康复训练仪及其使用方法与流程

1.本发明涉及康复训练领域，尤其涉及一种康复训练仪及其使用方法。


背景技术：

2.康复训练是患者恢复必需经历的过程，同时针对肢体损伤后的康复训练是需要日复一日的坚持，因此针对此类患者的康复，选用的康复训练仪尽可能的简单、方便且成效好，目前，目前市面上存在成型的cpm机(continuous passive motion，持续被动锻炼)和相关的中医理疗仪，对于姿势的需求严格，同时此类设备的价格昂贵和成本高，不能满足大众的需求，现有技术cn201810069492.8提供一种气囊式康复训练器控制系统，虽然可以实现对患者进行气囊式康复训练，但训练模式单一，要实现更好的康复训练目的，还需要配合外部器械进行康复训练，因此，亟需提供一种更加简单且性价比高的康复训练仪。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的是提供一种康复训练仪及其使用方法，旨在解决如何提供一种简单、便捷且操作灵活的康复训练仪的技术问题。
4.为实现上述目的，本发明提供一种康复训练仪，包括支架机构、与所述支架机构连接的至少一个的训练机构以及与所述训练机构通信连接的控制系统；
5.所述支架机构包括支撑部和辅助部，所述支撑部与辅助部之间通过柔性连接部连接，所述支撑部用于在坐式状态下支撑使用者，所述辅助部用于在坐式状态支撑使用者小腿；
6.在进行康复训练时，所述控制系统用于接收初始训练数据，并控制初始训练数据对应的训练机构依照初始训练数据执行康复训练。
7.可选地，还包括与各训练机构配合的检测机构，所述检测机构用于检测与各检测机构相配合的训练机构的实时训练数据并传输至所述控制系统。
8.可选地，所述训练机构包括支撑杆电机；
9.所述支撑杆电机与所述辅助部通过伸缩杆机械连接，所述支撑杆电机与所述控制系统通信连接；
10.所述支撑杆电机用于带动所述辅助部和所述柔性连接部绕所述支撑部运动，以通过所述伸缩杆拉伸使用者小腿实现对使用者膝关节的康复训练。
11.可选地，所述检测机构包括括角度监测结构，所述角度检测结构设于所述辅助部上，所述角度监测结构与所述控制系统通信连接；
12.所述角度监测结构用于检测使用者膝关节的活动数据以及将所述活动数据传输至控制系统进行处理，以使所述控制系统根据检测的实时活动数据与对应的初始训练数据进行对比，以确认使用者膝关节的当前训练状态。
13.可选地，所述训练机构还包括加热片，所述加热片通过魔术贴与使用者小腿或大腿进行固定，所述检测机构包括温度探头，所述温度探头设置在所述加热片上，所述加热片
和所述温度探头与所述控制系统通信连接；
14.所述温度探头用于检测所述加热片的温度，并将所述加热片的实时温度反馈至所述控制系统，以使所述控制系统根据检测的实时加热片温度与对应的初始训练数据进行对比，以确认使用者在加热片作用下的当前训练状态。
15.可选地，所述训练机构还包括按摩气囊，所述检测机构包括压力传感器，所述按摩气囊通过魔术贴与使用者小腿或大腿进行固定，所述按摩气囊与压力传感器接触连接，所述按摩气囊、压力传感器与所述控制系统通信连接；
16.所述压力传感器用于检测按摩气囊的按摩强度，并将所述按摩强度数据传输至所述控制系统，以使所述控制系统根据检测的实时按摩强度与对应的初始训练数据进行对比，以确认使用者在按摩气囊作用下的当前训练状态。
17.可选地，所述控制系统包括控制面板和微控制器单元mcu模块，所述mcu模块包括数据单元和处理单元，所述数据单元、处理单元与所述控制面板通信连接，所述数据单元、处理单元与各训练机构通信连接；
18.所述数据单元，用于接收初始训练数据以及各检测机构传输的实时训练数据，并将所述初始训练数据、实时训练数据传输至所述处理单元；
19.所述处理单元，用于接收所述数据单元传输的初始训练数据，并根据所述初始训练数据生成相应的训练指令，以及根据所述训练指令控制对应的训练机构执行相应的操作；用于根据接收的初始训练数据和对应的训练机构的实时训练数据确定使用者的当前训练状态。
20.可选地，所述操作面板上设置有按键和显示屏，所述显示屏用于显示所述数据单元接收的初始训练数据、实时训练数据以及所述处理单元确定的使用者的当前训练状态，所述按键用于设置及调节输入的初始训练数据。
21.可选地，所述加热片为碳纤维加热片。
22.此外，为实现上述目的，本发明还提供一种康复训练仪的使用方法，应用于上述所述的康复训练仪，所述步骤包括：
23.确定使用者是否设置在支架机构上；
24.在使用者设置在支架机构上的情况下，设置初始训练数据，以使控制系统根据所述初始训练数据启动对应的训练机构；
25.根据控制系统上显示的初始训练数据和对应的训练机构的实时训练情况确定使用者的当前训练状态。
26.本发明的上述技术方案中，该康复训练仪包括支架机构、与所述支架机构连接的至少一个的训练机构与所述训练机构通信连接的控制系统；所述支架机构包括支撑部和辅助部，所述支撑部与辅助部之间通过柔性连接部连接，所述支撑部用于在坐式状态下支撑使用者，所述辅助部用于在坐式状态支撑使用者小腿；在进行康复训练时，所述控制系统用于接收初始训练数据，并控制初始训练数据对应的训练机构依照初始训练数据执行康复训练。该康复训练仪可以在家庭环境中使用，进而可以将所述康复训练仪固定在座椅等家庭环境中常见的工具上，同时，采用控制系统对使用者的康复训练数据进行调节控制，可实现便捷且操作灵活的康复训练；并且，通过配合具有中医理疗功效的各训练机构，例如中医穴位贴敷、中药热敷、肌肉按摩放松等中医特色康复治疗方法，可以有效地解决康复锻炼后伴
随的关节疼痛、肌肉酸痛症状，进而保证患者的康复治疗质量。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
28.图1为本发明实施例康复训练仪的结构框图；
29.图2为本发明实施例康复训练仪的通信连接的模块图；
30.图3为本发明实施例康复训练仪的结构示意图；
31.图4为本发明实施例mcu模块的结构框图。
32.附图标号说明：
33.标号名称标号名称10控制系统20训练机构30支架机构40检测机构50伸缩杆60魔术贴11操作面板12mcu模块21支撑杆电机22加热片23按摩气囊31支撑部32辅助部33柔性连接部41角度监测结构42温度探头43压力传感器70绑带121数据单元122处理单元
34.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
36.需要说明，本发明实施方式中所有方向性指示(诸如上、下
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
37.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
38.并且，本发明各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
39.现有技术中，目前大量的临床试验及实验研究证实公认持续被动练习是防治关节疾病和损伤，促进关节软骨再生和修复行之有效的方法；已经有临床试验证实中医手法、热敷结合持续被动锻炼对于膝关节的术后康复具有显著疗效；已有研究报道持续被动锻炼的最佳起始角度为患者的最大耐受角度
‑
10度；大量临床研究及实验研究证实，热敷、中医手法可以有效缓解关节疼痛、组织水肿等症状。
40.针对上述问题，现有的技术方案包括，采用家庭膝关节理疗仪，例如，采用环抱式膝关节包裹气囊，仿真人手法进行膝关节及周围肌肉震动按摩，通过聚热红光灯，将膝关节局部加热仿真中医热灸，进行膝关节热灸及按摩。有显示屏可以控制温度及时间。以及使用cpm机，由金属伸缩杆、柔性固定带、led液晶显示屏组成，将患肢固定在cpm机上，金属伸缩杆带动患者在卧位进行锻炼，操作面板可以控制产品的速度及幅度。
41.而本发明中通过下述内容来实现，参见图1至图4，本发明提供一种康复训练仪，包括：支架机构30、与所述支架机构30连接的至少一个的训练机构20以及与所述训练机构30通信连接的控制系统10；所述支架机构30包括支撑部31和辅助部32，所述支撑部31与辅助部32之间通过柔性连接部33连接，所述支撑部31用于在坐式状态下支撑使用者，所述辅助部32用于在坐式状态支撑使用者小腿；在进行康复训练时，所述控制系统用于接收初始训练数据，并控制初始训练数据对应的训练机构30依照初始训练数据执行康复训练。
42.具体地，所述初始训练数据是康复训练仪的使用者或其它相关人员通过控制系统上的操作面板14进行设置的，所述操作面板14上设置有按键和显示屏；同时，如图3所示，所述支撑部31由支撑使用者的至少2个支撑单元组成，支撑部31包括与地面接触的固定支撑单元和支撑人体在坐式状态下的辅助支撑单元，固定支撑单元与辅助支撑单元之间固定连接，辅助支撑单元的设置类似于座椅的坐板和靠背的组合结构，一般地将所述支撑部31固定在座椅等家庭环境中常见的工具上，以达到更好的固定效果；同时，在所述支撑部31和辅助部32上均设置有绑带70，用于将使用者大腿、小腿与所述支架机构30进行固定，以避免使用者偏移所述支架机构30的运行范围，同时，所述绑带70是柔性固定带，还可以设置成可充气的绑带，类似血压计的固定带，进而可以模仿中医按摩，可以通过间歇性充气达到按摩下肢的效果；柔性连接部33设置是模拟人体膝关节的结构，进而上述支架机构30的设置，可以使得康复训练仪更加贴合人体腿部机构，进而实现简单、便捷且操作灵活的目的。
43.进一步地，还包括与各训练机构30配合的检测机构40，所述检测机构40用于检测与各检测机构40相配合的训练机构30的实时训练数据并传输至所述控制系统10。
44.具体地，在对使用者膝关节进行康复训练时，所述训练机构20采用支撑杆电机21；所述支撑杆电机21具体的结构如图3所示，所述支撑杆电机21与所述辅助部32通过伸缩杆50机械连接；同时，如图2所示，所述支撑杆电机21与所述控制系统10通信连接，进而通过所述控制系统上的按键对所述支撑杆电机运行的初始训练数据进行设置，进而使得所述支撑杆电机21带动所述辅助部32和所述柔性连接部33绕所述支撑部31运动，以通过所述伸缩杆50拉伸使用者小腿实现对使用者膝关节的康复训练。同时，为了实现使用者膝关节更好的康复效果，将所述支撑杆电机固定在所述支撑部31的固定单元位置。并且为了更好的方便获取使用者膝关节的活动度，在所述辅助部32上设置有对应的检测机构40，所述检测机构40采用角度检测结构41，所述角度监测结构41与所述控制系统10通信连接，进而通过所述角度检测结构41可以实时检测使用者膝关节的活动数据以及将所述活动数据传输至控制
系统10进行处理，以使所述控制系统10根据实时检测的活动数据与控制系统10接收的传输至支撑杆电机21的初始训练数据进行对比，以确认使用者膝关节的训练状态。其中，所述检测机构40可以是mpu6050传感器，所述mpu6050传感器整合了三轴加速度和三轴陀螺仪，所述膝关节康复训练的初始训练数据包括膝关节运动的幅度、运动的速度以及运动的持续时间，所述实时训练数据则是当前膝关节的活动角度和当前的运动剩余时间。本实施例中，通过对患者膝关节进行康复训练，进而通过控制系统实现合理控制膝关节的运动速度、幅度，以实现使用者膝关节康复训练的目的。
45.进一步地，在上述进行使用者膝关节训练的同时，还可以对使用者的腿部进行中医热疗护理，进而所述训练机构20还可以增加一加热片22，具体的连接结构如图3所示，所述加热片22通过魔术贴60与使用者小腿或大腿进行固定支架机构30上；相应的，所述检测机构40采用温度探头42，所述加热片22上设置有温度探头42；如图2所示，所述加热片22和所述温度探头42与所述控制系统通信连接；所述温度探头42用于检测所述加热片22的温度，并将所述加热片22的实时温度反馈至所述控制系统10，以使所述控制系统10根据检测的加热片22的实时温度及加热持续时间与控制系统10接收的传输至加热片22的初始训练数据进行对比，以确认使用者在加热片22作用下的训练状态。其中，所述加热片22采用碳纤维加热片，在加热片10上还可以放置中药包，并且所述加热片10的温度设置是通过控制系统10上的按键来设置的，并且针对不同需求，还可以对应设置相应的加热持续时间，并在使用者进行中医热疗护理的过程中，所述温度探头42将获取接触的加热片的实时温度。本实施例中通过采用加热片理疗实现对使用者进行中医热疗护理，以及通过在加热片上可以放置中药包，实现对使用者进行中药热敷，进而改善在中医理疗减轻康复中出现的疼痛、水肿等问题，进而保证患者的康复治疗质量。
46.进一步地，在上述进行使用者膝关节训练的同时，还可以对使用者的腿部进行中医按摩护理，其中所述训练机构20采用按摩气囊23，具体的结构如图3所示，所述按摩气囊23通过魔术贴60与使用者小腿或大腿进行固定，为了更好的检测按摩气囊23的按摩强度，一般的在所述按摩气囊23与使用者之间设置有压力传感器43(图3结构中未示出)，所述按摩气囊23与压力传感器43接触连接；如图2所示，所述按摩气囊23、压力传感器43与所述控制系统10通信连接；其中，所述按摩气囊23的初始训练数据是控制系统10的按键设置的按摩时间以及按摩强度，进而通过压力传感器43将实时传输按摩强度的数据至控制系统10中，以使所述控制系统10根据所述实时接收的按摩强度及按摩的持续时间与控制系统10接收的传输至按摩气囊23的初始训练数据进行对比，以确认使用者在按摩气囊作用下的训练状态。本实施例中，通过设置按摩气囊实现对使用者进行穴位按摩，可以有效地解决康复锻炼后伴随的关节疼痛、肌肉酸痛症状，保证患者的家庭康复质量。
47.进一步地，上述公开了用于使用者康复训练的三种训练机构，三种训练机构20任意两个或三个可以互相配合还可以单独作用于使用者以进行康复训练，并且与各训练结构配合的检测机构40可以根据实际需要选择是否接入到康复训练仪中，具体的根据使用者康复需求进行相应连接调整。例如，可以将用于使用者膝关节康复训练的支撑杆电机与用于中医热疗护理的加热片22和/或用于中医按摩护理的按摩气囊23相结合，进而可以实现将中医理疗与康复训练仪相结合，进而使得使用者在进行膝关节康复训练的同时可以进一步通过中医理疗减轻康复中出现的疼痛、水肿等问题，并且本发明中的支架结构30是可以固
定在座椅等家庭环境中常见的工具上，便于患者在家中进行康复，进而实现了机械运动康复治疗结合具有中医理疗功效的中医特色康复治疗方法，可以有效地解决康复锻炼后伴随的关节疼痛、肌肉酸痛症状，进而保证患者的康复治疗质量。其中选用的伸缩杆为碳纤维杆，轻便且成本更低，产品价格也更低。
48.此外，本实施例中的训练结构20以及与之配合的检测机构40并不限于上述提及的结构，其余可以实现不同康复需求的训练机构20都可以采用，并且均与控制系统10进行匹配连接。同时，针对控制系统10接收的初始训练数据还可以是与康复训练仪相配对的遥控器或通过网络或蓝牙连接的移动终端进行设置的，其中所述移动终端上设置有与所述康复训练仪相匹配的应用程序或操作界面，进而康复训练仪的初始训练数据可以进行灵活设置。
49.进一步地，如图2所述控制系统100包括操作面板110和mcu模块120，如图4所示，所述mcu模块120包括数据单元121和处理单元122，所述数据单元121、处理单元122与所述控制面板110通信连接，所述数据单元121、处理单元122与各训练机构20通信连接；所述数据单元121，用于接收初始训练数据以及各检测机构传输的实时训练数据，并将所述初始训练数据、实时训练数据传输至所述处理单元122；所述处理单元122，用于接收所述数据单元121传输的初始训练数据，并根据所述初始训练数据生成相应的训练指令，以及根据所述训练指令控制对应的训练机构20执行相应的操作；用于根据接收的初始训练数据和对应的训练机构20的实时训练数据确定使用者的训练状态。
50.进一步地，所述操作面板110上设置有按键和显示屏，所述显示屏用于显示所述数据单元121接收的初始训练数据、实时训练数据以及所述处理单元122确定的使用者的训练状态，所述按键用于设置及调节输入的初始训练数据。
51.此外，所述控制系统100还设置有用户接口，在所述控制系统100内部设置有与用户接口对应的用户接口模块，用户接口可以是红外接收模块，用于接收用户通过遥控器触发的控制指令，或者是用户通过移动终端触发的控制指令。所述控制系统100还设置有网络接口，在所述控制系统100内部设置有与网络接口对应的网络通信模块，进而控制系统100可以将不同用户的训练数据上传至相应的移动终端或云服务器进行存储备份。
52.进一步地，针对上述康复训练仪的使用，所述步骤包括：
53.步骤s1，确定使用者是否设置在支架机构上。
54.具体地，为了确保使用者正常使用康复训练仪，在开机启动康复训练仪时，康复训练仪的显示屏将显示当前使用者是否确定开始使用，进而可以通过使用者或其他相关用户来进行确定；进一步地，还可以在所述支架机构30上设置相应的感应结构，当用户使用康复训练仪时，所述感应结构会发出相应的提示信息，所述提示信息可以是语音信息或带有不同颜色的光信号等相关提醒确认信息，并且在所述控制系统10上可以设置接收所述提示信息的接收模块，并根据所述接收模块的处理结果确定是否启动康复训练仪的康复训练模式。
55.步骤s2，在使用者设置在支架机构上的情况下，设置初始训练数据，以使控制系统10根据所述初始训练数据启动对应的训练机构20。
56.具体地，在康复训练仪开启康复模式的情况下，所述控制系统10的显示屏将显示康复训练模式列表以供选择及所述康复训练模式对应的初始训练数据的设置，其中所述初
始训练数据的设置可以是用户直接在控制系统上通过按键操作，还可以是用户通过与所述康复训练仪相匹配的遥控器进行模式选择设置，以及通过手机终端中设置的与所述康复训练仪相匹配的应用程序进行康复训练模式的设置；并在完成设置之后，所述控制系统内部的mcu模块将根据接收到的初始训练数据启动对应的训练机构20。
57.步骤s3，根据控制系统10上显示的初始训练数据和对应的训练机构20的实时训练数据确定使用者的当前训练状态。
58.具体地，在使用者进行康复训练的过程中，若是控制系统10上连接有训练机构20相配合的检测机构40，那么检测机构40将实时检测相配合的训练机构20的实时训练数据并显示在控制系统10的显示屏幕上，并根据初始训练数据与实时训练数据确定使用者的训练状态；而针对没有设置相配合的检测机构40，那么将根据使用者使用的训练机构20的时间与存入在控制系统10内的标准训练模式的进行对比，进而确定使用者的训练状态，一般地，根据初始训练数据的启动到当前的时间来确定使用者的训练状态。
59.此外，还可以根据使用者的当前训练状态确定是否需要对初始训练数据的进行调整，具体的调整可以是用户主动去调整，还可以是控制系统10内部预先存储的训练计划，在设置的初始训练数据与预先设置的训练计划相冲突的情况下，可以优先选择依照训练计划进行自动调整设置。
60.以上实施例中，本领域技术人员对于软件控制可以采用现有技术，本发明仅保护康复训练仪的结构以及相互的连接关系以及康复训练仪的使用方法。
61.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围。