述数据接收模块和数据分析模块用于对所述发光球和患者腿部运动轨迹数据进行采集和分析，所述单片机模块用于对采集和分析的数据信息进行处理后，所述显示模块对所述单片机模块处理后的数据进行显示。

作为本发明的优选，所述训练器外壳的前侧连接有拉力装置，所述拉力装置包括拉力套，所述拉力套的一端开设有通槽，所述拉力套的中间段设有圆柱台，所述圆柱台的后端开设有圆柱腔，所述圆柱台的前端中心处开设有通孔，所述通孔的四周呈环形等间距开设有若干限位孔，所述圆柱腔的内部插接有转块，所述转块的内部贯穿有弹力带，所述弹力带的两端通过螺栓固定有固定套，所述转块的前端设有凸块且凸块一端插接有旋钮。

作为本发明的优选，所述通槽与所述圆柱腔相连通，所述圆柱腔的后方紧密卡接有后盖，所述转块前端的凸块穿过所述通孔，所述旋钮的顶端插接有插销，所述插销与所述限位孔插接配合。

作为本发明的优选，所述固定套与所述通槽插接，所述固定套的外端设有固定环，所述滑槽的内侧滑动连接有滑杆，所述滑杆的外侧套接有套环，所述套环的一侧设有挂钩，所述挂钩与其中一个所述固定环挂接配合。

作为本发明的优选，所述拉力装置的前侧挂接有固定带，所述固定带的一端外侧缝合有纽扣，所述固定带的另一端粘接有拉钩，所述固定带的另一端侧面开设有若干扣眼，所述拉钩与另一个所述固定环挂接配合。

作为本发明的优选，所述卡槽的内侧卡接有脚垫，所述脚垫的顶面开设有足印槽，所述脚垫的一侧放置有台阶座，所述台阶座的顶面对称开设有插孔，所述插孔的内部插接有支撑杆，所述支撑杆的顶端一侧开设有若干螺纹孔，所述支撑杆的底端处焊接有加强块，所述支撑杆的上方插接有升降管，两个所述升降管的顶端之间焊接有横杆，所述升降管的底端处开设有圆孔且圆孔内插接有带帽螺栓。

作为本发明的优选，所述台阶座采用木板制成台阶状，所述升降管的顶端弯曲90°，其延伸至所述台阶座的前侧正上方，所述带帽螺栓与所述螺纹孔螺纹连接，所述横杆的前侧连接有护板，所述护板的后侧设有卡环，所述卡环与所述横杆卡接配合，所述护板的前侧粘接有软垫。

作为本发明的优选，其使用方法包括如下步骤：

步骤一：将拉力装置一端的固定环挂在挂钩上，再将其另一端的固定环挂在拉钩上，使患者站在脚垫的足印槽上，将固定带绕过患者的大腿，并使纽扣扣接在一个扣眼中，且使固定带绑紧；

步骤二：此时接通训练器的电源，使动态测量系统、控制系统和显示模块通电工作，捏压发光球将其内部的空气挤出，使吸盘接触到腿部皮肤时松开捏压，发光球因负压作用稳固地吸附在腿上，患者再将双手扶持着横杆上并使胸部贴合在护板上，抬起绑定的腿完成上台阶座的动作，动态测量系统便会摄像记录腿部发光球的运动轨迹，将数据经数据线传至控制系统中，经数据接收和分析模块的接收和分析，并将数据信息经数据线传至单片机模块中处理和储存，并在显示模块中显示出需要的拉力值；

步骤三：治疗师根据显示的拉力值，通过旋转旋钮指向刻度盘中的对应拉力刻度，同时转块被带动旋转，弹力带缠绕在转块的表面，使得拉力装置的拉力增加，再将插销插入对应的限位孔中，使得旋钮稳固，保持着弹力带的拉力，调整好后，患者再次重复抬腿训练。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过动态测量系统检测记录腿部上的发光球一起运动的轨迹，经控制系统分析处理后，再显示模块上显示出拉力值，再通过调整拉力装置的拉力，使下肢偏瘫患者在每一次的抬腿上台阶训练时都受到一个精确施加的负荷，节省医疗人力成本，又可有效的帮助患者快速恢复。

2、本发明通过设置了脚垫，可展开铺放在台阶座前，有利于患者训练时参考足印槽放置双脚位置，不偏离训练时所需要的位置。

3、本发明通过，通过在台阶座上设置了支撑杆和升降管，使得患者得以扶持支撑着身体，利于身体稳定，也是的升降管可升降至适合患者的升高，一些偏瘫严重的患者可将胸部贴合在护板上，支撑着身体，使其轻松长时间的训练屈髋肌肉，利于加速恢复。

4、本发明通过在支撑杆与台阶座接触处焊接了加强块，使得支撑杆将患者施加的压力，传递至台阶座上，避免支撑杆在连接处折断，保证了患者训练时的安全。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的训练器外壳结构示意图；

图3为本发明的发光球结构示意图；

图4为本发明的拉力装置分解图；

图5为本发明的拉力套背面结构示意图；

图6为本发明的滑杆和套环装配结构示意图；

图7为本发明的固定带结构示意图；

图8为本发明的脚垫结构示意图；

图9为本发明的台阶座结构示意图；

图10为本发明的支撑杆结构示意图；

图11为本发明的升降管结构示意图；

图12为本发明的护板结构示意图；

图13为本发明的动态测量系统测量原理图；

图14为本发明的单片机模块的电路图；

图15为本发明的显示模块的电路图。

图中：1、训练器外壳；10、内腔；11、滑槽；12、进口；13、底座；14、卡槽；15、凹槽；16、动态测量系统；17、控制系统；18、发光球；180、吸盘；19、显示模块；2、拉力装置；20、拉力套；200、通槽；21、圆柱台；210、圆柱腔；211、通孔；212、限位孔；213、刻度盘；22、转块；23、弹力带；24、固定套；240、固定环；25、旋钮；26、插销；27、后盖；28、滑杆；29、套环；290、挂钩；3、固定带；30、纽扣；31、拉钩；32、扣眼；4、脚垫；40、足印槽；5、台阶座；50、插孔；51、支撑杆；510、螺纹孔；511、加强块；52、升降管；520、横杆；521、带帽螺栓；53、护板；530、卡环；531、软垫。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

作为本发明的第一种实施例，为了使患者的屈髋肌肉得到有效训练，节省医疗人力成本，本发明人员设置了训练器外壳1，作为一种优选实施例，如图1、图2、图3、图13、图14和图15所示，一种多功能屈髋辅助训练器，包括训练器外壳1，训练器外壳1的前侧面开设有内腔10，内腔10的两内侧开设有滑槽11，内腔10的底部两侧开设有进口12，训练器外壳1的底端通过螺栓固定有底座13，底座13的底部前侧开设有卡槽14，训练器外壳1的顶部前侧开设有凹槽15，凹槽15与训练器外壳1的内部相连通，凹槽15的内部安装有动态测量系统16，训练器外壳1的顶部内侧安装有控制系统17，训练器外壳1的顶面放置有发光球18，训练器外壳1的一侧安装有显示模块19。

本实施例中，进口12的设置利于滑杆28从进口12穿入到滑槽11中，底座13可以承载整个装置，起稳定作用。

进一步的，动态测量系统16和显示模块19均与控制系统17通过数据线实现数据交互，动态测量系统16由三个摄像机组成，其主要用于对物体空间外形和结构进行扫描，以获得物体表面的空间坐标。它的意义主要在于能够将实物的三维信息转换为计算机能直接处理的数字信号，为实物数字化提供了相当方便快捷的手段；发光球18采用乳胶制成球壳状且内部填充有荧光粉，发光球18的底部设有吸盘180，吸盘180呈倒喇叭状。

具体的，控制系统17内设有数据接收模块、数据分析模块和单片机模块，数据接收模块和数据分析模块用于对发光球18和患者腿部运动轨迹数据进行采集和分析，单片机模块用于对采集和分析的数据信息进行处理后，显示模块19对单片机模块处理后的数据进行显示。

实施例2

作为本发明的第二种实施例，为了实现对患者腿部牵拉，本发明人员设置了拉力装置2和固定带3，作为一种优选实施例，如图4、图5、图6和图7所示，训练器外壳1的前侧连接有拉力装置2，拉力装置2包括拉力套20，拉力套20的一端开设有通槽200，拉力套20的中间段设有圆柱台21，圆柱台21的后端开设有圆柱腔210，圆柱台21的前端中心处开设有通孔211，通孔211的四周呈环形等间距开设有若干限位孔212，圆柱腔210的内部插接有转块22，转块22的内部贯穿有弹力带23，弹力带23的两端通过螺栓固定有固定套24，转块22的前端设有凸块且凸块一端插接有旋钮25。

本实施例中，拉力装置2采用pp材质制成一体结构，其质轻、韧性好且强度刚硬，使其经久耐用，其中滑杆28采用钢筋制成，其抗弯抗拉，固定带3采用皮革制成，其坚韧且抗拉。

进一步的，通槽200与圆柱腔210相连通，圆柱腔210的后方紧密卡接有后盖27，并在连接成用胶水粘接，保证连接牢固，起着防护作用；转块22前端的凸块穿过通孔211，此凸块呈方形，利于旋钮25带着转块22转动，从而使弹力带23缠绕在转块22的表面，起着拉紧弹力带23的作用，使其牵拉力增强，旋钮25的顶端插接有插销26，插销26与限位孔212插接配合，使得旋钮25得以限位稳固，避免弹力带23反弹恢复，保持了拉力，若干限位孔212的外侧设有刻度盘213，其内部的刻度值与限位孔212的方位相对应，便于旋转旋钮25指向刻度值，得出拉力值，便于清楚准确的向患者施力。

具体的，固定套24与通槽200插接，起着导向作用，固定套24的外端设有固定环240，固定套24的一端尺寸与连接套20的外部尺寸相适配，起着限位作用，避免被弹力带23拉入通槽200中；滑槽11的内侧滑动连接有滑杆28，滑杆28的外侧套接有套环29，套环29的一侧设有挂钩290，挂钩290与其中一个固定环240挂接配合，便于拆装，当抬起绑定的腿完成上台阶座5的动作，腿部带着固定带3拉着拉力装置2，拉力装置2带着套环29在滑杆28上滑动，同时滑杆28在滑槽11内滑动，利于患者抬腿时，不同方向的力都能带动拉力装置2随意在内腔10中移动。

除此之外，拉力装置2的前侧挂接有固定带3，固定带3的一端外侧缝合有纽扣30，固定带3的另一端粘接有拉钩31，固定带3的另一端侧面开设有若干扣眼32，纽扣30和不同位置的扣眼32扣接，利于固定带3绑紧粗细不同的患者大腿，拉钩31与另一个固定环240挂接配合，便于拆装。

值得说明的是，本发明中涉及到动态测量系统16采用新拓三维技术有限公司生产的三维动态测量系统，其配套的电路和电源也可由本厂家提供；此系统基于双目立体视觉技术，利用准确识别的标志点实现立体匹配，重建出物体表面的三维空间坐标；此外，本实用新型中涉及到电路和电子元器件以及模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本发明保护的内容也不涉及对动态测量系统16的结构和工作原理改进。

实施例3

作为本发明的第三种实施例，为了利于患者安全轻松的进行训练，本发明人员设置了脚垫4和台阶座5，作为一种优选实施例，如图8、图9、图10、图11和图12所示，卡槽14的内侧卡接有脚垫4，脚垫4的顶面开设有足印槽40，脚垫4的一侧放置有台阶座5，台阶座5的顶面对称开设有插孔50，插孔50的内部插接有支撑杆51，支撑杆51的顶端一侧开设有若干螺纹孔510，支撑杆51的底端处焊接有加强块511，支撑杆51的上方插接有升降管52，两个升降管52的顶端之间焊接有横杆520，升降管52的底端处开设有圆孔且圆孔内插接有带帽螺栓521。

本实施例中，脚垫4和软垫521均采用硅胶制成，其柔韧性好且耐磨防滑，保证患者站立舒适和安全，护板53采用pp材质即聚丙烯，其质轻、韧性好且强度刚硬，经久耐用，带帽螺栓521采用注塑包胶工艺将普通螺栓的端头包胶着带纹路的塑料，便于手动旋紧，支撑杆51采用钢筋制成，升降管52采用壁厚1.2mm的铁管制成，其强度坚硬，足以承受患者身体的重力。

进一步的，脚垫4被训练器外壳1压实限位，避免受力偏离，影响患者的踩踏。

具体的，台阶座5采用木板制成台阶状，升降管52的顶端弯曲90°，其延伸至台阶座5的前侧正上方，带帽螺栓521与螺纹孔510螺纹连接，横杆520的前侧连接有护板53，护板53的后侧设有卡环530，卡环530与横杆520卡接配合，护板53的前侧粘接有软垫531。

除此之外，横杆520位于台阶座5的前侧正上方，使得患者扶持顺手和胸部贴合并保持站立姿势，利于抬腿上台阶训练。

实施例4

作为本发明的第四种实施例，提供多功能屈髋辅助训练器使用方法，如下步骤：

步骤一：将拉力装置2一端的固定环240挂在挂钩290上，再将其另一端的固定环240挂在拉钩31上，使患者站在脚垫4的足印槽40上，将固定带3绕过患者的大腿，并使纽扣30扣接在一个扣眼32中，且使固定带3绑紧。

步骤二：此时接通训练器的电源，使动态测量系统16、控制系统17和显示模块19通电工作，捏压发光球18将其内部的空气挤出，使吸盘180接触到腿部皮肤时松开捏压，发光球18因负压作用稳固地吸附在腿上，患者再将双手扶持着横杆520上并使胸部贴合在护板53上，抬起绑定的腿完成上台阶座5的动作，动态测量系统16便会摄像记录腿部发光球18的运动轨迹，将数据经数据线传至控制系统17中，经数据接收和分析模块的接收和分析，并将数据信息经数据线传至单片机模块中处理和储存，并在显示模块19中显示出需要的拉力值。

步骤三：治疗师根据显示的拉力值，通过旋转旋钮25指向刻度盘213中的对应拉力刻度，同时转块22被带动旋转，弹力带23缠绕在转块22的表面，使得拉力装置2的拉力增加，再将插销26插入对应的限位孔212中，使得旋钮25稳固，保持着弹力带23的拉力，调整好后，患者再次重复抬腿训练。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。