一种用于脚踝康复的辅助装置

1.本发明属于康复设备技术领域，具体涉及一种用于脚踝康复的辅助装置。


背景技术：

2.申请号为201910113962.0，发明名称为一种脚踝康复机器人的中国专利，通过滑块的直线往复运动，带动与脚踏板相连接的连杆运动，从而实现脚踏板的摆动运动，这个装置脚踝摆动幅度不可调，不能满足不同患者的需求，从而对于不同人群的普适性不高，不能达到理想的治疗康复效果。
3.申请号为202111161980.x，发明名称为摆幅可调的便携脚踝康复机器人的中国专利申请，将脚踏板的一端通过球绞固定在机架上，另一端也通过球绞与充当可变曲柄长度的摇臂相连，通过电机转动并带动摇臂转动，从而实现脚踏板的上下、左右转动，这种装置工作时的稳定性不强，且不具有脚踝、小腿等部位的固定装置，患者使用时易造成脚踝二次损伤。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种用于脚踝康复的辅助装置，解决现有技术中的康复设备不能调整脚踝的摆动幅度，康复设备稳定性不强且没有固定装置的技术问题。
5.本发明解决其技术问题所采用的方案是：
6.一种用于脚踝康复的辅助装置，包括整体呈框架结构的机架和安装在机架上的对心曲柄滑块机构，机架上安装有能够固定小腿的小腿固定件，机架上安装有驱动组件，驱动组件的输出端安装有动轮，动轮上设有多个安装孔；对心曲柄滑块机构包括曲柄，曲柄的一端能够和任何一个安装孔可拆卸式转动连接，曲柄的另一端和踏板组件转动连接，踏板组件和小腿固定件位于机架的同一侧；使用者的小腿通过小腿固定件固定在辅助装置上，并将脚放置在踏板组件上，启动驱动组件带动动轮转动，动轮带动对心曲柄滑块机构，使踏板组件往复摆动，使放置在踏板组件上的脚能够和踏板组件一起往复摆动，进行康复治疗；同时，使曲柄和动轮上距动轮中心线距离不同的安装孔可拆卸式转动连接，能够调整踏板组件的摆动幅度。
7.通过设置呈框架结构的机架，一方面可以提高整个装置的稳定性，另一方面为整个装置提供了一个稳固的安装骨架；通过设置驱动组件，用于转动动轮；通过设置动轮并在动轮上设置多个安装孔，使曲柄和动轮上距动轮中心线距离不同的安装孔可拆卸式转动连接，就能够调整踏板组件的摆动幅度，以此适应不同人在不同康复阶段对摆动幅度的需求，提高本装置的普适性；通过设置对心曲柄滑块机构，使动轮的转动通过对心曲柄滑块机构转化为曲柄的往复移动；通过设置踏板组件，用于放置使用者的脚，踏板组件在曲柄的带动下，使患者的脚和踏板组件一起往复摆动，进行康复治疗，从而实现脚踝的背伸趾屈运动；通过设置小腿固定件，用于固定患者的小腿，避免患者在使用该装置时小腿因没有固定，而使脚与踏板组件具有摆动不同步风险，使患者的脚踝易发生二次损伤；通过设置踏板组件
和小腿固定件，使患者的脚和小腿相对稳定的固定在踏板组件上和小腿固定件上，所以该装置具有稳定性强的优点，使患者在使用该装置时，脚能够和踏板组件同步摆动，避免患者的脚踝发生二次损伤。
8.进一步的是，在动轮上做两条相互垂直且均过动轮圆心的直线，每条直线上间隔设置多个安装孔，每个安装孔的中心线和动轮的回转中心线平行。
9.通过上述设计，当曲柄和不同的安装孔连接时，使用者可以方便、快速的选择相应的安装孔进行安装。
10.进一步的是，踏板组件包括连接杆和伸缩件，连接杆的一端和曲柄转动连接，连接杆的另一端和伸缩件转动连接，伸缩件具有一个与连接杆垂直的伸缩杆，连接杆与曲柄垂直，连接杆与动轮的中心线平行；机架上安装有竖直设置的主固定板，主固定板上固定安装有水平设置的导轨，导轨中滑动设置有滑块，连接杆和曲柄转动连接的一端伸出曲柄外，并通过滑块连接件与滑块固定连接，主固定板通过螺栓固定连接在机架上；机架上安装有轴承座，轴承座在机架上的安装位置能够调整，轴承座位于伸缩件的下方，轴承座与伸缩件位于机架同一侧，轴承座中固定有和连接杆平行的转轴，转轴上套设并限定有一个三通管，三通管和转轴转动连接，伸缩件伸缩杆的末端和三通管的一个端口固连；伸缩件的伸缩杆上固定有连接件，连接件上固定有脚踏板，脚踏板位于伸缩件和小腿固定件之间。
11.通过设置连接杆，用于承受曲柄的拉力和推力，使伸缩件往复摆动，从而带动脚踏板往复摆动；通过设置具有伸缩功能的伸缩件，一方面在连接杆的带动下，伸缩件可以与连接件和脚踏板一起进行往复摆动，另一方面伸缩件的伸缩功能能够满足曲柄的行程要求，伸缩件可以是伸缩杆等；通过设置导轨和滑块，用于限定曲柄和连接杆的行程，通过设置轴承座、转轴和三通管，为伸缩件的伸缩杆提供了一个能够转动的连接位置；由于机架是由铝型材搭建而成，铝型材自身具有凹槽，可以将t型螺丝卡在凹槽中，然后t型螺丝和法兰螺母相互配合，使轴承座可以安装在机架上的任何一个位置，所以轴承座在机架上的安装位置能够调整，当需要调整脚踏板至小腿固定件的距离时，只需要使轴承座安装在机架上的相应位置，就能将脚踏板限定在距小腿固定件相应距离的位置，以此可以适应不同人的使用习惯和身体特征，提高本装置的普适性；通过设置脚踏板，用于放置患者的脚；连接件可以是块状体、条状体等结构，将脚踏板支撑起来，位于伸缩件和小腿固定件之间。
12.进一步的是，伸缩件为缓冲气缸，缓冲气缸和连接杆转动连接，缓冲气缸活塞杆的末端和三通管的一个端口固连，连接件固定在缓冲气缸的活塞杆上。
13.本装置在使用时，由于踏板组件是往复多次且速度较快的摆动，所以伸缩件也是往复多次且速度较快的伸缩，缓冲气缸主要是为了减缓摆动的速度和起到伸缩的作用，防止速度过快使得患者使用时造成二次损伤。
14.进一步的是，小腿固定件包括固定板和两个用于支撑小腿的u形支撑板，固定板安装在机架上，固定板在机架上的安装位置能够调整，两个u形支撑板间隔设置在固定板上，每个u形支撑板一侧的侧板均和固定板固连，每个u形支撑板另一侧的侧板上均设有一个通孔，机架上或固定板上固定有两根绑带，优先选择设置在固定板上，因为固定板可根据患者使用，通过调节和机架上的两个连接位置从而调节固定板位姿。小腿能够放置在两个u形支撑板中，并将脚放置在脚踏板上，两根绑带的一端分别穿过相应的一个通孔，并系在一起，将小腿固定在小腿固定件上。
15.由于机架是由铝型材搭建而成，铝型材自身具有凹槽，可以将t型螺丝卡在凹槽中，然后t型螺丝和法兰螺母相互配合，使固定板可以安装在机架上的任何一个位置，所以固定板在机架上的安装位置能够调整，当需要调整小腿的摆放姿势时，只需要改变固定板两端的t型螺丝在机架上的安装位置，就能调整小腿的摆放姿态，提高本装置的实用性；通过设置固定板，使u形支撑板通过固定板安装在机架上；通过设置u形支撑板，用于放置患者的小腿，使患者的小腿放置在u形支撑板的两个侧板之间；通过设置绑带，使患者的小腿通过绑带固定在小腿固定件上，通过设置脚踏板、u形支撑板和绑带，使患者的脚和小腿相对稳定的固定在脚踏板上和u形支撑板上，所以该装置具有稳定性强的优点，使患者在使用该装置时，脚能够和脚踏板同步摆动。
16.进一步的是，驱动组件包括电机和减速箱，电机和减速箱均安装在主固定板上，电机的输出轴和减速箱的输入轴固连，动轮安装在减速箱的输出轴上。
17.通过设置电机，为整个装置提供动力，通过设置减速器，使电机输出轴较高的转速，转化为减速箱输出轴较低的转速，并带动动轮，避免动轮的转速过快。
18.本发明的有益效果是：
19.1、通过设置动轮并在动轮上设置多个安装孔，使曲柄和动轮上距动轮中心线距离不同的安装孔可拆卸式转动连接，就能够调整踏板组件的摆动幅度，以此适应不同人在不同康复阶段对摆动幅度的需求，提高本装置的普适性。
20.2、通过设置踏板组件，用于放置使用者的脚，踏板组件在曲柄的带动下，使患者的脚和踏板组件一起往复摆动，进行康复治疗；通过设置小腿固定件，用于固定患者的小腿，避免患者在使用该装置时小腿因没有固定，而使脚与踏板组件具有摆动不同步风险，使患者的脚踝易发生二次损伤；通过设置踏板组件和小腿固定件，使患者的脚和小腿相对稳定的固定在踏板组件上和小腿固定件上，所以该装置具有稳定性强的优点，使患者在使用该装置时，脚能够和踏板组件同步摆动，避免患者的脚踝发生二次损伤。
21.3、通过使轴承座在机架上的安装位置能够调整，当需要调整脚踏板至小腿固定件的距离时，只需要使轴承座安装在机架上的相应位置，就能将脚踏板限定在距小腿固定件相应距离的位置，以此可以适应不同人的使用习惯和身体特征，提高本装置的普适性。
附图说明
22.图1显示了本发明的整体结构示意图。
23.图2显示了本发明未显示机架的整体结构示意图。
24.图3显示了图2的主视图。
25.图4显示了图2的俯视图。
26.图5显示了轴承座、三通管、连接件、脚踏板和伸缩件的安装位置示意图。
27.图6显示了小腿固定件的整体结构示意图。
28.图中零部件、部件及编号：动轮1、导轨2、滑块3、摇杆4、连接杆5、伸缩件6、脚踏板7、主固定板8、轴承座9、电机10、减速器11、连接件12、三通管13、固定板14、u形支撑板15、机架16、滑块连接件17。
具体实施方式
29.下面给出发明的具体实施方法，并结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.实施例一：
31.如图1所示，一种用于脚踝康复的辅助装置，包括整体呈框架结构的机架16和安装在机架上的对心曲柄滑块机构，机架16上安装有能够固定小腿的小腿固定件，机架上安装有驱动组件，驱动组件的输出端安装有动轮1，动轮1上设有多个安装孔；对心曲柄滑块机构包括曲柄4，曲柄4的一端能够和任何一个安装孔可拆卸式转动连接，曲柄4的另一端和踏板组件转动连接，踏板组件和小腿固定件位于机架16的同一侧；使用者的小腿通过小腿固定件固定在辅助装置上，并将脚放置在踏板组件上，启动驱动组件带动动轮1转动，动轮1带动对心曲柄滑块机构，使踏板组件往复摆动，使放置在踏板组件上的脚能够和踏板组件一起往复摆动，进行康复治疗；同时，使曲柄4和动轮1上距动轮1中心线距离不同的安装孔可拆卸式转动连接，能够调整踏板组件的摆动幅度。
32.如图3所示，在动轮1上做两条相互垂直且均过动轮圆心的直线，每条直线上间隔设置多个安装孔，每个安装孔的中心线和动轮1的回转中心线平行。
33.如图2、图3和图4所示，踏板组件包括连接杆5和伸缩件6，连接杆5的一端和曲柄4转动连接，连接杆5的另一端和伸缩件6转动连接，伸缩件6具有一个与连接杆5垂直的伸缩杆，连接杆5与曲柄4垂直，连接杆5与动轮1的中心线平行；机架上安装有竖直设置的主固定板8，主固定板8上固定安装有水平设置的导轨2，导轨中滑动设置有滑块3，连接杆5和曲柄4转动连接的一端伸出曲柄4外，并通过滑块连接件17与滑块固定连接，主固定板8通过螺栓固定连接在机架上；机架16上安装有轴承座9，轴承座9在机架16上的安装位置能够调整，轴承座9位于伸缩件6的下方，轴承座9与伸缩件6位于机架16同一侧，本实施例中机架是由铝型材搭建起来的框架结构，铝型材的型号为mc-8-4040b，采用t型螺丝法兰螺母作为紧固件，铝型材自身具有凹槽，可以将t型螺丝卡在凹槽中，然后t型螺丝和法兰螺母相互配合，使轴承座可以安装在机架上的任何一个位置。
34.轴承座9中固定有和连接杆5平行的转轴，转轴上套设并限定有一个三通管13，三通管13和转轴转动连接，伸缩件6伸缩杆的末端和三通管13的一个端口固连；伸缩件6的伸缩杆上固定有连接件12，连接件12靠近于三通管13，连接件12为一个u型结构，伸缩件6的伸缩杆固定在u型连接件12的两个侧板之间，u型连接件12上固定有脚踏板7，脚踏板7位于伸缩件6和小腿固定件之间，脚踏板7靠近机架16的一侧和远离机架16的一侧分别设置两个凹槽，两个绑带的一端分别穿过一个凹槽后，分别穿过另两个凹槽，然后绕在患者的脚背上，使绑带系牢，将患者的脚固定在脚踏板7上，通过这种方式利用四个凹槽和绑带，使患者的脚固定在脚踏板7上，使脚和脚踏板7能够同步摆动。
35.伸缩件6为缓冲气缸，缓冲气缸和连接杆5转动连接，缓冲气缸活塞杆的末端和三通管的一个端口固连，连接件12固定在缓冲气缸的活塞杆上。
36.如图6所示，小腿固定件包括固定板14和两个用于支撑小腿的u形支撑板15，固定板14安装在机架16上，固定板14在机架上的安装位置能够调整，本实施例中机架是由铝型
材搭建起来的框架结构，铝型材的型号为mc-8-4040b，采用t型螺丝法兰螺母作为紧固件，铝型材自身具有凹槽，可以将t型螺丝卡在凹槽中，然后t型螺丝和法兰螺母相互配合，使固定板可以安装在机架上的任意一个位置。
37.两个u形支撑板15间隔设置在固定板14上，每个u形支撑板15一侧的侧板均和固定板14固连，每个u形支撑板15另一侧的侧板上均设有一个通孔，固定板14上固定有两根绑带；小腿能够放置在两个u形支撑板15中，并将脚放置在脚踏板7上，两根绑带的一端分别穿过相应的一个通孔，并系在一起，将小腿固定在小腿固定件上，在其他实施例中绑带可以是一根，该绑带的一端固定在一个通孔中，绑带缠绕在使用者的小腿上，该绑带的另一端固定在另一个通孔上，使小腿固定在小腿固定件上。
38.如图4所示，驱动组件包括电机10和减速箱11，电机10安装在主固定板8上，电机10的输出轴和减速箱11的输入轴固连，减速箱11固定在主固定板8上，主固定板8上开设有通孔，减速箱11的输出轴和通孔转动连接并伸出主固定板8，动轮1安装在减速箱11输出轴伸出通孔的部分上。
39.使用方法：
40.步骤一、首先将小腿放置在u形支撑板15上，使脚放置在脚踏板7上；
41.步骤二、然后将两根绑带的一端分别穿过两个u形支撑板15上的两个通孔，并系在一起，将小腿固定在小腿固定件上；
42.步骤三、然后打开电机10，启动整个装置，进行康复治疗。
43.如果脚踏板7的摆动幅度较大，使曲柄4和动轮1上距动轮1中心线距离较近的安装孔可拆卸式转动连接，使脚踏板的摆动幅度变小；如果脚踏板7的摆动幅度较小，使曲柄4和动轮1上距动轮1中心线距离较远的安装孔可拆卸式转动连接，使脚踏板7的摆动幅度变大。
44.如果患者的小腿不能适宜的放置在小腿固定件上时，需要调整脚踏板7至小腿固定件的距离时，只需要使轴承座9安装在机架上相应的位置，就能将脚踏板7限定在距小腿固定件相应距离的位置，适应患者的身体特征，提高本装置的普适性。
45.如果患者小腿的摆放姿势需要调整时，只需要改变固定板14两端的t型螺丝在机架上的安装位置，就能调整小腿的摆放姿态，提高本装置的实用性。