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一种多功能踝关节康复训练设备

2021-01-31 22:08:33

一种多功能踝关节康复训练设备

  技术领域

  本发明涉及医疗康复技术领域,具体涉及一种多功能踝关节康复训练设备。

  背景技术

  我国老龄化问题日益严重,而中风偏瘫又是老年人中的高发病,因此针对老年人偏瘫后的康复治疗显得尤为重要。偏瘫患者踝背屈障碍由于在步行摆动相中不能克服足下垂,从而严重影响其步行能力的恢复,因此踝关节的康复对偏瘫患者的整体性康复有着极其重要的意义。

  对于偏瘫患者的传统康复手段需理疗师手把手进行,消耗了大量的时间与体力,并且无法保证充足的训练时间和足够的训练强度。现有的踝关节康复仪器大多训练模式单一,缺少患者训练运动数据检测,无法进行高效的康复训练。

  发明内容

  (1)要解决的技术问题

  本发明的目的在于克服现有技术的不足,适应现实需要,提供一种多功能踝关节康复训练设备,以解决上述技术问题。

  (2)技术方案

  为了实现本发明的目的,本发明所采用的技术方案为:

  一种多功能踝关节康复训练设备,包括支撑框和脚踏板,所述脚踏板设置在支撑框内,所述脚踏板的下端面边缘处连接有金属铰链的一端,金属铰链的另一端固定连接在倾斜支板的上端面上,所述倾斜支板的上端面上连接有连接弹簧,连接弹簧的上端连接在脚踏板的下端面上,所述倾斜支板的倾斜上端连接在横向支板上,横向支板的自由端滑动设置在一号滑槽内,且一号滑槽固定设置在支撑框的内侧壁上,所述横向支板的下端面上连接有一号连接竖杆,一号连接竖杆的下端连接有环形齿条,环形齿条的下端连接有二号连接竖杆,所述二号连接竖杆的下端连接有滑动块,且滑动块滑动设置在二号滑槽内,所述二号滑槽固定设置在支撑框的内底壁上,所述环形齿条内的两组平行交替齿轮啮合有缺齿轮,且缺齿轮固定套设在二号转动杆外,所述二号转动杆活动插接在一号支撑竖板上,一号支撑竖板固定设置在支撑框的内底壁上,所述二号转动杆的自由端连接有一号锥齿轮,一号锥齿轮啮合有二号锥齿轮,所述二号锥齿轮的侧壁连接有三号转动杆,三号转动杆活动插接在二号支撑竖板上,所述二号支撑竖板固定设置在支撑框的内底壁上,所述三号转动杆的自由端连接有三号锥齿轮,三号锥齿轮与四号锥齿轮相啮合,所述四号锥齿轮固定套设在四号转动杆上,且四号转动杆与驱动电机相连接,所述驱动电机固定设置在支撑框的内侧壁上;

  所述四号转动杆外固定套设有一号皮带轮,且一号皮带轮上滚动设置有皮带的一端,所述皮带的另一端传动连接有二号皮带轮,所述二号皮带轮固定套设在一号转动杆外,且一号转动杆转动设置在支撑框的内侧壁上,所述一号转动杆外固定套设有椭圆形抵触板,且椭圆形抵触板的上端与脚踏板的下端面抵触设置;

  所述脚踏板的上方设置有腿部固定机构,且腿部固定机构的侧壁连接有连接杆,所述连接杆的自由端连接在支撑框的内侧壁上;

  所述脚踏板的下端面上连接有一号扭矩传感器的一端,一号扭矩传感器的另一端固定连接在倾斜支板的上端面上;

  所述横向支板的上端面上连接有二号扭矩传感器的一端,二号扭矩传感器的另一端固定连接在一号滑槽的上端面上。

  进一步地,所述二号转动杆上固定套设有两个一号限位板,且两个一号限位板分别设置在一号支撑竖板的两侧,所述三号转动杆上固定套数有两个二号限位板,且两个二号限位板分别设置在二号支撑竖板的两侧。

  进一步地,所述支撑滑杆的自由端连接有防脱块,且防脱块的高度大于移动孔的孔高。

  进一步地,所述腿部固定机构包括一号弧形固定板和二号弧形固定板,所述一号弧形固定板和二号弧形固定板组成一圆形放置腔,所述一号弧形固定板的两侧壁上均连接有一号固定块,一号固定块的侧壁连接有支撑滑杆,所述支撑滑杆活动插接在移动孔内,且移动孔开设在二号固定块上,所述二号固定块固定设置在二号弧形固定板的侧壁上。

  进一步地,所述一号弧形固定板和二号弧形固定板相互靠近的一侧均连接有海绵垫。

  进一步地,所述二号弧形固定板远离一号弧形固定板的一端连接有抽拉把手。

  进一步地,所述支撑滑杆外活动套设有支撑管,支撑管固定设置在二号弧形固定板的侧壁上,所述支撑管的侧壁连接有锁定板,锁定板活动插接在锁定槽内,且锁定槽固定设置在支撑滑杆的侧壁上,所述锁定板上开设有锁定孔,且锁定孔内活动设置有锁定杆,所述锁定杆活动插接在锁定槽上,且锁定杆上缠绕连接有支撑弹簧,支撑弹簧的两端分别连接在锁定杆的侧壁上和锁定槽的外顶壁上。

  进一步地,所述一号弧形固定板上开设有移动槽,且移动槽内滑动设置有敲击板,所述敲击板的侧壁连接有气缸臂,且气缸臂活动插接在一号弧形固定板上,并与驱动气缸相连接,所述驱动气缸固定设置在支撑架上,且支撑架固定设置在一号弧形固定板的侧壁上,所述移动槽的开口端设置有橡胶垫。

  进一步地,所述锁定杆的上端连接有抽拉盘。

  进一步地,所述锁定板位于锁定槽内的一端连接有防卡板。

  (3)有益效果:

  A.本发明中,可实现对人体踝关节内旋/外旋的康复训练,同时通过力矩传感器与编码器的应用,可以获取训练过程中患者的力矩、运动位置等信息,集成了康复训练和信息检测功能,为康复评价系统提供依据。本发明具有以下优点:其一,集成康复训练及运动状态检测,能有效地评定康复训练的进度和效果;其二,可实现踝关节内旋外旋的主动训练和被动训练;其三,所述踝关节康复训练装置适用于偏瘫早、中、晚期患者,适应性强。

  B.具体地,本发明的设备在患者进行踝关节康复的过程中,既可以实现脚部的上下倾斜运动,同时又可以实现脚部的左右运动,从而通过脚部的上下和左右运动,实现踝关节的内旋和外旋康复运动,并且本发明中结构设计合理,在康复的过程中,可实现外旋和内旋的同步进行,从而实现踝关节的高效康复效果。

  C.在本发明中脚踏板的上方,还设置了腿部固定机构,腿部固定机构的设置,用于实现对腿部的固定,这样在进行踝关节康复运动的过程中,可以防止腿部发生移动,从而起到固定康复位的作用,进而可以使得踝关节康复过程更加的高效进行。

  D.并且在腿部固定机构中还增设了移动槽、敲击板、橡胶垫、气缸臂和驱动气缸的组合结构,该组合结构的设置,用于对腿部进行轻微敲击,从而达到对腿部按摩的效果,具体地,在进行踝关节康复运动过程中,可以通过上述组合结构的设置,对腿部起到按摩作用,从而起到疏通血液的作用,进而可以有益于患者的康复过程。

  E.同时,在腿部固定机构内还设置有锁定结构,用于起到对一号弧形固定板和二号弧形固定板实现锁定过程,具体地,在通过一号弧形固定板和二号弧形固定板对腿部进行夹持的过程中,为了避免由于腿部的运动,而推开一号弧形固定板和二号弧形固定板,从而无法实现对腿部的夹固,设置了锁定结构,锁定结构可以对一号弧形固定板和二号弧形固定板的位置起到锁定作用,从而使得一号弧形固定板和二号弧形固定板对腿部具有更好的锁定效果。

  附图说明

  图1为本发明多功能踝关节康复训练设备的实施例正视切割结构示意图;

  图2为本发明多功能踝关节康复训练设备图1中A-A截面示意图;

  图3为本发明多功能踝关节康复训练设备图1中B-B截面示意图;

  图4为本发明多功能踝关节康复训练设备图1中腿部固定机构立体放大结构示意图;

  图5为本发明多功能踝关节康复训练设备图4中局部放大结构示意图;

  图6为本发明多功能踝关节康复训练设备图4中锁定板立体放大结构示意图。

  附图标记如下:

  支撑框1、腿部固定机构2、一号弧形固定板2-1、二号弧形固定板2-2、海绵垫2-3、抽拉把手2-4、一号固定块2-5、支撑滑杆2-6、二号固定块2-7、移动孔2-8、支撑管2-9、锁定板2-10、锁定槽2-11、锁定杆2-12、支撑弹簧2-13、抽拉盘2-14、锁定孔2-15、防卡板2-16、移动槽2-17、敲击板2-18、橡胶垫2-19、气缸臂2-20、驱动气缸2-21、支撑架2-22、防脱块2-23、连接杆3、脚踏板4、金属铰链5、倾斜支板6、连接弹簧7、一号扭矩传感器8、横向支板9、一号滑槽10、二号扭矩传感器11、一号连接竖杆12、环形齿条13、二号连接竖杆14、滑动块15、二号滑槽16、一号转动杆17、二号转动杆18、一号支撑竖板19、一号限位板20、一号锥齿轮21、二号锥齿轮22、三号转动杆23、二号支撑竖板24、二号限位板25、三号锥齿轮26、四号锥齿轮27、四号转动杆28、驱动电机29、一号皮带轮30、皮带31、二号皮带轮32、椭圆形抵触板33、缺齿轮34。

  具体实施方式

  下面结合附图1-6和实施例对本发明进一步说明:

  一种多功能踝关节康复训练设备,包括支撑框1和脚踏板4,脚踏板4设置在支撑框1内,脚踏板4的下端面边缘处连接有金属铰链5的一端,金属铰链5的另一端固定连接在倾斜支板6的上端面上,倾斜支板6的上端面上连接有连接弹簧7,连接弹簧7的上端连接在脚踏板4的下端面上,倾斜支板6的倾斜上端连接在横向支板9上,横向支板9的自由端滑动设置在一号滑槽10内,且一号滑槽10固定设置在支撑框1的内侧壁上,横向支板9的下端面上连接有一号连接竖杆12,一号连接竖杆12的下端连接有环形齿条13,环形齿条13的下端连接有二号连接竖杆14,二号连接竖杆14的下端连接有滑动块15,且滑动块15滑动设置在二号滑槽16内,二号滑槽16固定设置在支撑框1的内底壁上,环形齿条13内的两组平行交替齿轮啮合有缺齿轮34,且缺齿轮34固定套设在二号转动杆18外,二号转动杆18活动插接在一号支撑竖板19上,一号支撑竖板19固定设置在支撑框1的内底壁上,二号转动杆18的自由端连接有一号锥齿轮21,一号锥齿轮21啮合有二号锥齿轮22,二号锥齿轮22的侧壁连接有三号转动杆23,三号转动杆23活动插接在二号支撑竖板24上,二号支撑竖板24固定设置在支撑框1的内底壁上,三号转动杆23的自由端连接有三号锥齿轮26,三号锥齿轮26与四号锥齿轮27相啮合,四号锥齿轮27固定套设在四号转动杆28上,且四号转动杆28与驱动电机29相连接,驱动电机29固定设置在支撑框1的内侧壁上,该实施例中,可实现对人体踝关节内旋/外旋的康复训练,同时通过力矩传感器与编码器的应用,可以获取训练过程中患者的力矩、运动位置等信息,集成了康复训练和信息检测功能,为康复评价系统提供依据。本发明具有以下优点:其一,集成康复训练及运动状态检测,能有效地评定康复训练的进度和效果;其二,可实现踝关节内旋外旋的主动训练和被动训练;其三,踝关节康复训练装置适用于偏瘫早、中、晚期患者,适应性强。

  四号转动杆28外固定套设有一号皮带轮30,且一号皮带轮30上滚动设置有皮带31的一端,皮带31的另一端传动连接有二号皮带轮32,二号皮带轮32固定套设在一号转动杆17外,且一号转动杆17转动设置在支撑框1的内侧壁上,一号转动杆17外固定套设有椭圆形抵触板33,且椭圆形抵触板33的上端与脚踏板4的下端面抵触设置,该实施例的设置,可以使得脚踏板4实现上下运动,从而在康复过程中,可以模仿人体走路时,脚的运动过程,从而起到辅助康复的过程。

  脚踏板4的上方设置有腿部固定机构2,且腿部固定机构2的侧壁连接有连接杆3,连接杆3的自由端连接在支撑框1的内侧壁上,腿部固定机构2的设置,用于实现对腿部的固定,这样在进行踝关节康复运动的过程中,可以防止腿部发生移动,从而起到固定康复位的作用,进而可以使得踝关节康复过程更加的高效进行。

  脚踏板4的下端面上连接有一号扭矩传感器8的一端,一号扭矩传感器8的另一端固定连接在倾斜支板6的上端面上,横向支板9的上端面上连接有二号扭矩传感器11的一端,二号扭矩传感器11的另一端固定连接在一号滑槽10的上端面上,一号扭矩传感器8和二号扭矩传感器11组合结构的设置,用于起到对脚部康复过程内旋和外旋旋力的监测和记录,从而可以根据实际情况对康复强度进行调整,进而可以达到高效康复的效果。

  本实施例中,二号转动杆18上固定套设有两个一号限位板20,且两个一号限位板20分别设置在一号支撑竖板19的两侧,三号转动杆23上固定套数有两个二号限位板25,且两个二号限位板25分别设置在二号支撑竖板24的两侧,一号限位板20和二号限位板25组合结构的设置,用于起到限位支撑的作用,具体地,通过一号限位板20和二号限位板25的设置,可以使得二号转动杆18和三号转动杆23支撑的更加平稳。

  本实施例中,支撑滑杆2-6的自由端连接有防脱块2-23,且防脱块2-23的高度大于移动孔2-8的孔高,这样设置,可以防止支撑滑杆2-6从移动孔2-8内脱落。

  本实施例中,腿部固定机构2包括一号弧形固定板2-1和二号弧形固定板2-2,一号弧形固定板2-1和二号弧形固定板2-2组成一圆形放置腔,放置腔用于腿部的固定,一号弧形固定板2-1的两侧壁上均连接有一号固定块2-5,一号固定块2-5的侧壁连接有支撑滑杆2-6,支撑滑杆2-6活动插接在移动孔2-8内,且移动孔2-8开设在二号固定块2-7上,二号固定块2-7固定设置在二号弧形固定板2-2的侧壁上,一号固定块2-5、支撑滑杆2-6、二号固定块2-7和移动孔2-8组合结构的设置,既可以起到限位支撑的作用,又可以起到支撑导向的作用,并且通过上述组合结构,可以使得一号弧形固定板2-1和二号弧形固定板2-2在发生相对运动时,可以运动的更加平稳。

  本实施例中,一号弧形固定板2-1和二号弧形固定板2-2相互靠近的一侧均连接有海绵垫2-3,海绵垫2-3的设置,用于增加放置腔的变化腔体,这样设置,可以使得一号弧形固定板2-1和二号弧形固定板2-2在腿部进行固定时,可以适用于不同粗细的腿,并且在固定的过程中,可以起到对腿部保护的作用。

  本实施例中,二号弧形固定板2-2远离一号弧形固定板2-1的一端连接有抽拉把手2-4,抽拉把手2-4的设置,在调节二号弧形固定板2-2时,可以起到更加便捷的操作效果。

  本实施例中,支撑滑杆2-6外活动套设有支撑管2-9,支撑管2-9固定设置在二号弧形固定板2-2的侧壁上,支撑管2-9的侧壁连接有锁定板2-10,锁定板2-10活动插接在锁定槽2-11内,且锁定槽2-11固定设置在支撑滑杆2-6的侧壁上,锁定板2-10上开设有锁定孔2-15,且锁定孔2-15内活动设置有锁定杆2-12,锁定杆2-12活动插接在锁定槽2-11上,且锁定杆2-12上缠绕连接有支撑弹簧2-13,支撑弹簧2-13的两端分别连接在锁定杆2-12的侧壁上和锁定槽2-11的外顶壁上,同时,在腿部固定机构2内还设置有锁定结构,用于起到对一号弧形固定板2-1和二号弧形固定板2-2实现锁定过程,具体地,在通过一号弧形固定板2-1和二号弧形固定板2-2对腿部进行夹持的过程中,为了避免由于腿部的运动,而推开一号弧形固定板2-1和二号弧形固定板2-2,从而无法实现对腿部的夹固,设置了锁定结构,锁定结构可以对一号弧形固定板2-1和二号弧形固定板2-2的位置起到锁定作用,从而使得一号弧形固定板2-1和二号弧形固定板2-2对腿部具有更好的锁定效果。

  本实施例中,一号弧形固定板2-1上开设有移动槽2-17,且移动槽2-17内滑动设置有敲击板2-18,敲击板2-18的侧壁连接有气缸臂2-20,且气缸臂2-20活动插接在一号弧形固定板2-1上,并与驱动气缸2-21相连接,驱动气缸2-21固定设置在支撑架2-22上,且支撑架2-22固定设置在一号弧形固定板2-1的侧壁上,移动槽2-17的开口端设置有橡胶垫2-19,移动槽2-17、敲击板2-18、橡胶垫2-19、气缸臂2-20和驱动气缸2-21的组合结构,该组合结构的设置,用于对腿部进行轻微敲击,从而达到对腿部按摩的效果,具体地,在进行踝关节康复运动过程中,可以通过上述组合结构的设置,对腿部起到按摩作用,从而起到疏通血液的作用,进而可以有益于患者的康复过程。

  本实施例中,锁定杆2-12的上端连接有抽拉盘2-14,抽拉盘2-14的设置,可以起到便捷抽拉锁定杆2-12的作用。

  本实施例中,锁定板2-10位于锁定槽2-11内的一端连接有防卡板2-16,防卡板2-16的设置,可以起到防卡的作用,这样设置,可以使得锁定板2-10能够准确的进入到锁定槽2-11内。

  本发明的具体工作原理如下:

  先行向上抽拉抽拉盘2-14,抽拉盘2-14的向上运动,会带着锁定杆2-12向上运动,在该运动的过程中,支撑弹簧2-13被压缩,直到锁定杆2-12运动到锁定孔2-15外以后,接着拉动抽拉把手2-4带着二号弧形固定板2-2向右运动,直到二号弧形固定板2-2与一号弧形固定板2-1与运动到足够脚部进入时停止,接着脚部插入到放置腔内,直到脚部搁置在脚踏板4上,接着向左推动二号弧形固定板2-2,随着二号弧形固定板2-2的运动会带着支撑管2-9带着锁定板2-10运动,锁定板2-10进入到锁定槽2-11以后,会使得锁定杆2-12被支撑弹簧2-13推着进入到锁定孔2-15内,从而使得一号弧形固定板2-1和二号弧形固定板2-2的当前位置进行锁定,并且一号弧形固定板2-1和二号弧形固定板2-2的此时位置,可以对腿部夹持固定;

  接着启动驱动电机29,驱动电机29的工作会带着四号转动杆28转动,四号转动杆28的转动:

  一方面,会带着一号皮带轮30转动,并通过皮带31带着二号皮带轮32和一号转动杆17转动,一号转动杆17的转动会带着椭圆形抵触板33的转动,随着椭圆形抵触板33的转动会使得脚踏板4发生上下运动,脚踏板4的上下运动,会带着脚部被动运动,从而完成踝关节的康复运动;

  另一方面,四号锥齿轮27会发生转动,四号锥齿轮27的转动会带着三号锥齿轮26、三号转动杆23、二号锥齿轮22、一号锥齿轮21、二号转动杆18和缺齿轮34的转动,缺齿轮34的转动会带着环形齿条13在水平方向上做运动,从而通过一号连接竖杆12、横向支板9、金属铰链5和脚踏板4做水平运动,从而使得脚部在运动的过程中,同时可完成上下和左右运动,从而可以使得踝关节做内旋和外旋运动,进而使得康复过程高效进行。

  本发明有益效果:

  本发明中,可实现对人体踝关节内旋/外旋的康复训练,同时通过力矩传感器与编码器的应用,可以获取训练过程中患者的力矩、运动位置等信息,集成了康复训练和信息检测功能,为康复评价系统提供依据。本发明具有以下优点:其一,集成康复训练及运动状态检测,能有效地评定康复训练的进度和效果;其二,可实现踝关节内旋外旋的主动训练和被动训练;其三,踝关节康复训练装置适用于偏瘫早、中、晚期患者,适应性强。

  具体地,本发明的设备在患者进行踝关节康复的过程中,既可以实现脚部的上下倾斜运动,同时又可以实现脚部的左右运动,从而通过脚部的上下和左右运动,实现踝关节的内旋和外旋康复运动,并且本发明中结构设计合理,在康复的过程中,可实现外旋和内旋的同步进行,从而实现踝关节的高效康复效果。

  在本发明中脚踏板4的上方,还设置了腿部固定机构2,腿部固定机构2的设置,用于实现对腿部的固定,这样在进行踝关节康复运动的过程中,可以防止腿部发生移动,从而起到固定康复位的作用,进而可以使得踝关节康复过程更加的高效进行。

  并且在腿部固定机构2中还增设了移动槽2-17、敲击板2-18、橡胶垫2-19、气缸臂2-20和驱动气缸2-21的组合结构,该组合结构的设置,用于对腿部进行轻微敲击,从而达到对腿部按摩的效果,具体地,在进行踝关节康复运动过程中,可以通过上述组合结构的设置,对腿部起到按摩作用,从而起到疏通血液的作用,进而可以有益于患者的康复过程。

  同时,在腿部固定机构2内还设置有锁定结构,用于起到对一号弧形固定板2-1和二号弧形固定板2-2实现锁定过程,具体地,在通过一号弧形固定板2-1和二号弧形固定板2-2对腿部进行夹持的过程中,为了避免由于腿部的运动,而推开一号弧形固定板2-1和二号弧形固定板2-2,从而无法实现对腿部的夹固,设置了锁定结构,锁定结构可以对一号弧形固定板2-1和二号弧形固定板2-2的位置起到锁定作用,从而使得一号弧形固定板2-1和二号弧形固定板2-2对腿部具有更好的锁定效果。

  本发明的实施例公布的是较佳的实施例,但并不局限于此,本领域的普通技术人员,极易根据上述实施例,领会本发明的精神,并做出不同的引申和变化,但只要不脱离本发明的精神,都在本发明的保护范围内。

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