一种基于全向轮的主动式上肢及手部功能康复训练器的制作方法

本实用新型涉及一种康复训练设备，尤其涉及一种基于全向轮的主动式上肢及手部功能康复训练器。

背景技术：

针对中枢神经损伤引起的上肢功能障碍，患者在康复训练时，目前常采用上肢推举训练器，该设备体积较大，多用配重块、砝码来调节不同训练强度，零件繁多，这种传统形式的阻力无法无极调节，配重块也易丢失；另外也有一些针对桌面使用的训练设备，但桌面形状需与训练设备配套使用，不易携带，还可能对使用者造成夹伤或砸伤，配件零散易丢失，无法自动评估等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服目前上肢及手部功能康复训练器存在的问题，提供一种基于全向轮的主动式上肢及手部功能康复训练器。

为实现本实用新型的目的，提供了下述的技术方案：一种基于全向轮的主动式上肢及手部功能康复训练器，包括机身和交互终端，交互终端设置在机身上方，机身包括壳体、第一衬板、第二衬板、握把，所述握把设置在壳体两侧并与壳体转动连接，所述壳体内部设置第一衬板和第二衬板，第一衬板和第二衬板分别与壳体固定连接，在第一衬板中部设置安装孔，在安装孔上设置调节电机，调节电机与第一衬板固定连接，调节电机的转轴穿设在安装孔内，在第一衬板下方的壳体底部上表面设置第二衬板，在第二衬板上表面沿圆周方向等距设置三支全向轮，三支全向轮轴线水平且汇聚于一点，在每支全向轮内侧轴线上设置全向轮转轴和安装底座a，全向轮转轴一端与全向轮固定连接，全向轮转轴穿设在安装底座a上并通过轴承转动连接，在每支全向轮的内侧设置对应的电磁阻尼器，每支电磁阻尼器通过安装底座b固定设置在第二衬板上，每支电磁阻尼器外侧的阻尼输出转轴通过齿轮与对应的全向轮转轴转动连接，在每支电磁阻尼器内侧的阻尼调节转轴端部设置伞形齿轮a，调节电机的转轴端部设置伞形齿轮b，伞形齿轮b与其下方的三支伞形齿轮a相啮合，通过调节电机转轴转动来调节每支电磁阻尼器的阻尼大小，在第二衬板中部设置位置传感器，在第二衬板和壳体底部与位置传感器检测窗口对应的位置开孔，以便位置传感器检测位置变化情况，在第二衬板和壳体底部与各全向轮对应的位置分别设置开口。

进一步的所述的全向轮为双排式全向轮。

进一步的在所述的握把与壳体连接处设置旋转位置传感器，旋转位置传感器可检测握把转动角度。

进一步的在所述的握把顶端设置拇指按压开关，在握把相应的侧面设置食指按压开关，在握把的内部设置握力检测支架，在握力检测支架内侧设置压力传感器。

进一步的在所述机身侧部设置阻尼调节触摸条，用于控制电磁阻尼器阻尼的大小。

本实用新型有益技术效果：本实用新型为整体式设计，轻巧易携带，可调节训练阻尼，适应范围大，可依照交互终端指示进行训练，通过交互终端的反馈信息了解训练效果，提高趣味性。本方案中，同时使用三个全向轮可以实现任意方向的平移和原地旋转，可以进行任何复杂的弧线运动，相比传统辊轮，极大提升了设备在运动时的自由度，可实现在桌面平面内任意位置、任意方向的360度无死角运动，本方案可满足使用者双手握持姿态下的各种训练路径和旋转角度训练，提升了训练效果。

附图说明

图1是本实用新型外部结构示意图。

图2是本实用新型仰视角结构示意图。

图3是本实用新型去除壳体后结构示意图。

图4是本实用新型第一衬板和第二衬板间的结构示意图。

图5是握把外观结构示意图。

图6是握把内部结构示意图。

具体实施方式

为了更充分的解释本实用新型的实施，提供本实用新型的实施实例。这些实施实例仅仅是对本实用新型的阐述，不限制本实用新型的范围。

结合附图对本实用新型进一步详细的解释，附图中各标记为：1：交互终端；2：机身；3：阻尼调节触摸条；4：握把；5：全向轮；6：位置传感器；7：第一衬板；8：第二衬板；9：壳体；10：调节电机；11：安装底座a；12：安装底座b；13：电磁阻尼器；14：伞形齿轮a；15：伞形齿轮b；16：旋转位置传感器；17：拇指按压开关；18：食指按压开关；19：压力传感器；20：握力检测支架。

如图所示一种基于全向轮的主动式上肢及手部功能康复训练器，包括机身2和交互终端1，交互终端1设置在机身上方，机身2包括壳体9、第一衬板7、第二衬板8、握把4，所述握把4设置在壳体9两侧并与壳体9转动连接，所述壳体9内部设置第一衬7板和第二衬板8，第一衬板7和第二衬板8分别与壳体9固定连接，在第一衬板7中部设置安装孔，在安装孔上设置调节电机10，调节电机10与第一衬板7固定连接，调节电机10的转轴穿设在安装孔内，在第一衬板下方的壳体底部上表面设置第二衬板，在第二衬板上表面沿圆周方向等距设置三支全向轮5，三支全向轮轴线水平且汇聚于一点，在每支全向轮5内侧轴线上设置全向轮转轴和安装底座a11，全向轮转轴一端与全向5轮固定连接，全向轮转轴穿设在安装底座a11上并通过轴承转动连接，在每支全向轮5的内侧设置对应的电磁阻尼器13，每支电磁阻尼器通过安装底座b12固定设置在第二衬板8上，每支电磁阻尼器13外侧的阻尼输出转轴通过齿轮与对应的全向轮5转轴转动连接，在每支电磁阻尼器13内侧的阻尼调节转轴端部设置伞形齿轮a14，调节电机的转轴端部设置伞形齿轮b15，伞形齿轮b15与其下方的三支伞形齿轮a14相啮合，通过调节电机10转轴转动来调节每支电磁阻尼器13的阻尼大小，在第二衬板中部设置位置传感器6，在第二衬板和壳体底部与位置传感器检测窗口对应的位置开孔，以便位置传感器检测位置变化情况，在第二衬板和壳体底部与各全向轮对应的位置分别设置开口。本方案中不含万向轮驱动装置，完全靠使用者自身的力量根据要求推动装置在桌面上移动，根据交互终端提示转动握把、按动拇指按压开关和食指按压开关、握紧或松弛握把，通过变换不同位置和角度，达到训练的目的。

为避免全向轮滚筒的死区问题，所述的全向轮可采用双排式全向轮。

在本方案中，在所述的握把4与壳体连接处设置旋转位置传感器16，旋转位置传感器16可检测握把转动角度。在所述的握把顶端设置拇指按压开关17，在握把相应的侧面设置食指按压开关18，在握把的内部设置握力检测支架20，在握力检测支架内侧设置压力传感器19。在所述机身侧部设置阻尼调节触摸条3，用于控制电磁阻尼器阻尼的大小。

本方案中，同时使用三个全向轮可以实现任意方向的平移和原地旋转，可以进行任何复杂的弧线运动，相比传统辊轮，极大提升了设备在运动时的自由度，可实现在桌面平面内任意位置、任意方向的360度无死角运动，在本案的使用场景中，本方案可满足使用者双手握持姿态下的各种训练路径和旋转角度训练，提升了训练效果。

本方案中位置传感器6、旋转位置传感器16、拇指按压开关17、食指按压开关18、压力传感器19等数据通过有线或无线数据传输形式传输至主控制器，通过主控制器对数据进行分析处理后将训练的效果实施反馈至交互终端显示器上，反馈的方式可以使图文信息、语音信息，为了增加训练的趣味性甚至可以将训练数据以电子游戏形式进行交互反馈，本方案中所指的交互终端包括但不仅限于手机、个人计算机、平板电脑、pda等能够接受并显示训练效果相关数据的设备。有关电路控制与信号处理的相关细节不是本方案的技术要点，并且是成熟的技术，在此不做进一步描述。