三自由度踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種三自由度踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，包括：底架、通過轉(zhuǎn)軸安裝在底架上可左右轉(zhuǎn)動(dòng)的第一旋轉(zhuǎn)支架、通過轉(zhuǎn)軸安裝在第一旋轉(zhuǎn)支架上可上下轉(zhuǎn)動(dòng)的第二旋轉(zhuǎn)支架、通過轉(zhuǎn)軸安裝在第二旋轉(zhuǎn)支架上可左右翻轉(zhuǎn)的腳踏板、檢測(cè)單元和阻尼單元；所述第一旋轉(zhuǎn)支架、第二旋轉(zhuǎn)支架和腳踏板在各自的轉(zhuǎn)軸軸心線位置均安裝有檢測(cè)單元和阻尼單元。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)對(duì)人體踝關(guān)節(jié)背屈/拓屈、內(nèi)翻/外翻和內(nèi)旋/外旋三自由度的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)，整體結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)制造容易、維護(hù)方便。
【專利說明】三自由度踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域，具體涉及一種三自由度踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)受傷多發(fā)生于踝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)損傷，同時(shí)偏癱后踝關(guān)節(jié)的康復(fù)訓(xùn)練也顯得非常關(guān)鍵，因此踝關(guān)節(jié)的康復(fù)訓(xùn)練的需求越來越大。傳統(tǒng)康復(fù)手段需理療師手把手進(jìn)行，消耗了大量的時(shí)間與體力，并且無法保證充足的訓(xùn)練時(shí)間和足夠的訓(xùn)練強(qiáng)度。
[0003]我國現(xiàn)階段用于踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)損傷，偏癱后的康復(fù)訓(xùn)練的裝置越來越多，但都局限于對(duì)患側(cè)的康復(fù)訓(xùn)練，并沒有裝置檢測(cè)健側(cè)踝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而健側(cè)踝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息對(duì)患側(cè)踝關(guān)節(jié)的康復(fù)訓(xùn)練有指導(dǎo)性的意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了填補(bǔ)國內(nèi)踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置的空白，獲取踝關(guān)節(jié)實(shí)時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息，提供一種三自由度踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，為踝關(guān)節(jié)的康復(fù)訓(xùn)練提供指導(dǎo)作用。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0006]三自由度踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，其特殊之處在于，包括:底架、通過轉(zhuǎn)軸安裝在底架上可左右轉(zhuǎn)動(dòng)的第一旋轉(zhuǎn)支架、通過轉(zhuǎn)軸安裝在第一旋轉(zhuǎn)支架上可上下轉(zhuǎn)動(dòng)的第二旋轉(zhuǎn)支架、通過轉(zhuǎn)軸安裝在第二旋轉(zhuǎn)支架上可左右翻轉(zhuǎn)的腳踏板、檢測(cè)單元和阻尼單元；所述第一旋轉(zhuǎn)支架、第二旋轉(zhuǎn)支架和腳踏板在各自的轉(zhuǎn)軸軸心線位置均安裝有檢測(cè)單元和阻尼單元；
[0007]所述檢測(cè)單元為檢測(cè)第一旋轉(zhuǎn)支架、第二旋轉(zhuǎn)支架和腳踏板在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)各自轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度值的編碼器；
[0008]所述阻尼單元是為第一旋轉(zhuǎn)支架、第二旋轉(zhuǎn)支架和腳踏板在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)提供阻力的可調(diào)螺母。
[0009]進(jìn)一步，所述檢測(cè)單元包括編碼器I，編碼器II和編碼器III ；所述阻尼單元包括可調(diào)螺母I，可調(diào)螺母II和可調(diào)螺母III ；
[0010]所述第一旋轉(zhuǎn)支架通過轉(zhuǎn)軸連接于底架上，該轉(zhuǎn)軸的軸心線上安裝有編碼器I和可調(diào)螺母I ；所述第二旋轉(zhuǎn)支架的兩側(cè)邊通過轉(zhuǎn)軸連接于第一旋轉(zhuǎn)支架上，該轉(zhuǎn)軸的軸心線上安裝有編碼器II和可調(diào)螺母II ；所述腳踏板的前后端通過轉(zhuǎn)軸與第二旋轉(zhuǎn)支架連接并位于第二旋轉(zhuǎn)支架的內(nèi)部，該轉(zhuǎn)軸的軸心線上安裝有編碼器III和可調(diào)螺母III。
[0011]進(jìn)一步，所述編碼器I用于檢測(cè)第一旋轉(zhuǎn)支架左右擺動(dòng)的角度；所述編碼器II用于檢測(cè)第二旋轉(zhuǎn)支架上下擺動(dòng)的角度；所述編碼器III用于檢測(cè)腳踏板左右翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的角度。
[0012]進(jìn)一步，可調(diào)螺母I安裝于第一旋轉(zhuǎn)支架左右擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的軸心線上，檢測(cè)裝置通過對(duì)可調(diào)螺母I松緊程度的調(diào)節(jié)為第一旋轉(zhuǎn)支架的左右擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)提供阻力；可調(diào)螺母II安裝于第二旋轉(zhuǎn)支架上下擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的軸心線上，檢測(cè)裝置通過通過對(duì)可調(diào)螺母II松緊程度的調(diào)節(jié)為第二旋轉(zhuǎn)支架的上下擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)提供阻力；可調(diào)螺母III安裝于腳踏板左右翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的軸心線上，檢測(cè)裝置通過對(duì)可調(diào)螺母III松緊程度的調(diào)節(jié)為腳踏板的左右翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)提供阻力。
[0013]本發(fā)明提供的三自由度踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，可實(shí)現(xiàn)對(duì)人體踝關(guān)節(jié)背屈/拓屈、內(nèi)翻/外翻和內(nèi)旋/外旋三自由度的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)，填補(bǔ)了國內(nèi)踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置的空白，并具有以下優(yōu)點(diǎn):其一，所述踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置整體結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)制造容易、維護(hù)方便；其二，所述踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置三個(gè)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的軸心線相交于腳踏板的后腳跟處，高度模擬踝關(guān)節(jié)的生理運(yùn)動(dòng)；其三，所述踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置適用于踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)損傷和踝關(guān)節(jié)偏癱康復(fù)中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)，適應(yīng)性強(qiáng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明實(shí)施例三自由度踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]其中，1-底架，2-編碼器I，3-編碼器111，4-可調(diào)螺母11，5-第二旋轉(zhuǎn)支架，6-腳踏板，7-可調(diào)螺母II1、8-編碼器11,9-可調(diào)螺母1,10-第二旋轉(zhuǎn)支架。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0017]參見圖1，本發(fā)明實(shí)施例的三自由度踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，包括底架1、通過轉(zhuǎn)軸安裝在底架1上可左右轉(zhuǎn)動(dòng)的第一旋轉(zhuǎn)支架10、通過轉(zhuǎn)軸安裝在第一旋轉(zhuǎn)支架10上可上下轉(zhuǎn)動(dòng)的第二旋轉(zhuǎn)支架5、通過轉(zhuǎn)軸安裝在第二旋轉(zhuǎn)支架5上可左右翻轉(zhuǎn)的腳踏板6、檢測(cè)單元和阻尼單元；第一旋轉(zhuǎn)支架10、第二旋轉(zhuǎn)支架5和腳踏板6在各自的轉(zhuǎn)軸軸心線位置均安裝有檢測(cè)單元和阻尼單元。通過本裝置第一旋轉(zhuǎn)支架10、第二旋轉(zhuǎn)支架5以及腳踏板6的結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)腳踏板在三個(gè)自由度方向上的靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0018]檢測(cè)單元為檢測(cè)第一旋轉(zhuǎn)支架10、第二旋轉(zhuǎn)支架5和腳踏板6在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)各自轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度值的編碼器。阻尼單元是為第一旋轉(zhuǎn)支架10、第二旋轉(zhuǎn)支架5和腳踏板6在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)提供阻力的可調(diào)螺母。檢測(cè)單元包括編碼器12，編碼器118和編碼器1113；阻尼單元包括可調(diào)螺母19，可調(diào)螺母114和可調(diào)螺母1117 ；每個(gè)轉(zhuǎn)軸安裝的編碼器和可調(diào)螺母對(duì)稱安裝于軸線的兩側(cè)，分別起檢測(cè)運(yùn)動(dòng)角度和提供阻力的作用。第一旋轉(zhuǎn)支架10通過轉(zhuǎn)軸連接于底架1上，該轉(zhuǎn)軸的軸心線上安裝有編碼器12和可調(diào)螺母19 ；第二旋轉(zhuǎn)支架5的兩側(cè)邊通過轉(zhuǎn)軸連接于第一旋轉(zhuǎn)支架10上，該轉(zhuǎn)軸的軸心線上安裝有編碼器118和可調(diào)螺母114 ；腳踏板6的前后端通過轉(zhuǎn)軸與第二旋轉(zhuǎn)支架5連接并位于第二旋轉(zhuǎn)支架5的內(nèi)部，該轉(zhuǎn)軸的軸心線上安裝有編碼器1113和可調(diào)螺母1117。編碼器12用于檢測(cè)第一旋轉(zhuǎn)支架10左右擺動(dòng)的角度；編碼器118用于檢測(cè)第二旋轉(zhuǎn)支架5上下擺動(dòng)的角度；編碼器1113用于檢測(cè)腳踏板6左右翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的角度?？烧{(diào)螺母19安裝于第一旋轉(zhuǎn)支架10左右擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的軸心線上，檢測(cè)裝置通過對(duì)可調(diào)螺母19松緊程度的調(diào)節(jié)為第一旋轉(zhuǎn)支架10的左右擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)提供阻力；可調(diào)螺母114安裝于第二旋轉(zhuǎn)支架5上下擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的軸心線上，檢測(cè)裝置通過對(duì)可調(diào)螺母114松緊程度的調(diào)節(jié)為第二旋轉(zhuǎn)支架5的上下擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)提供阻力；可調(diào)螺母1117安裝于腳踏板6左右翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的軸心線上，檢測(cè)裝置通過對(duì)可調(diào)螺母1117松緊程度的調(diào)節(jié)為腳踏板6的左右翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)提供阻力。
[0019]使用本發(fā)明的三自由度踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練時(shí)，用戶首先將腳板放置于腳踏板6上并固定。實(shí)施運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)時(shí)，用戶通過控制踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)來帶動(dòng)腳踏板運(yùn)動(dòng)，通過實(shí)現(xiàn)踝關(guān)節(jié)的內(nèi)翻/外翻運(yùn)動(dòng)可以使編碼器1113檢測(cè)到內(nèi)翻/外翻的運(yùn)動(dòng)角度，通過調(diào)節(jié)可調(diào)螺母1117可以調(diào)整運(yùn)動(dòng)阻力；通過實(shí)現(xiàn)踝關(guān)節(jié)的背曲/趾曲運(yùn)動(dòng)可以使編碼器118檢測(cè)到背曲/趾曲的運(yùn)動(dòng)角度，通過調(diào)節(jié)可調(diào)螺母114可以調(diào)整運(yùn)動(dòng)阻力；通過實(shí)現(xiàn)踝關(guān)節(jié)的內(nèi)旋/外旋運(yùn)動(dòng)可以使編碼器12檢測(cè)到內(nèi)旋/外旋的運(yùn)動(dòng)角度，通過調(diào)節(jié)可調(diào)螺母19可以調(diào)整運(yùn)動(dòng)阻力。
[0020]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.三自由度踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于，包括:底架(I)、通過轉(zhuǎn)軸安裝在底架(I)上可左右轉(zhuǎn)動(dòng)的第一旋轉(zhuǎn)支架(10)、通過轉(zhuǎn)軸安裝在第一旋轉(zhuǎn)支架(10)上可上下轉(zhuǎn)動(dòng)的第二旋轉(zhuǎn)支架(5)、通過轉(zhuǎn)軸安裝在第二旋轉(zhuǎn)支架(5)上可左右翻轉(zhuǎn)的腳踏板(6)、檢測(cè)單元和阻尼單元；所述第一旋轉(zhuǎn)支架(10)、第二旋轉(zhuǎn)支架(5)和腳踏板(6)在各自的轉(zhuǎn)軸軸心線位置均安裝有檢測(cè)單元和阻尼單元； 所述檢測(cè)單元為檢測(cè)第一旋轉(zhuǎn)支架(10)、第二旋轉(zhuǎn)支架(5)和腳踏板(6)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)各自轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度值的編碼器； 所述阻尼單元是為第一旋轉(zhuǎn)支架(10)、第二旋轉(zhuǎn)支架(5)和腳踏板(6)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)提供阻力的可調(diào)螺母。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三自由度踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述檢測(cè)單元包括編碼器I (2)，編碼器II (8)和編碼器III (3);所述阻尼單元包括可調(diào)螺母I (9)，可調(diào)螺母II (4)和可調(diào)螺母III (7)； 所述第一旋轉(zhuǎn)支架(10)通過轉(zhuǎn)軸連接于底架(I)上，該轉(zhuǎn)軸的軸心線上安裝有編碼器I (2)和可調(diào)螺母I (9);所述第二旋轉(zhuǎn)支架(5)的兩側(cè)邊通過轉(zhuǎn)軸連接于第一旋轉(zhuǎn)支架(10)上，該轉(zhuǎn)軸的軸心線上安裝有編碼器II (8)和可調(diào)螺母II (4);所述腳踏板(6)的前后端通過轉(zhuǎn)軸與第二旋轉(zhuǎn)支架(5)連接并位于第二旋轉(zhuǎn)支架(5)的內(nèi)部，該轉(zhuǎn)軸的軸心線上安裝有編碼器III (3)和可調(diào)螺母III (7) ο
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三自由度踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述編碼器I (2)用于檢測(cè)第一旋轉(zhuǎn)支架(10)左右擺動(dòng)的角度；所述編碼器II (8)用于檢測(cè)第二旋轉(zhuǎn)支架(5)上下擺動(dòng)的角度；所述編碼器111(3)用于檢測(cè)腳踏板(6)左右翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的角度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三自由度踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于，可調(diào)螺母1(9)安裝于第一旋轉(zhuǎn)支架(10)左右擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的軸心線上，檢測(cè)裝置通過對(duì)可調(diào)螺母1(9)松緊程度的調(diào)節(jié)為第一旋轉(zhuǎn)支架(10)的左右擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)提供阻力；可調(diào)螺母II (4)安裝于第二旋轉(zhuǎn)支架(5)上下擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的軸心線上，檢測(cè)裝置通過對(duì)可調(diào)螺母11(4)松緊程度的調(diào)節(jié)為第二旋轉(zhuǎn)支架(5)的上下擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)提供阻力；可調(diào)螺母III (7)安裝于腳踏板(6)左右翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的軸心線上，檢測(cè)裝置通過對(duì)可調(diào)螺母III (7)松緊程度的調(diào)節(jié)為腳踏板(6)的左右翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)提供阻力。
【文檔編號(hào)】A61B5/11GK104434127SQ201410787007
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月17日
【發(fā)明者】王春寶, 吳正治, 李偉光, 段麗紅, 盧志江, 李夢(mèng)杰, 王林, 張曉麗, 倪新強(qiáng) 申請(qǐng)人:深圳市老年醫(yī)學(xué)研究所, 吳正治, 王春寶