一种多轨迹膝关节康复训练机器人的制作方法

1.本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种多轨迹膝关节康复训练机器人。


背景技术：

2.腿部的康复训练需要根据不同的疾病进行，其主要包括关节功能的锻炼和下肢肌肉力量的训练，其中，关节功能训练包括髋关节、膝关节、踝关节功能的锻炼，主要是主动的活动关节，逐渐增加关节的功能，避免关节僵硬，可以配合服用消炎止痛的药物缓解疼痛，利于关节功能训练的进行。由于在关节手术术后，很多患者都会被石膏固定一段时间，所以不可避免的会出现一些关节活动度受限的情况。因此，在拆掉石膏之后的早期，就要进行关节活动度的练习，其中一项重要的训练内容就是关节活动度练习。现有技术(202020296337.2)公开了一种膝关节训练装置，包括膝关节康复器材和膝关节固定支架，膝关节康复器材设置有底板，底板的顶端固定连接有滑槽，滑槽的内部设置有伸缩杆，底板的顶端远离滑槽的一端固定连接有五个卡扣，五个卡扣的间距为5厘米，且五个卡扣呈一字型排列，底板的顶端远离卡扣的一端固定连接有第一伸缩板，第一伸缩板的顶端设置有两排按摩凸起，底座上设有滑轨、伸缩杆和两个伸缩板。但是该方案功能单一，不能多轨迹的对腿部进行训练，因此，本发明提供一种多轨迹膝关节康复训练机器人，可以多轨迹的对腿部各关节进行训练。


技术实现要素：

3.针对上述技术问题，本发明的技术方案是：一种多轨迹膝关节康复训练机器人，包括固定座、扭转弹簧、大腿活动板、小腿活动板，大腿活动板转动安装在固定座的一端，扭转弹簧的一端安装在固定座上，扭转弹簧的另一端安装在大腿活动板上，还包括膝盖调节机构、脚踝调节机构、多轨迹调节机构，小腿活动板在膝盖调节机构上转动安装，膝盖调节机构安装在大腿活动板的下侧，脚踝调节机构安装在小腿活动板的端部，多轨迹调节机构安装在固定座上；所述的多轨迹调节机构包括支撑杆、固定组件，支撑杆的一端和齿轮同轴安装，齿条和齿轮啮合安装，齿轮转动安装在滑动底座上，滑动底座在固定座上滑动安装，连接架安装在滑动底座的下侧，固定组件安装在滑动底座上，用于固定齿条和滑动底座。
4.进一步的，所述的固定组件包括拨动杆、滑块、挤压杆、活动块，滑块的一侧设置为斜面，拨动杆安装在连接杆上，弹簧的一端安装在滑块上，弹簧的另一端安装在滑动底座上，挤压杆安装在连接杆上，挤压杆的两端设置有挤压块，活动块的一侧设置为斜面，压缩弹簧的一端安装在活动块上，压缩弹簧的另一端安装在连接架上，活动板安装在活动块上，活动板在连接架上滑动安装，连接架安装在滑动底座上。
5.进一步的，所述的滑动底座的两端设置有通孔。
6.进一步的，所述的膝盖调节机构包括偏心轮，偏心轮和运动幅度调节支架转动安装，运动幅度调节支架转动安装在膝盖位置调节滑块上，膝盖位置调节滑块和膝盖位置调节丝杠螺纹安装，根据不同患者的腿长来调节位置，小腿活动板转动安装在膝盖位置调节
滑块上，即可实现膝关节的康复训练。
7.进一步的，所述的膝盖调节机构还包括膝盖绑带，膝盖绑带可拆卸的安装在膝盖位置调节滑块上，滚珠安装在膝盖绑带上。
8.进一步的，所述的脚踝调节机构包括脚踝拨动轮、脚掌固定板，脚掌固定板转动安装在滑动支架上，滑动支架安装在脚踝位置调节气缸的伸缩杆上，脚踝拨动轮设置在脚掌固定板的一侧，脚踝拨动轮转动安装在脚踝拨动支架上，脚踝拨动支架安装在脚踝训练气缸的伸缩杆上，用于对踝关节的康复训练。
9.进一步的，所述的脚踝调节机构还包括脚掌绑带，脚掌绑带可拆卸的安装在脚掌固定板上。
10.进一步的，所述的脚踝调节机构还包括定位伸缩杆，定位伸缩杆固定安装在定位座的两侧，定位座和定位丝杠螺纹安装，用于固定小腿活动板。
11.本发明与现有技术相比的有益效果是：(1)本发明通过设置膝盖调节装置，可以对膝关节进行锻炼，还可以调节锻炼的幅度；(2)本发明通过设置脚踝调节机构，可以对踝关节进行锻炼；(3)本发明通过设置多轨迹调节机构，可以对髋关节进行锻炼，还可以同时锻炼髋关节和膝关节。
附图说明
12.图1
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2为本发明整体结构示意图。
13.图3
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9为本发明局部结构示意图。
具体实施方式
14.在本发明以下的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“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，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发明的限制。
15.在本发明以下的描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“设置”、“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；可以是直接连接，亦可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通。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发明中的具体含义。
16.下面结合附图和示例性实施例对本发明作进一步地描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。其中附图中相同的标号全部指的是相同的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出本发明的特征是不必要的，则将其省略。
17.实施例：如图1
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2所示的一种多轨迹膝关节康复训练机器人，包括固定座1、扭转弹簧2、大腿活动板3、小腿活动板4、膝盖调节机构5、脚踝调节机构6、多轨迹调节机构7，大腿活动板3转动安装在固定座1上，扭转弹簧2的一端固定安装在固定座1上，扭转弹簧2的另一端固定安装在大腿活动板3上，膝盖调节机构5固定安装在大腿活动板3上，小腿活动板4转动安装在膝盖调节机构5上，脚踝调节机构6固定安装在小腿活动板4上，多轨迹调节机构7固定安装在固定座1上。
18.如图3
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4所示的膝盖调节机构5包括膝盖位置调节电机8、膝盖位置调节丝杠9、膝盖位置调节滑块10、运动幅度调节电机11、运动幅度调节支架12、膝盖训练电机13、偏心轮14、膝盖绑带15、滚珠16、膝盖扭转弹簧17，膝盖位置调节电机8固定安装在大腿活动板3上，膝盖位置调节丝杠9的一端和膝盖位置调节电机8的输出轴固定安装，膝盖位置调节丝杠9的另一端和大腿活动板3转动安装，膝盖位置调节滑块10和膝盖位置调节丝杠9螺纹安装，膝盖位置调节滑块10和大腿活动板3滑动安装，运动幅度调节电机11固定安装在膝盖位置调节滑块10上，运动幅度调节电机11的输出轴和运动幅度调节支架12固定安装，膝盖训练电机13固定安装在运动幅度调节支架12上，膝盖训练电机13的输出轴和偏心轮14固定安装，膝盖绑带15可拆卸的安装在膝盖位置调节滑块10上，滚珠16安装在膝盖绑带15上，膝盖扭转弹簧17的一端和膝盖位置调节滑块10固定安装，膝盖扭转弹簧17的另一端和小腿活动板4固定安装。通过运动幅度调节电机11带动运动幅度调节支架12转动，可以调整膝盖训练的幅度，启动膝盖训练电机13，膝盖训练电机13驱动偏心轮14转动，偏心轮14作为小腿活动板4的支撑，当偏心轮14转动时，小腿活动板4也随之转动，从而达到训练膝关节的效果。
19.如图5
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6所示的脚踝调节机构6包括定位电机18、定位丝杠19、定位座20、定位滑杆21、定位伸缩杆22、脚踝训练气缸23、脚踝拨动支架24、脚踝拨动轮25、脚掌固定板26、脚掌绑带27、脚踝扭转弹簧28、脚踝位置调节气缸29、滑动支架30，定位电机18固定安装在小腿活动板4上，定位丝杠19的一端和定位电机18的输出轴固定安装，定位丝杠19的另一端转动安装在小腿活动板4上，定位座20和定位丝杠19螺纹安装，定位座20在定位滑杆21上滑动安装，定位滑杆21的两端固定安装在小腿活动板4上，定位伸缩杆22固定安装在定位座20上，脚踝训练气缸23固定安装在滑动支架30上，脚踝训练气缸23的伸缩杆和脚踝拨动支架24固定安装，脚踝拨动轮25转动安装在脚踝拨动支架24上，脚掌固定板26转动安装在滑动支架30上，滑动支架30在小腿活动板4上滑动安装，脚踝位置调节气缸29固定安装在小腿活动板4上，滑动支架30和脚踝位置调节气缸29的伸缩杆固定安装，脚掌绑带27可拆卸的安装在脚掌固定板26上，脚踝扭转弹簧28的一端和滑动支架30固定安装，脚踝扭转弹簧28的另一端和脚掌固定板26固定安装。通过脚掌绑带27将脚固定在脚掌固定板26上，固定在脚踝训练气缸23的伸缩杆上的脚踝拨动支架24往复运动，脚踝拨动轮25带动脚掌固定板26转动，从而达到训练踝关节的效果。
20.如图7
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9所示的多轨迹调节机构7包括支撑杆31、支撑轮32、气缸33、齿条34、齿轮35、滑动底座36、电机37、主动带轮38、从动带轮39、连接杆40、拨动杆41、滑块42、滑杆43、弹簧44、挤压杆45、活动块46、压缩弹簧47、连接架48、活动板49、固定板50，支撑轮32转动安装在支撑杆31上，支撑杆31和齿轮35固定安装，齿轮35和滑动底座36转动安装，滑动底座36在固定座1上滑动安装，气缸33固定安装在固定座1上，气缸33的伸缩杆和齿条34固定安装，电机37固定安装在滑动底座36上，电机37的输出轴和主动带轮38固定安装，主动带轮38和从动带轮39通过皮带连接，从动带轮39和连接杆40固定安装，拨动杆41固定安装在连接杆40上，滑块42在滑杆43上滑动安装，滑杆43固定安装在滑动底座36上，弹簧44的一端和滑块42固定安装，弹簧44的另一端和滑动底座36固定安装，挤压杆45固定安装在连接杆40上，活动板49固定安装在活动块46上，活动板49和连接架48滑动安装，压缩弹簧47的一端和活动块46固定安装，压缩弹簧47的另一端和连接架48固定安装，连接架48固定安装在滑动底座36上，固定板50固定安装在固定座1上。通过对齿条34和滑动底座36的固定，气缸33可以推动
支撑杆31转动，也可以推动滑动底座36滑动，即可实现多轨迹运动。
21.本发明公开的一种多轨迹膝关节康复训练机器人的工作原理如下：当需要对踝关节进行训练时，通过脚掌绑带27将脚固定在脚掌固定板26上，固定在脚踝训练气缸23的伸缩杆上的脚踝拨动支架24往复运动，脚踝拨动轮25带动脚掌固定板26转动，从而达到训练踝关节的效果；当需要对膝关节进行训练时，通过运动幅度调节电机11带动运动幅度调节支架12转动，可以调整膝关节训练的幅度，启动膝盖训练电机13，膝盖训练电机13驱动偏心轮14转动，偏心轮14作为小腿活动板4的支撑，当偏心轮14转动时，小腿活动板4也随之转动，从而达到训练膝关节的效果；当需要对髋关节进行训练时，电机37启动，挤压杆45带动活动块46和活动板49向下运动至活动板49压紧固定板50，从而对连接架48进行固定，滑动底座36也被固定住，启动气缸33，气缸33驱动齿条34往复运动，从而使齿轮35转动，支撑杆31也转动，支撑杆31通过支撑轮32支撑大腿活动板3，支撑杆31转动时，大腿活动板3也会转动，从而达到训练髋关节的效果；当需要对髋关节和膝关节同时进行锻炼时，将支撑杆31转动至固定座1上，启动定位电机18，定位电机18驱动定位座20运动至与滑动底座36上的通孔相配合的位置，启动定位伸缩杆22，定位伸缩杆22穿过滑动底座36两端的通孔，将小腿活动板4的一端固定在滑动底座36上，启动电机37，拨动杆41转动，拨动杆41带动两个滑块42相互远离，滑块42压紧齿条34，从而将齿条34固定，启动气缸33，气缸33的伸缩杆可以带动滑动底座36往复运动，大腿活动板3和小腿活动板4转动，从而达到同时训练髋关节和膝关节的效果。
22.应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。