一种电子计分的上肢运动装置的制作方法

本发明涉及一种电子计分的上肢运动装置，属于康复医疗器械技术领域。

背景技术：

我国脑中风、偏瘫的患者人数逐年增加，通过康复训练提高患者的生存质量是不可或缺的重要治疗手段，而目前的康复医疗器械缺乏娱乐性、激励性、量化指标等，康复是一个长期坚持的训练过程，久而久之患者对康复训练感到枯燥。

本申请通过患者双上肢驱动齿轮齿条机构带动前支柱后移，前支柱通过滑动架山的购砖带动滑动架后移，使弹性压缩机构压缩蓄能，患者在任何位置松手或者不再用力向前推动手柄，滑动架上安装的扇形齿轮与弹性压缩机构上固定的齿条啮合，驱动凸轮将滑动架上的勾爪与前支柱脱开，滑动架和其固定的撞击杆撞击发射管内的圆球，落在远近不同的球箱了，得到不同的分值，增加趣味性，同时提高患者的康复训练热情；弹性压缩机构的固定架上固定四根导向杆，导向杆与滑动架上设置的两个凸耳三滑动连接，导向杆与两个凸耳二同轴设置，每个导向杆上设置有一个压缩弹簧，两个凸耳二上可拆卸地安装有挡环，挡环内孔与导向杆滑动连接，实现患者使用两根压缩弹簧或者四根压缩弹簧进行康复训练，适应不同康复训练阶段或者不同患者的需要；球箱上安装有计数器，计数器与电子计分器或者计分装置连接，实现对患者康复训练进行量化。

技术实现要素：

本发明目的在于：提供一种电子计分的上肢运动装置，上肢机构与驱动齿轮齿条机构的齿条移动，齿条带动前支柱与滑动架勾接移动，压缩弹性压缩机构压缩蓄能，患者不再用力时，滑动架上安装的扇形齿轮进入啮合驱动凸轮将勾爪弹起，撞击杆弹射撞击下压发射筒内的挡球板并撞击圆球，圆球击落远近不同得分不同的康复训练装置。

本发明的技术方案是这样实现的：一种电子计分的上肢运动装置，包括底座1、上肢机构2、击球机构3、电子计分器，所述的上肢机构2包括左上肢机构、右上肢机构、转动轴203，转动轴203转动安装在底座1上，左上肢机构、右上肢机构同步驱动转轴203转动；

所述的击球机构3包括圆柱齿轮303、撞击杆305、前支柱306、弹性压缩机构、勾爪322、发射管325、球仓332、计数器、圆球，所述的转动轴203固定圆柱齿轮303，圆柱齿轮303与齿条301啮合，齿条301与底座沿着前后方向滑动连接，前支柱306固定齿条301的前端，弹性压缩机构与撞击杆305后部滑动连接，滑动架314后移时，弹性压缩机构被压缩蓄能；

所述的滑动架314下端设置有向后伸出的勾接杆3143，勾接杆3143固定柱销，柱销317转动安装勾爪322的前端，勾爪322后端向下侧伸出，勾爪322后端设置有向前侧、下侧倾斜的勾爪斜面3221，勾爪322与勾接杆3143之间设置有扭力弹簧343，用于勾爪322后端向下侧转动，勾爪322后部固定限位销二321，限位销二321在扭力弹簧343的作用下与勾接杆3143后端设置的向下伸出的凸块31432后端面贴合，凸块31432转动安装齿轮轴319，齿轮轴319的左端固定扇形齿轮318，齿轮轴319右端固定凸轮341，凸轮341位于勾爪322的下侧前部，所述的前支柱306上端设置有向上伸出的支柱凸台3061，支柱凸台3061前侧设置有从后向前向下方倾斜的凸台斜面3062；弹性压缩机构上设置有向前伸出的固定齿条323，固定齿条323与扇形齿轮318啮合；

球仓332内放置有若干个圆球，球仓332下端均通过进球通道331与发射管323的内腔连通，发射管325下端设置有从下侧贯穿至中部的发射管方孔一3251、发射管方孔二3252，发射管方孔一3251、发射管方孔二3252分别位于进球通道331的前、后侧，挡球板327后端与发射管325的后端铰接，挡球板327的中部设置有向上伸出的后挡板3272，后挡板3272位于发射管方孔二3252内，且后挡板3272上表面为从后向前变高的斜面，挡球板327上午前端设置有向上伸出的前挡板3271，所述的前挡板3271位于发射管方孔一3251内，挡球板327与发射管325之间设置有挡球板327的弹性复位机构；发射管323固定在底座1上；

发射管325的前侧设置有从前向后依次排列的四个接球箱335，接球箱335均设置有落球通道336，落球通道336上均设置有计数器，用于计数落球通道336内圆球下落的个数，落球通道336下端设置有收集箱339，接球箱335固定在底座1上；计数器通过线路与电子计分器连接，圆球落在四个接球箱335之一的球箱中，所得分值不同，距离发射管323远的球箱分值高，反之，分值变低。

所述的弹性压缩机构包括后支柱308、挡板309、复位弹簧310、导向杆311、固定架312、压缩弹簧313、挡环315、磁铁316，所述的后支柱308固定在底座1上，后支柱308固定固定架312的下端，固定架312中间圆孔一与撞击杆305后部滑动连接，撞击杆305的后端固定挡板309，固定架312与挡板309之间设置有复位弹簧310，复位弹簧310套设在撞击杆305上，固定架312外侧沿着圆周方向均布设置有四个凸耳一3121，凸耳一3121的圆孔一分别与一个导向杆311固定连接，所述的导向杆311与撞击杆305平行设置，滑动架314的中间圆孔二与撞击杆305固定连接，滑动架314左上、右下侧分别设置有一个凸耳二3141，滑动凸耳二上设置的圆孔二分别与一个导向杆311同轴设置，圆孔二直径大于导向杆311直径，以及压缩弹簧313的外径，滑动架314左下、右上侧分别设置有一个凸耳三3142，凸耳三上设置的圆孔三分别与一个导向杆311滑动连接，每个导向杆311位于滑动架314与固定架312之间均套设一个压缩弹簧313，所述的凸耳二3141上设置有可拆卸的挡环315，挡环315内孔与导向杆311滑动连接；

所述的后支柱308上端固定固定齿条323。

所述的凸耳二3141上设置有可拆卸的挡环315的结构为：所述的凸耳二3141后端设置有凹槽31411，凹槽31411的前侧臂上沿着圆孔二的圆周方向均布固定有磁铁316，挡环315为两半式剖分结构，挡环315通过磁铁316的吸力安装在凹槽31411内，挡环315内孔与一个导向杆311滑动连接，挡环315为磁吸性金属材料制成，所述的滑动架314的后端设置有沿着圆孔二均布的四个挡环缺口31412，用于便于将挡环315拆卸，所述的凸耳二3141的圆孔二与其后侧相对应的凸耳一3121的圆孔一同轴设置，凸耳三3142的圆孔三与其后侧相对应的凸耳一3121的圆孔一同轴设置。

所述的勾接杆3143的后端固定限位销一320，限位销一320位于齿轮轴319的正上方，用于防止扇形齿轮318出现转动整圈的现象，勾接杆3143后端上侧设置有从下向上向前倾斜的倾斜面31433，用于避让限位销二321。

所述的弹性复位机构的结构为：所述的挡球板327的中部设置有向左、右侧伸出的下固定柱328，发射管323的左、右侧位于下固定柱328的上方均设置有一个上固定柱333，发射管323同侧的上固定柱333与下固定柱328之间均通过一根弹性拉线330连接。

所述的凸轮341设置有向前侧上方伸出的凸起3412，凸轮341设置有向后侧下方伸出的配重块3411。

滑动架314左上、右下侧的凸耳二3141的圆孔二中心连线，与滑动架314左下、右上侧的凸耳三3142凸耳三3142的圆孔三的中心连线垂直设置，且交点通过中间圆孔二的中心轴线。

所述的固定架312的中间圆孔一、滑动架314的中间圆孔二、撞击杆305、发射管323同轴设置。

所述的进球通道331直径尺寸仅允许单个圆球通过，发射管323内腔与撞击杆305前部间隙配合，发射管323的直径尺寸与圆球间隙配合。

所述的底座1呈左右对称结构，所述的上肢机构2包括左上肢机构、右上肢机构、转动轴203、转轴架204，左上肢机构与右上肢机构关于底座1的左右对称平面对称设置，所述的右上肢机构包括右手柄201、右手柄杆202，所述的转动轴203沿着左右方向水平设置，转动轴203左、右部分别转动安装在一个转轴架204的上端，转轴架204下端固定在底座1上，所述的转轴203的右端固定右手柄杆202的下端，右手柄杆202的上端固定右手柄201。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本申请通过患者双上肢驱动齿轮齿条机构带动前支柱后移，前支柱通过滑动架山的购砖带动滑动架后移，使弹性压缩机构压缩蓄能，患者在任何位置松手或者不再用力向前推动手柄，滑动架上安装的扇形齿轮与弹性压缩机构上固定的齿条啮合，驱动凸轮将滑动架上的勾爪与前支柱脱开，滑动架和其固定的撞击杆撞击发射管内的圆球，落在远近不同的球箱了，得到不同的分值，增加趣味性，同时提高患者的康复训练热情；弹性压缩机构的固定架上固定四根导向杆，导向杆与滑动架上设置的两个凸耳三滑动连接，导向杆与两个凸耳二同轴设置，每个导向杆上设置有一个压缩弹簧，两个凸耳二上可拆卸地安装有挡环，挡环内孔与导向杆滑动连接，实现患者使用两根压缩弹簧或者四根压缩弹簧进行康复训练，适应不同康复训练阶段或者不同患者的需要；球箱上安装有计数器，计数器与电子计分器或者计分装置连接，实现对患者康复训练进行量化。

附图说明

图1是一种电子计分的上肢运动装置的总体结构示意图。

图2是一种电子计分的上肢运动装置的上肢机构的结构示意图。

图3是击球机构的后部结构示意图一。

图4是击球机构的前部结构示意图。

图5是击球机构滑动架的凸耳二上安装可拆卸的挡环的结构示意图。

图6是击球机构的勾爪与前支柱连接勾接的结构示意图一。

图7是击球机构的勾爪与前支柱连接勾接的结构示意图二。

图8是击球机构的扇形齿轮、固定齿条安装位置结构示意图。

图9是击球机构的勾爪脱开前支柱后扇形齿轮状态结构示意图。

图10是击球机构的勾爪与勾接杆之间设置有扭力弹簧结构示意图。

图11是发射管的结构示意图。

图12是发射管的半剖结构示意图。

图13是接球箱安装位置结构示意图一。

图14是接球箱安装位置结构示意图二。

附图标记说明：1-底座、2-上肢机构、3-击球机构、4-座椅、201-右手柄、202-右手柄杆、203-转动轴、204-转轴架、301-齿条、302-支撑导轨、303-圆柱齿轮、304-后导轨滑块、305-撞击杆、306-前支柱、307-前导轨滑块、308-后支柱、309-挡板、310-复位弹簧、311-导向杆、312-固定架、313-压缩弹簧、314-滑动架、315-挡环、316-磁铁、317-柱销、318-扇形齿轮、319-齿轮轴、320-限位销一、321-限位销二、322-勾爪、323-固定齿条、324-扭力弹簧、325-发射管、326-铰接轴、327-挡球板、328-下固定柱、329-发射架、330-弹性拉线、331-进球通道、332-球仓、333-上固定柱、334-铰接座、335-接球箱、336-落球通道、337-计数器发射端、338-接球箱架、339-收集箱、340-计数器接收端、341-凸轮、3121-凸耳一、3141-凸耳二、3142-凸耳三、3143-勾接杆、31411-凹槽、31412-挡环缺口、31431-勾接杆缺口、31432-凸块、31433-倾斜面、3061-支柱凸台、3062-凸台斜面、3411-配重块、3412-凸起、3221-勾爪斜面、3251-发射管方孔一、3252-发射管方孔二、3271-前挡板、3272-后挡板。

具体实施方式

结合图1-14，本发明的一种电子计分的上肢运动装置，包括底座1、上肢机构2、击球机构3、座椅4、电子计分器，以患者的上下、前后、左右方向定义本申请的方向，以便描述本申请，所述的底座1呈左右对称结构，所述的上肢机构2包括左上肢机构、右上肢机构、转动轴203、转轴架204，左上肢机构与右上肢机构关于底座1的左右对称平面对称设置，所述的右上肢机构包括右手柄201、右手柄杆202，所述的转动轴203沿着左右方向水平设置，转动轴203左、右部分别转动安装在一个转轴架204的上端，转轴架204下端固定在底座1上，所述的转轴203的右端固定右手柄杆202的下端，右手柄杆202的上端固定右手柄201。

所述的击球机构3包括齿条301、支撑导轨302、圆柱齿轮303、后导轨滑块304、撞击杆305、前支柱306、前导轨滑块307、弹性压缩机构、滑动架314、柱销317、扇形齿轮318、齿轮轴319、限位销一320、限位销二321、勾爪322、固定齿条323、扭力弹簧324、发射管325、铰接轴326、挡球板327、下固定柱328、发射架329、弹性拉线330、进球通道331、球仓332、上固定柱333、铰接座334、接球箱335、落球通道336、计数器发射端337、接球箱架338、收集箱339、计数器接收端340、凸轮341、圆球，所述的弹性压缩机构包括后支柱308、挡板309、复位弹簧310、导向杆311、固定架312、压缩弹簧313、挡环315、磁铁316，所述的转动轴203的中间固定圆柱齿轮303，圆柱齿轮303与齿条301啮合，齿条301后端固定后导轨滑块304，后导轨滑块304安装在支撑导轨302上，齿条301、支撑导轨302沿着前后方向水平设置，齿条301的前端固定前导轨滑块307，前支柱306下端同时固定前导轨滑块307、齿条301的前端，所述的后支柱308呈倒置的叉形，叉形两端固定在底座1上，后支柱308的叉形尾部固定固定架312的下端，固定架312中间圆孔一与撞击杆305后部滑动连接，撞击杆305的后端固定挡板309，固定架312与挡板309之间设置有复位弹簧310，复位弹簧310套设在撞击杆305上，固定架312外侧沿着圆周方向均布设置有四个凸耳一3121，凸耳一3121的圆孔一分别与一个导向杆311固定连接，所述的导向杆311与撞击杆305平行设置，滑动架314的中间圆孔二与撞击杆305固定连接，滑动架314左上、右下侧分别设置有一个凸耳二3141，滑动凸耳二上设置的圆孔二分别与一个导向杆311同轴设置，圆孔二直径大于导向杆311直径，以及压缩弹簧313的外径，滑动架314左下、右上侧分别设置有一个凸耳三3142，凸耳三上设置的圆孔三分别与一个导向杆311滑动连接，两个凸耳二3141的中心连线与两个凸耳三3142的中心连线垂直设置，且交点通过中间圆孔二的中心轴线，每个导向杆311位于滑动架314与固定架312之间均套设一个压缩弹簧313。

所述的凸耳二3141后端设置有凹槽31411，凹槽31411的前侧臂上沿着圆孔二的圆周方向均布固定有磁铁316，挡环315为两半式剖分结构，挡环315通过磁铁316的吸力安装在凹槽31411内，挡环315内孔与一个导向杆311滑动连接，挡环315为磁吸性金属材料制成，例如至少含有铁、钴、镍中一种元素，所述的滑动架314的后端设置有沿着圆孔二均布的四个挡环缺口31412，用于便于将挡环315拆卸，所述的凸耳二3141的圆孔二与其后侧相对应的凸耳一3121的圆孔一同轴设置，凸耳三3142的圆孔三与其后侧相对应的凸耳一3121的圆孔一同轴设置。

所述的球仓332内放置有若干个圆球，球仓332下端均通过进球通道331与发射管323的内腔连通，且进球通道331直径尺寸仅允许单个圆球通过，发射管323内腔与撞击杆305前部间隙配合，发射管323沿着前后方向水平设置，发射管323的直径尺寸与圆球间隙配合，发射管325下端设置有从下侧贯穿至中部的发射管方孔一3251、发射管方孔二3252，发射管方孔一3251、发射管方孔二3252分别位于进球通道331的前、后侧，挡球板327后端通过铰接轴326与铰接座334铰接，铰接座334固定在发射管325的后端下侧，挡球板327的中部设置有向上伸出的后挡板3272，后挡板3272位于发射管方孔二3252内，且后挡板3272上表面为从后向前变高的斜面，挡球板327上午前端设置有向上伸出的前挡板3271，所述的前挡板3271位于发射管方孔一3251内，前挡板3271、后挡板3272用于挡住从进球通道331下落到发射管323内的圆球，所述的挡球板327的中部设置有向左、右侧伸出的下固定柱328，发射管323的左、右侧位于下固定柱328的上方均设置有一个上固定柱333，发射管323同侧的上固定柱333与下固定柱328之间均通过一根弹性拉线330连接，用于撞击杆305前端撞击后挡板3272后，挡球板327前部向下摆动后的复位，发射管323固定在发射架329的上端，发射架329下端固定在底座1上。

所述的滑动架314下端设置有向后伸出的勾接杆3143，勾接杆3143后端设置有沿着上下方向贯穿的勾接杆缺口31431，勾接杆3143后端缺口的左、右侧分别固定柱销317的左、右端，柱销317的中部转动安装勾爪322的前端，勾爪322后端向下侧伸出，勾爪322后端设置有向前侧、下侧倾斜的勾爪斜面3221，勾爪322的左、右侧各设置有一个扭力弹簧343，扭力弹簧343套设在柱销317上，用于勾爪322后端向下侧转动，勾爪322后部左侧固定限位销二321的右端，限位销二321的左端在扭力弹簧343的作用下与勾接杆3143后端下侧设置的向下伸出的凸块31432后端面贴合，凸块31432转动安装齿轮轴319，齿轮轴319的左端固定扇形齿轮318，齿轮轴319的右端固定凸轮341，凸轮341设置有向前侧上方伸出的凸起3412，凸轮341设置有向后侧下方伸出的配重块3411，凸轮341位于勾爪322的下侧前部，且位于柱销317的后部。

所述的勾接杆3143的后端左侧面固定限位销一320的右端，限位销一320的中部用于限制扇形齿轮318的转动范围，从左侧正视扇形齿轮318视角时，限位销一320用于限制扇形齿轮318顺时针、逆时针转动范围，限位销一320位于齿轮轴319的正上方，防止扇形齿轮318出现转动整圈的现象，勾接杆3143后端上侧设置有从下向上向前倾斜的倾斜面31433，用于避让限位销二321。

所述的前支柱306上端设置有向上伸出的支柱凸台3061，支柱凸台3061前侧设置有从后向前向下方倾斜的凸台斜面3062。

所述的后支柱308上端设置有向前伸出的固定齿条323，固定齿条323与扇形齿轮318啮合。

位于发射管325的前侧设置有从前向后依次排列的四个接球箱335，用于接住发射管323内击落的圆球，相邻的接球箱335两两贴合，接球箱335均设置有落球通道336，落球通道336上均设置有计数器，用于计数落球通道336内圆球下落的个数，落球通道336下端设置有收集箱339，用于收纳落球通道336下端滚落的圆球，四个接球箱335固定在接球箱架338上端，接球箱架338下端固定在底座1上。

每个落球通道336左侧分别固定一计数器发射端337，每个落球通道336右侧分别固定计数器接收端340，分别用于计数每个落球通道336内的滚落的圆球，所述的每个落球通道336的计数器发射端337、计数器接收端340均通过线路与电子计分器或计分装置连接，电子计分器或计分装置设置在底座1上，圆球分别落在四个接球箱335之一的球箱中，每个球箱所得分值不同，距离发射管323远的球箱分值高，反之，分值变低。

所述的固定架312的中间圆孔一、滑动架314的中间圆孔二、撞击杆305、发射管323同轴设置。

所述的圆球为空心金属球，所述的座椅4设置在底座1上，且位于右手柄杆202与左上肢机构的左手柄杆之间的后侧位置。

当患者出现单侧或者双侧上肢运动功能障碍进行康复训练时，患者双手分别抓住右手柄201、左手柄，并向前推动，根据患者的病情，使双侧上肢同时主动运动，或者一侧上肢带动另一侧上肢运动，同时根据患者需要的康复训练力量，向前推动挡板309，使压缩弹簧313放松，将剖分式的挡环315放入到凹槽31411内，磁铁316吸住挡环315，松开挡板309，如果患者康复训练力量较弱时，则在两个凸耳二3141的凹槽31411内取出挡环315，则凸耳二3141同轴设置的导向杆311上的压缩弹簧313在滑动架314向后移动时，穿过凸耳二3141的圆孔二，而不起作用，下面以两个凸耳二3141的圆孔二安装挡环315为例进行说明，向前推动右手柄201、左手柄，转动轴203转动，圆柱齿轮303转动，圆柱齿轮303带动啮合的齿条301向后移动，前支柱306向后移动，由于支柱凸台3061的后端面与勾爪322后端勾接，勾爪322向后拉动勾接杆3143，固定齿条323与扇形齿轮318啮合，使扇形齿轮318向前摆动到没有轮齿与固定齿条323啮合后，扇形齿轮318后侧边缘摆动到齿轮轴319的前侧而不再继续摆动，限位销一320防止扇形齿轮318由于与固定齿条323接触摩擦，在惯性力作用下，而使扇形齿轮318下侧向前摆动范围超过设定的角度，患者松开手或者双手不用力时，而影响扇形齿轮318与固定齿条啮合而使凸轮341抬起勾爪322的效果；

滑动架314向后滑动，由于滑动架314的中间圆孔二与撞击杆305固定连接，撞击杆305向后移动，发射管325内的前挡板3271、后挡板3272在弹性拉线330的作用下抬起，前球仓322下端的进球通道331内的一个圆球下落到发射管323内，并被前挡板3271、后挡板3272挡住，撞击杆305圆周方向的四个压缩弹簧313被压缩，当患者的双侧上肢向前移动到患者所能达到的极限位置时，松开双手，撞击杆305圆周方向的四个压缩弹簧313使撞击杆305向前移动，扇形齿轮318与固定齿条323啮合，扇形齿轮318向后摆动，凸轮341转动，凸轮341的凸起3412将勾爪322向上抬起，克服扭力弹簧343的作用力，勾爪322脱开支柱凸台3061，右手柄201、左手柄、圆柱齿轮303、齿条301失去动力，防止右手柄201、左手柄跟随撞击杆305摆动而撞伤患者，同时防止减小撞击杆305的弹射力量，撞击杆305向前弹射，扇形齿轮318借助惯性，扇形齿轮318下端转动到位于限位销320的后侧，并与固定齿条323不再啮合，限位销一320挡住扇形齿轮318继续转动，防止扇形齿轮318出现转动整圈的现象，防止撞击杆305在弹射的过程中，扇形齿轮318与固定齿条323再次进入啮合，影响撞击杆305向前的弹射速度，撞击杆305弹射过程中，扇形齿轮318下端位于限位销一320的后侧，扇形齿轮318前侧边缘与固定齿条323摩擦，撞击杆305向前弹射复位后，扇形齿轮318位于固定齿条323的前端，以使扇形齿轮318在棘爪3161、配重块3162的重力作用下复位，撞击杆305前端撞击后挡板3272前高后低的上表面，挡球板327前部沿着铰接轴326向下摆动，前挡板3271、后挡板3272上端下摆至发射管325内壁下侧，弹性拉线330被拉长，圆球被撞击杆305击落，如果患者双手向前推动的距离大，则撞击杆305弹射的力量大，圆球被击落的距离大，根据患者双手向前推动的距离大小，圆球分别落在四个球箱335内，每个球箱所得分值不同，距离发射管323远的球箱分值高，反之，分值低，对患者的康复训练过程进行量化打分，例如圆球落到从后向前的球箱内分值分别为1分、2分、3分、4分，落球通道336上均设置的计数器与电子计分器连接，电子计分器或计分装置根据四个计数器所计数的球箱335内圆球个数进行计分，提高患者的康复训练的娱乐性，促使患者的上肢运动范围尽量大，通过患者长期训练所得分数值，进行康复效果评价；另一方面对患者每天的运动量进行量化，对患者康复过程进行督促。撞击杆305撞击圆球后，撞击杆305继续前移，复位弹簧310被压缩而复位，向后拉动左手柄、右手柄201，圆柱齿轮303转动，齿条301向前移动，支柱凸台3061前侧设置的凸台斜面3062向上推开勾爪322后端设置的勾爪斜面3221，支柱凸台3061与勾爪322勾接，完成一次圆球撞击。