一种双动力输入康复训练装置的制作方法

1.本技术涉及辅助医疗器械领域，具体涉及一种双动力输入康复训练装置。


背景技术：

2.根据现代医学的理论和实践研究，下肢受伤患者的治疗过程中，合理的康复训练是治疗过程中的一个重要步骤，合理适度的康复训练可以帮助患者加速恢复过程或者减少残疾的可能性。传统的康复训练中，主要依靠专业医师一对一的帮助，由于专业医师数量有限造成康复成本较高，且训练效率较低。此外，现有的康复训练设备存在大型设备造价较高，难以搬动，往往只在医院等特定场所，造成康复患者的使用不变，小型设备使用时造成人体行走时关节的运动轨迹不符，康复效果有限。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术存在辅助训练装置难以兼顾成本和效果的问题，本技术提供一种结构简洁、成本较低且能使用时能精准模拟行走时下肢活动轨迹的基于多杆结构的下肢训练装置。
4.为了达到上述目的，本技术所采用的技术方案为：
5.一种双动力输入康复训练装置，设有支撑所述装置的支架，包括安装在所述支架上的驱动机构；踏板，所述踏板受所述驱动机构的驱动沿闭环椭圆形轨迹重复运动；传动机构，包括至少三个传动连接的传动件，两端的所述传动件分别与驱动机构的输出端连接并保持同步运动，将所述驱动机构提供的动力传递到踏板，使踏板保持运动轨迹。
6.本方案提供的训练装置用于辅助下肢受伤患者在康复期进行康复训练，康复训练是运动损伤患者所必经的治疗过程，合理的康复训练能避免康复期间缺乏运动造成的肌肉萎缩和关节软骨退行性改变，避免患者在伤势被治愈后恢复运动时发生由上述原因导致的再次受伤。同时，适当的锻炼能减少组织粘连、关节僵硬和活动受限，从而促进损伤的痊愈和局部功能的恢复。然而，康复训练是长期持续，缓慢加强的过程，需要长时间依赖专业医师的帮助，尤其是康复训练初期，患者不能行走，需要避免受损部位超负荷承重造成的关节再次受伤或不可逆变形。因此，在专业医师数量有限的情况下，康复训练装置能替代专业医师为患者提供有效的帮助。
7.本方案通过传动装置将驱动机构与踏板传动连接，使驱动机构输出的动力经传动装置转换为踏板沿闭环椭圆形轨迹的循环运动，同时，本方案中的传动机构实质为连杆机构，至少三个传动件中，两端的传动件与驱动机构的输出端连接，中部的传动件首尾相连。驱动机构从传动机构的两端输入动力，能进一步提高传动机构带动踏板运动的稳定性。且两端的传动件同步转动，使得踏板形成的轨迹更加规律和平滑。
8.进一步的，所述传动机构包括第一原动件、第二原动件、第一从动件和第二从动件，所述第一原动件和第二原动件分别与驱动机构的输出端连接，所述第一原动件和第二原动件的另一端分别与第一从动件和第二从动件铰接，所述第一从动件和第二从动件的另
一端相互连接；所述踏板设置在第一从动件和第二从动件的连接处。
9.本方案中的传动机构为由两个原动件和两个从动件组成五杆机构，传动机构采用五杆机构使得踏板在驱动机构的驱动下形成的椭圆形运动轨迹更规则和明晰，且踏板的运动轨迹对患者来说更缓和。两个原动件均与动力输出端连接，使驱动机构对原动件的运动轨迹进行了强制性的约束，也间接约束了第一从动件和第二从动件的运动，减少传动机构的不规律运动或避免运动死点，从而使踏板形成连续规律的运动轨迹。
10.此外，值得说明的是，由于第一从动件和第二从动件分别与第一原动件和二原动件铰接，由第一原动件和第二原动件的同步运动可知，第一原动件和第二原动件的端部距离不变，从而第一原动件和第二原动件相互连接的一端形成椭圆形的运动轨迹，从而决定了踏板的运动轨迹。
11.进一步的，所述第一原动件和第二原动件长度相同且分别做相同速度和相同转向的圆周转动。
12.进一步的，所述第一从动件和第二从动件的连接处沿椭圆弧形轨迹往复摆动。
13.进一步的，踏板与第一从动件和第二从动件的连接处铰接。踏板使用铰接的方式固定在传动机构上，一方面在本技术开始运行后，踏板在重力作用下能主动保持水平状态，此时，本技术主要用于帮助使用者的膝关节和髋关节活动；另一方面，使用者能在使用过程中自主控制踏板的倾斜度，即通过踝关节的运动，使踏板绕踏板与第一从动件和第二从动件的连接处旋转，改变踏板与水平面的夹角。
14.进一步的，所述驱动机构包括电机，以及与电机传动连接的带轮机构，所述带轮机构将电机输出的动力传递到第一原动机和第二原动件。
15.进一步的，所述带轮机构包括与电机的动力输出端直接连接的主动轮，以及与主动轮通过传动带传动连接的从动轮，所述主动轮和从动轮直径相等；所述主动轮和从动轮分别与第一原动件和第二原动件同轴固定连接。
16.进一步的，所述电机与带轮机构之间设有减速机构，所述减速机构将电机输出的动力减速传递到带轮机构。
17.本技术的有益效果是：本技术采用多连杆结构，配合两个动力输入端使踏板形成椭圆形运动轨迹的同时，保持均匀的运动速度和平缓的速度变化和规律轨迹曲率变化，以更合理精确的方法辅助使用者进行各个下肢关节的康复训练。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本技术的第一原动件和第二原动件处于运动行程中的示意图；
20.图2是本技术的第一原动件和第二原动件处于运动行程中另一位置的示意图；
21.图中：1
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支架；2
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第一原动件；3
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第二原动件；4
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第一从动件；5
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第二从动件；6
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踏板；7
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电机；8
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减速机构；9
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主动轮；10
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传动带；11
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从动轮。
具体实施方式
22.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
23.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
24.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
25.在本技术的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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技术的限制。此外，本技术的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.此外，本技术的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
27.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
28.实施例1：
29.一种双动力输入康复训练装置，设有支撑所述装置的支架1，包括安装在所述支架1上的驱动机构；踏板6，所述踏板6受所述驱动机构的驱动沿闭环椭圆形轨迹重复运动；传动机构，包括至少三个传动连接的传动件，两端的所述传动件分别与驱动机构的输出端连接并保持同步运动，将所述驱动机构提供的动力传递到踏板6，使踏板6保持运动轨迹。
30.工作原理如下：
31.本实施例中的训练装置用驱动机构提供动力，通过传动机构对动力进行传递，同时对终端踏板6的运动轨迹加以限制，使踏板6形成椭圆形的运动轨迹，与人体行走时的关节运动轨迹相符。
32.值得说明的是，本实施例中最简单的方案为仅有三个传动件构成传动机构，这种方案中，由于两端的传动件均受到驱动机构的驱动保持同步运动，使中间的传动件的运动轨迹和速度得到有效的限制，相对于单个动力输入端的四连杆机构，减少了中间传动件的不规律速度变化，且避免了运动轨迹中的曲率陡变。此外，当传动机构由更多传动件构成时，例如四个传动件构成的传动机构，由于两端传动件的运动轨迹和速度均受到驱动机构
的限制，中间两个传动件的主要作用则是决定踏板6的运动轨迹，如踏板6运动形成的椭圆形轨迹的大小等。
33.实施例2：
34.本实施例在实施例1的基础上，进行了进一步的优化与限定。
35.如图1和2所示，所述传动机构包括第一原动件2、第二原动件3、第一从动件4和第二从动件5，所述第一原动件2和第二原动件3分别与驱动机构的输出端连接，所述第一原动件2和第二原动件3另一端分别与第一从动件4和第二从动件5铰接，所述第一从动件4和第二从动件5的另一端相互铰接；所述踏板6设置在第一从动件4和第二从动件5的连接处。
36.所述第一原动件2和第二原动件3长度相同且分别做相同速度和相同转向的圆周转动运动。所述第一从动件4和第二从动件5的连接处沿椭圆弧形轨迹往复摆动。
37.如图2所示，第一原动件2和第二原动件3长度相同，且在驱动机构的作用下做相同转向的同步旋转运动，则第一从动件4和第二从动件5分别与第一原动件2和第二原动件3连接的一端均做圆周运动，由于第一从动件4与第一原动件2铰接，第二从动件5与第二原动件3铰接，第一从动件4和第二从动件5能分别做出相对与第一原动件2和第二原动件3的转动，形成踏板6的椭圆形运动轨迹。
38.实施例3：
39.本实施例在上述实施例的基础上，对踏板6的安装进行了进一步的优化与限定。
40.踏板6与第一从动件4和第二从动件5的连接处铰接。踏板6使用铰接的方式固定在传动机构上，一方面在本技术开始运行后，踏板6在重力作用下能主动保持水平状态，此时，本技术主要用于帮助使用者的膝关节和髋关节活动；另一方面，使用者能在使用过程中自主控制踏板6的倾斜度，即通过使用者自身进行踝关节的运动，使踏板6绕踏板6与第一从动件4和第二从动件5的连接处旋转，改变踏板6与水平面的夹角。综上所述，本技术所提供的训练装置除了依靠外部驱动帮助使用者进行下肢的运动，使膝关节和髋关节这种大关节处进行被动的活动，患者还可以依靠自身在训练的同时进行踝关节的运动，能够一定程度上自主控制训练强度，进行更好的康复训练。
41.实施例4：
42.本实施例在上述实施例的基础上，进行了进一步的优化与限定。
43.如图2所示，所述驱动机构包括电机，电机的动力输出端与减速机构传动连接，根据现有采用多级齿轮啮合形成的减速机构，为实现减速的作用，需要用齿数较少的小齿轮直接与电机连接，然后用齿数较多的大齿轮与该小齿轮啮合传动，该大齿轮与带轮机构的主动轮传动连接，使主动轮随之转动，在传动带的传动作用下，从动轮保持与主动轮相同转向的同步转动，从而分别与主动轮和从动轮传动连接的第一原动件2和第二原动件3也能保持相同转向的同步转动。
44.实施例5：
45.本实施例在上述实施例的基础上，对本技术的应用进行了进一步的优化与限定。
46.本技术中提供的训练装置既可以仅设置一个，也可以如本实施例，设置成一左一右两个，左右两边的装置交错运动，此处的交错运动是指左右两个训练装置的踏板运动速度相同但不同步，模拟人行走时的两腿一前一后，一动一静的动作，当使用者的双下肢均需要做康复训练时可以同时进行。值得说明的是，在实际使用时，使用者还需要依靠额外的支
撑装置支撑使用者的重量，例如，使用者坐在一个支撑装置上将两腿放在两个踏板上。
47.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。