本發(fā)明涉及運動器械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種伸縮搖桿式肢體運動機構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前，我國腦卒中的發(fā)病率增長較快，特別是隨著我國社會人口老齡化加劇，腦損傷、腦中風(fēng)等病人等腦神經(jīng)疾病的患者越來越多，因此對此類疾病患者的恢復(fù)治療工作任務(wù)至關(guān)重要。

目前，國內(nèi)外針對這類疾病患者的康復(fù)，大多數(shù)還是依靠醫(yī)護人員一對一的陪同進行康復(fù)訓(xùn)練，但是在醫(yī)護人員緊決的情況下，患者就無法進行康復(fù)訓(xùn)練。另外，目前利用康復(fù)設(shè)備進行康復(fù)訓(xùn)練時，由于康復(fù)設(shè)備功能有限，往往限制了患者的康復(fù)訓(xùn)練效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種伸縮搖桿式肢體運動裝置，其結(jié)構(gòu)簡單、成本低，能夠帶動肢體進行三維運動，可用于患者肢體肌力和關(guān)節(jié)活動的康復(fù)訓(xùn)練。

本發(fā)明實現(xiàn)上述技術(shù)目的所采用的技術(shù)方案為：一種伸縮搖桿式肢體運動機構(gòu)，包括底座(1)、固定在底座(1)上的第一支架(3)與第二支架(4)、中空環(huán)形支架(2)、伸縮搖桿裝置(5)，以及第一旋轉(zhuǎn)電機(11)與第二旋轉(zhuǎn)電機(13)；

所述的第一支架(3)與第二支架(4)位于底座(1)的同一側(cè)面，中空環(huán)形支架(2)位于第一支架(3)與第二支架(4)之間；中空環(huán)形支架(2)的環(huán)形邊框包括邊框A、與邊框A相對的邊框B、邊框C、與邊框C相對的邊框D；

所述的伸縮搖桿裝置(5)包括托架(35)、伸縮桿(29)以及伸縮單元，所述的伸縮單元可進行直線運動，帶動伸縮桿(29)進行同方向直線運動，從而帶動托架(35)進行同方向直線運動；所述的伸縮單元外圍設(shè)置固定支架，固定支架兩側(cè)設(shè)置第一支撐塊(271)與第二支撐塊(272)；

邊框A(45)與第一支架(3)通過第一轉(zhuǎn)動軸(7)連接；邊框B(46)與第二支架(4)通過第二轉(zhuǎn)動軸(12)連接，第二轉(zhuǎn)動軸(12)通過第一減速機(10)與第一旋轉(zhuǎn)電機(11)連接；當(dāng)?shù)谝恍D(zhuǎn)電機(11)轉(zhuǎn)動時，經(jīng)第一減速機(10)減速，帶動第二轉(zhuǎn)動軸(12)轉(zhuǎn)動，中空環(huán)形支架(2)和第一轉(zhuǎn)動軸(7)隨之轉(zhuǎn)動，從而帶動伸縮搖桿裝置(5)隨第二轉(zhuǎn)動軸(12)轉(zhuǎn)動；

第一支撐塊(271)與邊框C(47)通過第三轉(zhuǎn)動軸(21)連接，第二支撐塊(272)與邊框D(48)通過第二減速機(14)連接；當(dāng)?shù)诙D(zhuǎn)電機(13)轉(zhuǎn)動時帶動第二減速機(14)轉(zhuǎn)動，從而帶動伸縮搖桿裝置(5)隨之轉(zhuǎn)動；

所述的第二轉(zhuǎn)動軸(12)的旋轉(zhuǎn)方向與第二減速機(14)的旋轉(zhuǎn)方向相交；

所述的伸縮單元進行直線運動的方向垂直第二減速機(14)的旋轉(zhuǎn)方向。

作為一種實現(xiàn)方式，所述的第一支架(3)固定連接轉(zhuǎn)動軸承(6)，第一轉(zhuǎn)動軸(7)穿過轉(zhuǎn)動軸承(6)內(nèi)部并隨轉(zhuǎn)動軸承旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。

作為優(yōu)選，所述的第一轉(zhuǎn)動軸(7)的一端設(shè)置旋轉(zhuǎn)限位裝置，用于限制第一轉(zhuǎn)動軸(7)的旋轉(zhuǎn)角度。進一步優(yōu)選，所述的旋轉(zhuǎn)限位裝置包括限位塊(8)與設(shè)置在限位塊(8)附近的限位柱(9)，所述限位塊具有凹形缺口，所述的限位柱位于凹形缺口范圍內(nèi)。

作為一種實現(xiàn)方式，所述的第一旋轉(zhuǎn)電機(11)安裝在第二支架(4)一側(cè)。

作為優(yōu)選，所述的第三轉(zhuǎn)動軸(21)的一端設(shè)置旋轉(zhuǎn)限位裝置，用于限制第三轉(zhuǎn)動軸(21)的旋轉(zhuǎn)角度。進一步優(yōu)選，所述的旋轉(zhuǎn)限位裝置包括限位塊與設(shè)置在限位塊附近的限位柱，所述限位塊具有凹形缺口，所述的限位柱位于凹形缺口范圍內(nèi)。

作為一種實現(xiàn)方式，所述的第二旋轉(zhuǎn)電機安裝在邊框D一側(cè)?？紤]到該肢體運動機構(gòu)的安裝集成，優(yōu)選將所述的第二旋轉(zhuǎn)電機設(shè)置在中空環(huán)形支架(2)的內(nèi)部。例如，可以將所述的第二旋轉(zhuǎn)電機設(shè)置在中空環(huán)形支架內(nèi)部靠近邊框D的位置，這時，需要設(shè)置同步裝置，第二旋轉(zhuǎn)電機進行旋轉(zhuǎn)運動，通過該同步裝置帶動第二減速機轉(zhuǎn)動。作為一種實現(xiàn)方式，所述的同步裝置包括同步帶輸入座(15)、同步帶安裝座(16)、同步帶輪(17、18)以及同步帶(19)，第二旋轉(zhuǎn)電機進行旋轉(zhuǎn)運動時，帶動同步帶輪旋轉(zhuǎn)，通過同步帶將該旋轉(zhuǎn)同步至同步帶輪，同步帶輪旋轉(zhuǎn)，從而帶動第二減速機旋轉(zhuǎn)。

所述的中空環(huán)形支架(2)結(jié)構(gòu)不限，其環(huán)形邊框所圍成的形狀不限，包括方形、圓形等形狀。

所述的第二轉(zhuǎn)動軸(12)的旋轉(zhuǎn)方向與第二減速機(14)的旋轉(zhuǎn)方向呈一定角度，優(yōu)選互相垂直。

作為一種實現(xiàn)方式，所述的伸縮單元的直線運動通過絲杠傳動實現(xiàn)，即，包括第三旋轉(zhuǎn)電機(30)、滾珠絲杠(32)、絲杠螺母(38)、固定在絲杠螺母兩側(cè)的導(dǎo)向塊(33、34)、用于固定滾珠絲杠的絲杠固定桿(31)，絲杠固定桿(31)外圍兩側(cè)設(shè)置第一支撐塊(271)與第二支撐塊(272)；絲杠固定桿(31)內(nèi)測開有導(dǎo)向槽，所述的導(dǎo)向塊(33、34)可沿導(dǎo)向槽進行直線運動，所述的伸縮桿(29)與導(dǎo)向塊(33、34)固定連接；工作狀態(tài)時，第三旋轉(zhuǎn)電機(30)轉(zhuǎn)動，帶動滾珠絲杠(32)轉(zhuǎn)動、絲杠螺母(38)進行直線運動，導(dǎo)向塊(33、34)隨之沿導(dǎo)向槽滑動，從而帶動伸縮桿(29)進行同方向直線運動。

為了該肢體運動機構(gòu)使用方便，便于移動，所述的底座可以是可移動式，即，底座底部設(shè)置若干滾輪。

為了增加該肢體運動機構(gòu)的穩(wěn)定性，便于控制，可以在中空環(huán)形支架的邊框設(shè)置配重鐵，用于平衡邊框C和邊框D兩側(cè)的重量。

綜上所述，本發(fā)明通過第一支架、第二支架、中空環(huán)形支架，以及第一支撐桿、第二支撐桿將所述伸縮搖桿裝置懸空支撐在底座上方，通過第一旋轉(zhuǎn)電機、第二旋轉(zhuǎn)電機，以及各連接轉(zhuǎn)動軸實現(xiàn)了伸縮搖桿裝置在二維方向的旋轉(zhuǎn)，同時結(jié)合伸縮搖桿裝置的直線運動，實現(xiàn)了三維空間的運動。使用時，用戶肢體位于托架上，能夠進行三維空間的肢體運動，提高了運動靈活性與趣味性，不僅適用于強身健體，也適用于患者肢體肌力和關(guān)節(jié)活動的康復(fù)訓(xùn)練。

另外，本發(fā)明的肢體運動機構(gòu)整體結(jié)構(gòu)簡便、裝配容易、摩擦力小、傳動精度高，利用本發(fā)明的肢體運動機構(gòu)不僅能夠進行肢體單關(guān)節(jié)訓(xùn)練，還能夠?qū)崿F(xiàn)肢體多關(guān)節(jié)的復(fù)合訓(xùn)練。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例伸縮搖桿式肢體運動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；

圖2是圖1中伸縮搖桿裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1中除伸縮搖桿裝置外的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)描述，需要指出的是，以下所述實施例旨在便于對本發(fā)明的理解，而對其不起任何限定作用。

附圖1-3中的標(biāo)記：1-底座；2-中空環(huán)形支架；3-第一支架；4-第二支架；5-伸縮搖桿裝置；6-第一轉(zhuǎn)動軸承；7-第一轉(zhuǎn)動軸；8-限位塊；9-限位柱；10-第一減速機；11-第一旋轉(zhuǎn)電機；12-第二轉(zhuǎn)動軸；13-第二旋轉(zhuǎn)電機；14-第二減速機；15-同步帶輸入座；16-同步帶安裝座；17-同步帶輪；18-同步帶輪；19-同步帶；20-第二轉(zhuǎn)動軸承；21-第三轉(zhuǎn)動軸；22-限位塊；23-限位柱；24-第一配重鐵；25-第二配重鐵；26-第三配重鐵；第一支撐塊271；第二支撐塊272；28-Z軸軸承座；29-伸縮桿；30-第三旋轉(zhuǎn)電機；31-絲杠固定桿；32-滾珠絲杠；33-第一導(dǎo)向塊；34-第二導(dǎo)向塊；35-托架；36-第一齒輪；37-第二齒輪；38-絲杠螺母；39-第一滾輪；40-第二滾輪；41-第三滾輪；42-第四滾輪；45-邊框A；46-邊框B；47-邊框C；48-邊框D。

實施例1：

本實施例中，伸縮搖桿式肢體運動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括底座1、固定在底座1上的第一支架3與第二支架4、中空環(huán)形支架2以及伸縮搖桿裝置5。

第一支架3與第二支架4位于底座1的同一側(cè)面，中空環(huán)形支架2位于第一支架3與第二支架4之間。中空環(huán)形支架2的環(huán)形邊框圍成長方形，該長方形由邊框A45、與邊框A相對的邊框B46、邊框C47、與邊框C相對的邊框D48組成。

如圖2所示，伸縮搖桿裝置5包括托架35、伸縮桿29，以及可進行直線運動的伸縮單元。本實施例中，如圖2所示，伸縮單元的直線運動通過絲杠傳動實現(xiàn)，即，伸縮單元包括第三旋轉(zhuǎn)電機30、滾珠絲杠32、絲杠螺母38、固定在絲杠螺母兩側(cè)的第一導(dǎo)向塊33與第二導(dǎo)向塊34，以及用于固定滾珠絲杠的絲杠固定桿31。滾珠絲桿32一端固定于Z軸軸承座28上，并在未端裝有第一齒輪36，另一端固定于絲杠固定桿31上。絲杠固定桿31固定于Z軸軸承座28上，絲杠固定桿31內(nèi)測開有導(dǎo)向槽，第一導(dǎo)向塊33與第二導(dǎo)向塊34可沿導(dǎo)向槽進行直線運動。絲杠固定桿31外圍兩側(cè)設(shè)置第一支撐塊271與第二支撐塊272。伸縮桿29與第一導(dǎo)向塊33、第二導(dǎo)向塊34固定連接。第三旋轉(zhuǎn)電機30固定在Z軸軸承座28上，旋轉(zhuǎn)軸與第二齒輪37固定，第二齒輪37與第一齒輪36嚙合。工作狀態(tài)時，第三旋轉(zhuǎn)電機30轉(zhuǎn)動，經(jīng)第二齒輪37與第一齒輪36傳動而帶動滾珠絲杠32轉(zhuǎn)動，從而帶動絲杠螺母38沿Z軸進行直線運動，第一導(dǎo)向塊33與第二導(dǎo)向塊34隨之沿導(dǎo)向槽滑動，從而帶動伸縮桿29沿Z軸進行直線運動，托架隨之沿Z軸進行直線運動。

如圖3所示，第一支架3固定連接轉(zhuǎn)動軸承6，邊框A45與第一支架3通過第一轉(zhuǎn)動軸7連接，第一轉(zhuǎn)動軸7穿過轉(zhuǎn)動軸承6內(nèi)部并隨轉(zhuǎn)動軸承旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。邊框B46與第二支架4通過第二轉(zhuǎn)動軸12連接。第一轉(zhuǎn)動軸7中靠近第一支架3的一端設(shè)置限位塊8，限位塊8附近設(shè)置限位柱9，限位塊具有凹形缺口，所述的限位柱位于凹形缺口范圍內(nèi)，用于限制第一轉(zhuǎn)動軸7的旋轉(zhuǎn)角度。第一旋轉(zhuǎn)電機11安裝在第二支架4的一側(cè)，第一旋轉(zhuǎn)電機11與第一減速機10相連，并且第一減速機10與第二轉(zhuǎn)動軸12連接。

如圖3所示，邊框C47固定連接轉(zhuǎn)動軸承20，邊框C47與第一支撐塊271通過第三轉(zhuǎn)動軸21連接，第三轉(zhuǎn)動軸21穿過轉(zhuǎn)動軸承20內(nèi)部并隨轉(zhuǎn)動軸承旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。第二支撐塊272與邊框D48通過第二減速機14連接。即，通過第一支撐塊271與第二支撐塊272將伸縮搖桿裝置5支撐在中空環(huán)形支架中，使該伸縮搖桿裝置5懸空支撐在底座上方。

第三轉(zhuǎn)動軸21中靠近邊框C的一端設(shè)置限位塊22，限位塊22附近設(shè)置限位柱23，限位塊22具有凹形缺口，限位柱23位于凹形缺口范圍內(nèi)，用于限制第三轉(zhuǎn)動軸21的旋轉(zhuǎn)角度?？紤]到該肢體運動機構(gòu)的安裝集成，第二旋轉(zhuǎn)電機13安裝在中空環(huán)形支架2內(nèi)部的邊框D48上，這時，需要設(shè)置同步裝置，同步裝置包括同步帶輸入座15、同步帶安裝座16、同步帶輪(17、18)以及同步帶19。第二旋轉(zhuǎn)電機13進行旋轉(zhuǎn)運動時，帶動同步帶輪17旋轉(zhuǎn)，通過同步帶19將該旋轉(zhuǎn)同步至同步帶輪18，同步帶輪18旋轉(zhuǎn)，從而帶動第二減速機14旋轉(zhuǎn)。

當(dāng)?shù)谝恍D(zhuǎn)電機11轉(zhuǎn)動時，經(jīng)第一減速機10減速，帶動第二轉(zhuǎn)動軸12轉(zhuǎn)動，中空環(huán)形支架2隨之轉(zhuǎn)動，從而帶動伸縮搖桿裝置5隨第一轉(zhuǎn)動軸12轉(zhuǎn)動。

當(dāng)?shù)诙D(zhuǎn)電機13轉(zhuǎn)動時，經(jīng)同步裝置，然后經(jīng)第二減速機14減速，帶動伸縮搖桿裝置5隨第二減速機14轉(zhuǎn)動。

本實施例中，第二轉(zhuǎn)動軸12的旋轉(zhuǎn)方向與第二減速機14的旋轉(zhuǎn)方向呈一定角度，優(yōu)選互相垂直，并且，伸縮單元進行直線運動的方向垂直第二減速機的旋轉(zhuǎn)方向。

為了增加穩(wěn)定性，本實施例中，在中空環(huán)形支架2的邊框還設(shè)置配重鐵，包括第一配重鐵24，第二配重鐵25，以及第三配重鐵26。

另外，本實施例中，底座1的底部設(shè)置四個滾輪39、40、41、42，便于該運動機構(gòu)的移動和使用。

以上所述的實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行了詳細(xì)說明，應(yīng)理解的是以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的原則范圍內(nèi)所做的任何修改、補充或類似方式替代等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。