本發(fā)明屬于康復(fù)機(jī)械領(lǐng)域,尤其涉及一種適合各種身形的,可無級調(diào)節(jié)的康復(fù)機(jī)器。
背景技術(shù):
隨著在未來的40年內(nèi),中國老齡化趨勢大幅增加,而各種非正常因素導(dǎo)致的殘疾人口數(shù)在不斷增加,在這些人中大部分可以通過康復(fù)訓(xùn)練或機(jī)械的支撐,獨立或部分獨立的行走,從而具有基本的自理能力,從而減輕社會的負(fù)擔(dān)。由此可以看出助行器的研究不但對社會具有重要意義,而且將會有客觀的發(fā)展前景。
20世紀(jì)60年代南斯拉夫等國家就開始了外動力式截癱步行機(jī)的研究工作,并研制了用氣體和液體做動力源的步行裝置的樣機(jī)。90年代清華大學(xué)康復(fù)工程研究中心研究成功了由電機(jī)直接驅(qū)動的單自由度雙關(guān)節(jié)步行裝置。現(xiàn)在助行器的開發(fā)設(shè)計尚處于起步階段,市面上很多產(chǎn)品不能滿足各類消費(fèi)者需求,產(chǎn)品安全性與效果很難達(dá)到要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,提出了一種無級調(diào)節(jié)行走康復(fù)器。
一種無級調(diào)節(jié)行走康復(fù)器,包括底盤、支撐架和扶手支架;
所述的底盤包括第一萬向輪支撐桿、第二萬向輪支撐桿、充氣輪支撐桿、第一聯(lián)軸器、第二聯(lián)軸器、第一電機(jī)、第二電機(jī)、第一萬向輪、第二萬向輪、第一充氣輪和第二充氣輪;
所述的第一萬向輪支撐桿和第二萬向輪支撐桿分別與充氣輪支撐桿垂直固定,第一電機(jī)的輸出軸通過第一聯(lián)軸器與連接第一充氣輪,第二電機(jī)的輸出軸通過第二聯(lián)軸器與連接第二充氣輪,第一電機(jī)、第二電機(jī)通過電機(jī)固定板固定在充氣輪支撐桿下方;所述的第一萬向輪支撐桿與充氣輪支撐桿連接的另一端下方設(shè)有第一萬向輪固定座,第二萬向輪支撐桿與充氣輪支撐桿連接的另一端下方設(shè)有第二萬向輪固定座,第一萬向輪固定座下方設(shè)有第一萬向輪,第二萬向輪固定座下方設(shè)有第二萬向輪;
所述的扶手支架包括一個由四根上弦桿組成的矩形框架、第一上臂支撐桿、第二上臂支撐桿、四個定滑輪和四根繩索;
所述的第一上弦桿和第二上弦桿材與充氣輪支撐桿平行,所述的第一上臂支撐桿的兩端分別設(shè)置在第一上弦桿和第二上弦桿上,第二上臂支撐桿的兩端分別設(shè)置在第一上弦桿和第二上弦桿上,第一上臂支撐桿和第二上臂支撐桿可以在這兩根上弦桿上沿充氣輪支撐桿長度方向滑動;第一定滑輪、第二定滑輪固定在第三上弦桿上,第三定滑輪、第四定滑輪固定在第四上弦桿上;第一繩索的一端固定在第一上臂支撐桿上,第一繩索的另一端繞過第一定滑輪固定到第二上臂支撐桿上,第二繩索的一端固定在第二上臂支撐桿上,第二繩索的另一端繞過第二定滑輪固定到第一上臂支撐桿上,第三繩索的一端固定在第一上臂支撐桿上,第三繩索的另一端繞過第三定滑輪固定到第二上臂支撐桿上,第四繩索的一端固定在第二上臂支撐桿上,第四繩索的另一端繞過第四定滑輪固定到第一上臂支撐桿上;
所述的第一萬向輪支撐桿和第二萬向輪支撐桿上分別設(shè)有第一支撐架和第二支撐架;第一支撐架和第二支撐架結(jié)構(gòu)完全相同;
其中第一支撐架包括第一帶槽支撐架、第二帶槽支撐架、第三帶槽支撐架、第四帶槽支撐架、第三電機(jī)、第一滑塊、第二滑塊、第一輔助支撐桿、第二輔助支撐桿、第三輔助支撐桿、第四輔助支撐桿、第五輔助支撐桿、第六輔助支撐桿、第七輔助支撐桿、第三聯(lián)軸和第三電機(jī)底座;
所述的第三電機(jī)的輸出軸通過第三聯(lián)軸器與絲桿連接,絲桿外設(shè)有絲桿套筒,第三聯(lián)軸器與絲桿套筒之間設(shè)有第一滑塊,第一滑塊與絲桿之間可以自由滑動,第一螺母與第二螺母夾在第一滑塊兩側(cè)且固定設(shè)置在絲杠上;絲桿套筒的末端固定設(shè)置第二滑塊,第三電機(jī)固定在第三電機(jī)底座上,第三電機(jī)底座與第一滑塊固定連接;第一帶槽支撐架的一端與第一萬向輪支撐桿的一端活動連接,第一滑塊上與絲杠垂直的兩個面上分別固定設(shè)有第一限位凸起和第三限位凸起,第一限位凸起卡在第一帶槽支撐架的滑槽內(nèi),第二帶槽支撐架的一端與第一萬向輪支撐桿的另一端活動連接,第二滑塊上與絲杠垂直的兩個面上分別固定設(shè)有第二限位凸起第四限位凸起,第二限位凸起卡在第二帶槽支撐架的滑槽內(nèi);
第一萬向輪支撐桿中部上方設(shè)有兩個互相嚙合的齒輪,其中一個齒輪與第一輔助支撐桿的一端固定連接、另一個齒輪與第二輔助支撐桿的一端固定連接,第一輔助支撐桿、第二輔助支撐桿的另一端依次設(shè)置在第一滑塊、第二滑塊底部凹槽內(nèi),第一滑塊與第二滑塊底部凹槽直徑大于第一輔助支撐桿、第二輔助支撐桿的外徑;第三帶槽支撐架的一端與第四上弦桿的一端活動連接,第三限位凸起卡在第三帶槽支撐架的的滑槽內(nèi),第四帶槽支撐架的一端與第四上弦桿的另一端活動連接,第四限位凸起卡在第四帶槽支撐架的的滑槽內(nèi),第四上弦桿上中部下方設(shè)有兩個互相嚙合的齒輪,其中一個齒輪與第三輔助支撐桿的一端固定連接、另一個齒輪與第四輔助支撐桿的一端固定連接,第三輔助支撐桿、第四輔助支撐桿的另一端依次設(shè)置在第一滑塊、第二滑塊頂部部凹槽內(nèi),第一滑塊與第二滑塊頂部部凹槽直徑大于第三輔助支撐桿、第四輔助支撐桿的外徑;
所述的第五輔助支撐桿的一端與第一帶槽支撐桿的中部固定連接,另一端與充氣輪支撐桿中部活動連接;第六輔助支撐桿的一端與第三帶槽支撐桿的中部固定連接,另一端與第一上弦桿中部活動連接,第七輔助支撐桿的一端與第四帶槽支撐桿的中部固定連接,另一端與第二上弦桿中部活動連接。
本發(fā)明的主要有益效果是:采用了電機(jī)驅(qū)動,可將實現(xiàn)前進(jìn),后退,左轉(zhuǎn),右轉(zhuǎn),加速,減速,然后啟用減速電機(jī),達(dá)到快速調(diào)節(jié)機(jī)器高度來適應(yīng)人身體的效果,達(dá)到了減少人工、提高效率的效果。采用了定滑輪,能使腋下支撐桿有序移動,保持人身體在機(jī)器正中間,可適應(yīng)更多的病人不同身形的效果。本發(fā)明與目前現(xiàn)有的行走康復(fù)機(jī)器相比,能夠大大減少病人對他人的依賴,提高康復(fù)訓(xùn)練的效率,更適應(yīng)養(yǎng)老院、醫(yī)院等大量需要做腿部康復(fù)訓(xùn)練的人群。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的軸測示意圖;
圖2是本發(fā)明的俯視圖;
圖3是本發(fā)明的正視圖;
圖4是本發(fā)明的左視圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖,對本發(fā)明作詳細(xì)的說明:
如圖1、圖2、圖3圖4所示,一種無級調(diào)節(jié)行走康復(fù)器,包括底盤、支撐架和扶手支架;
所述的底盤包括第一萬向輪支撐桿11、第二萬向輪支撐桿24、充氣輪支撐桿13、第一聯(lián)軸器27、第二聯(lián)軸器28、第一電機(jī)29、第二電機(jī)30、第一萬向輪10、第二萬向輪43、第一充氣輪12和第二充氣輪14;
所述的第一萬向輪支撐桿11和第二萬向輪支撐桿24分別與充氣輪支撐桿垂直固定13,第一電機(jī)29的輸出軸通過第一聯(lián)軸器27與連接第一充氣輪12,第二電機(jī)30的輸出軸通過第二聯(lián)軸器28與連接第二充氣輪14,第一電機(jī)29、第二電機(jī)30通過電機(jī)固定板固定在充氣輪支撐桿13下方;所述的第一萬向輪支撐桿11與充氣輪支撐桿13連接的另一端下方設(shè)有第一萬向輪固定座,第二萬向輪支撐桿24與充氣輪支撐桿13連接的另一端下方設(shè)有第二萬向輪固定座,第一萬向輪固定座下方設(shè)有第一萬向輪10,第二萬向輪固定座下方設(shè)有第二萬向輪43;
所述的扶手支架包括一個由四根上弦桿組成的矩形框架、第一上臂支撐桿、第二上臂支撐桿、四個定滑輪和四根繩索;
所述的第一上弦桿3和第二上弦桿5材與充氣輪支撐桿平行,所述的第一上臂支撐桿1的兩端分別設(shè)置在第一上弦桿和第二上弦桿上,第二上臂支撐桿2的兩端也分別設(shè)置在第一上弦桿和第二上弦桿上,第一上臂支撐桿1和第二上臂支撐桿2可以在這兩根上弦桿上沿充氣輪支撐桿長度方向滑動;第一定滑輪31、第二定滑輪32固定在第三上弦桿4上,第三定滑輪33、第四定滑輪24固定在第四上弦桿6上;第一繩索35的一端固定在第一上臂支撐桿1上,第一繩索35的另一端繞過第一定滑輪33固定到第二上臂支撐桿2上,第二繩索36的一端固定在第二上臂支撐桿2上,第二繩索的另一端繞過第二定滑輪32固定到第一上臂支撐桿上,第三繩索37的一端固定在第一上臂支撐桿上,第三繩索的另一端繞過第三定滑輪33固定到第二上臂支撐桿上,第四繩索38的一端固定在第二上臂支撐桿上,第四繩索的另一端繞過第四定滑輪34固定到第一上臂支撐桿上;
所述的第一萬向輪支撐桿11和第二萬向輪支撐桿24上分別設(shè)有第一支撐架和第二支撐架;第一支撐架和第二支撐架結(jié)構(gòu)完全相同;
其中第一支撐架包括第一帶槽支撐架18、第二帶槽支撐架9、第三帶槽支撐架26、第四帶槽支撐架8、第三電機(jī)23、第一滑塊39、第二滑塊20、第一輔助支撐桿16、第二輔助支撐桿17、第三輔助支撐桿21、第四輔助支撐桿22、第五輔助支撐桿15、第六輔助支撐桿25、第七輔助支撐桿7、第三聯(lián)軸40和第三電機(jī)底座42;
所述的第三電機(jī)23的輸出軸通過第三聯(lián)軸器40與絲桿41連接,絲桿外設(shè)有絲桿套筒19,第三聯(lián)軸器40與絲桿套筒19之間設(shè)有第一滑塊39,第一滑塊39與絲桿41之間可以自由滑動,第一螺母與第二螺母夾在第一滑塊兩側(cè)且固定設(shè)置在絲杠41上;絲桿套筒19的末端固定設(shè)置第二滑塊20,第三電機(jī)23固定在第三電機(jī)底座42上,第三電機(jī)底座42與第一滑塊39固定連接;第一帶槽支撐架18的一端與第一萬向輪支撐桿的一端活動連接,第一滑塊39上與絲杠垂直的兩個面上分別固定設(shè)有第一限位凸起和第三限位凸起,第一限位凸起卡在第一帶槽支撐架18的滑槽內(nèi),第二帶槽支撐架9的一端與第一萬向輪支撐桿11的另一端活動連接,第二滑塊20上與絲杠垂直的兩個面上分別固定設(shè)有第二限位凸起第四限位凸起,第二限位凸起卡在第二帶槽支撐架9的滑槽內(nèi);
第一萬向輪支撐桿中部上方設(shè)有兩個互相嚙合的齒輪,其中一個齒輪與第一輔助支撐桿16的一端固定連接、另一個齒輪與第二輔助支撐桿17的一端固定連接,第一輔助支撐桿、第二輔助支撐桿的另一端依次設(shè)置在第一滑塊、第二滑塊底部凹槽內(nèi),第一滑塊與第二滑塊底部凹槽直徑大于第一輔助支撐桿、第二輔助支撐桿的外徑;第三帶槽支撐架26的一端與第四上弦桿6的一端活動連接,第三限位凸起卡在第三帶槽支撐架的的滑槽內(nèi),第四帶槽支撐架8的一端與第四上弦桿6的另一端活動連接,第四限位凸起卡在第四帶槽支撐架的的滑槽內(nèi),第四上弦桿上中部下方設(shè)有兩個互相嚙合的齒輪,其中一個齒輪與第三輔助支撐桿的一端固定連接、另一個齒輪與第四輔助支撐桿的一端固定連接,第三輔助支撐桿21、第四輔助支撐桿22的另一端依次設(shè)置在第一滑塊、第二滑塊頂部部凹槽內(nèi),第一滑塊與第二滑塊頂部部凹槽直徑大于第三輔助支撐桿、第四輔助支撐桿的外徑;
所述的第五輔助支撐桿15的一端與第一帶槽支撐桿18的中部固定連接,另一端與充氣輪支撐桿中部活動連接;第六輔助支撐桿25的一端與第三帶槽支撐桿的中部固定連接,另一端與第一上弦桿中部活動連接,第七輔助支撐桿7的一端與第四帶槽支撐桿的中部固定連接,另一端與第二上弦桿中部活動連接。
本發(fā)明的操作步驟為:
步驟一:實現(xiàn)病人獨立操作進(jìn)入機(jī)器。裝置上安裝兩只充氣輪,兩只萬向輪,通過單片機(jī)控制充氣輪的兩個驅(qū)動電機(jī)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn),以使機(jī)器前進(jìn)后退,充氣輪轉(zhuǎn)速相同時,機(jī)器不發(fā)生偏轉(zhuǎn)運(yùn)動,充氣輪轉(zhuǎn)速不同時,實現(xiàn)機(jī)器左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)。因此首先控制第一電機(jī)和第二電機(jī)轉(zhuǎn)速相同,將機(jī)器由病人遠(yuǎn)程控制將機(jī)器移動到病人上方;第三電機(jī)驅(qū)動絲桿41轉(zhuǎn)動,使上扶手支架落下。將病人夾在第一上臂支撐桿1和第二上臂支撐桿2之間,再向上移動一段距離,最后病人控制機(jī)器移除站立位置。此時已完成病人獨立操作進(jìn)入機(jī)器。
步驟二:實現(xiàn)病人獨自完成康復(fù)訓(xùn)練。病人進(jìn)入機(jī)器之后,病人控制兩個第一電機(jī)和第二電機(jī)轉(zhuǎn)向相同或相反,實向前向后邁步的康復(fù)訓(xùn)練,控制第一電機(jī)和第二電機(jī)不同,實現(xiàn)病人向左向右賣步的康復(fù)訓(xùn)練。
步驟三:實現(xiàn)病人獨自從康復(fù)器出來。病人康復(fù)訓(xùn)練完成后,病人控制第一電機(jī)和第二電機(jī),使機(jī)器回到輪椅,病人操作第三電機(jī)實現(xiàn)病人回坐到輪椅的動作,控制扶手支架升起,并遠(yuǎn)程遙控機(jī)器歸回原位。