專利名稱：被動(dòng)式下肢訓(xùn)練器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種下肢訓(xùn)練器，特別涉及一種用于病人康復(fù)的被動(dòng)式下肢訓(xùn)練器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)實(shí)生活中，運(yùn)動(dòng)功能障礙、肢體活動(dòng)不便或骨科手術(shù)后肢體不能主動(dòng)活動(dòng)的患者一般都需要進(jìn)行被動(dòng)式訓(xùn)練，這些患者一般都需要靠家屬或護(hù)理人員的幫助來進(jìn)行人工訓(xùn)練，因而護(hù)理者勞動(dòng)強(qiáng)度大，護(hù)理成本高。
本人之前申請(qǐng)了一種下肢訓(xùn)練器(CN2358863Y)，它固定在床上，供病人躺在床上使用，并且在使用時(shí)，要求病人將一只腳伸到它的導(dǎo)軌下面。這種下肢訓(xùn)練器存在下面的缺點(diǎn)首先，其移動(dòng)性不好，由于其是固定在床上，而床的面積較大，移動(dòng)不方便，并且難以移動(dòng)到一些門或空間很小的地方，使用上有局限性，而將其從床上拆下進(jìn)行運(yùn)送非常耗時(shí)耗力；其次，它的使用不方便，在使用過程中，需要首先將它翻轉(zhuǎn)起來，然后病人躺到床上并將一條腿伸到訓(xùn)練器下方的導(dǎo)軌下，再將訓(xùn)練器放下并固定到床上，在這個(gè)過程中需要患者完成上床的動(dòng)作，并且在放下訓(xùn)練器的過程中需要患者的傷腿盡力縮起以防被放下的訓(xùn)練器碰到，但作為肢體活動(dòng)不便的患者，特別是剛做完骨科手術(shù)的患者，任何的移動(dòng)和運(yùn)動(dòng)都是不方便的，更何況是盡力縮起傷腿，這使得其使用非常不便，更嚴(yán)重的可能導(dǎo)致患者傷腿再次受傷；另外，由于訓(xùn)練器本身固定在床上，不能相對(duì)于床移動(dòng)，所以患者必須多次移動(dòng)自己的身體才能找到合適的位置，而這個(gè)過程對(duì)于下肢不便的患者來說是較為困難的；另外，其箱體的傾角改變裝置比較笨拙，調(diào)節(jié)過程比較麻煩，且只能處于有限的幾個(gè)傾角中；最后，鞋托只能固定在連桿上的有限的幾個(gè)位置中，從而只能進(jìn)行幾個(gè)不同的曲線運(yùn)動(dòng)，不能適應(yīng)所有患者的需要，且變換位置的過程比較麻煩。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于下肢患者康復(fù)的被動(dòng)式下肢訓(xùn)練器，其能克服現(xiàn)有的下肢訓(xùn)練器的缺點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的被動(dòng)式下肢訓(xùn)練器包括座椅、軌跡發(fā)生器、吊臂和連接在吊臂上的柔索，柔索與患者的膝蓋相連，患肢的腳與軌跡發(fā)生器上的鞋托固定在一起，軌跡發(fā)生器的鞋托可帶動(dòng)患者的腳作某種曲線或直線的平面運(yùn)動(dòng)。
由于本發(fā)明的被動(dòng)式下肢訓(xùn)練器采用座椅式結(jié)構(gòu)，病人不需要進(jìn)行上床和盡力縮起傷腿的動(dòng)作，所以便于使用，不會(huì)對(duì)病人造成進(jìn)一步傷害。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，被動(dòng)式下肢訓(xùn)練器的底部安裝有輪子，所以其移動(dòng)性好。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，被動(dòng)式下肢訓(xùn)練器的座椅高度、前后位置及靠背的角度是可調(diào)的，所以不需要患者移動(dòng)身體來找到合適的位置，方便了患者。另外座椅高度的調(diào)節(jié)是通過轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿手柄使兩個(gè)梯形滑塊同時(shí)降低或升高來實(shí)現(xiàn)的，其結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)節(jié)方便。
根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)方面，其箱體傾角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由螺桿手柄、螺母、與軌跡發(fā)生器的箱體滑動(dòng)接合的滑動(dòng)塊和將箱體鉸接到被動(dòng)式下肢訓(xùn)練器的樞軸構(gòu)成，所以只需轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿手柄即可調(diào)節(jié)箱體傾角，調(diào)節(jié)過程簡單，并且能使箱體處于其傾角調(diào)節(jié)范圍內(nèi)的任意角度中。
根據(jù)本發(fā)明另外一個(gè)方面，連桿、移動(dòng)托板和鞋托通過銷軸連接在一起，連桿和移動(dòng)托板可沿縱向方向相對(duì)滑動(dòng)，并由緊固裝置固定在所需的相對(duì)位置中，所以變換位置的過程簡單，只需松開緊固裝置并使連桿和移動(dòng)托板相互滑動(dòng)到所需位置，再擰緊緊固裝置即可，并且可以使連桿和移動(dòng)托板處于任意的相對(duì)位置中，因而可進(jìn)行無數(shù)種曲線運(yùn)動(dòng)，能適應(yīng)所有患者的需要。


圖1是本發(fā)明的訓(xùn)練器的總體結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明的訓(xùn)練器的軌跡發(fā)生器的側(cè)視結(jié)構(gòu)圖；圖3是本發(fā)明的訓(xùn)練器的軌跡發(fā)生器的俯視圖；圖4是連桿與移動(dòng)托板和鞋托的連接關(guān)系圖；
圖5是本發(fā)明的訓(xùn)練器能提供的部分運(yùn)動(dòng)軌跡圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的訓(xùn)練器的總體結(jié)構(gòu)為足部運(yùn)動(dòng)軌跡平面可調(diào)的活動(dòng)座椅式結(jié)構(gòu)。如圖1中所示，被動(dòng)式下肢訓(xùn)練器包括座椅1、軌跡發(fā)生器9、吊臂8和連接在吊臂8上的柔索7，為方便移動(dòng)訓(xùn)練器，在其底部安裝有輪子12，從而可以很方便地將訓(xùn)練器移動(dòng)到患者的訓(xùn)練地點(diǎn)，如訓(xùn)練室或病房等。
座椅1的高度、前后位置及靠背的角度是可調(diào)的，以適用于不同身高和不同病態(tài)的患者使用。座椅高度的調(diào)整是通過轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿手柄10，使兩個(gè)梯形滑塊11同時(shí)降低或升高，從而使座椅1的高度得到改變。座椅前后位置的調(diào)整例如可通過滑軌(未示出)和將座椅鎖定到滑軌上的鎖定裝置(未示出)來實(shí)現(xiàn)，座椅可在滑軌上相對(duì)于軌跡發(fā)生器9前后滑動(dòng)，當(dāng)滑動(dòng)到合適位置時(shí)通過鎖定裝置將座椅1鎖定在滑軌上。當(dāng)然，座椅1的高度、前后位置的調(diào)節(jié)也可以采用其它已知的方法。座椅1上還安裝有訓(xùn)練器電器控制盒(未示出)，以方便患者的自我訓(xùn)練控制。
下面結(jié)合圖2和3說明軌跡發(fā)生器9的具體結(jié)構(gòu)，圖2是軌跡發(fā)生器9的側(cè)視結(jié)構(gòu)圖，圖3是軌跡發(fā)生器9的俯視圖。軌跡發(fā)生器9為箱式結(jié)構(gòu)，其中電動(dòng)機(jī)17通過聯(lián)軸器18與小錐齒輪19相連并將動(dòng)力傳遞到小錐齒輪19，小錐齒輪19與大錐齒輪20嚙合，大錐齒輪20可旋轉(zhuǎn)地套在固定心軸21上，固定心軸21與固定在箱體底板33上的心軸支座32相連，曲柄22固聯(lián)在大錐齒輪20上隨其一起旋轉(zhuǎn)。固聯(lián)在曲柄22上的銷軸23與連桿4鉸接，連桿4上安裝有移動(dòng)托板5，鞋托3借助于銷軸25與移動(dòng)拖板5鉸接，且可相對(duì)于移動(dòng)托板5轉(zhuǎn)動(dòng)，移動(dòng)托板5可在連桿4上滑動(dòng)并固定在連桿4的任意縱向位置中。當(dāng)電動(dòng)機(jī)17帶動(dòng)大錐齒輪20旋轉(zhuǎn)時(shí)，銷軸23可在環(huán)形槽41中運(yùn)動(dòng)。
帶有內(nèi)導(dǎo)軌31的圓盤39與固定心軸21、心軸支座32、箱體底板33固聯(lián)在一起，箱體底板33又與帶有外導(dǎo)軌30的箱蓋38固聯(lián)在一起，從而構(gòu)成了內(nèi)外導(dǎo)軌的固定聯(lián)接關(guān)系。與連桿4鉸接的滑塊28和滑塊29可以在內(nèi)導(dǎo)軌31和外導(dǎo)軌30中滑動(dòng)。
箱體的傾角是可調(diào)的，其調(diào)節(jié)方法如下轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿手柄13，使螺母14左右移動(dòng)，同時(shí)螺母14又帶動(dòng)與其鉸接的滑動(dòng)塊15相對(duì)于箱體移動(dòng)，從而使箱體繞樞軸16轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖4為連桿4與移動(dòng)托板5和鞋托3的連接關(guān)系圖，圖中銷軸25穿過移動(dòng)托板5和鞋托3并通過螺母將它們連接在一起，軸承24位于移動(dòng)托板5和銷軸25之間，鞋托3底部上的臺(tái)肩與軸承24內(nèi)圈相接觸，移動(dòng)托板5徑向內(nèi)側(cè)也形成與軸承24外圈接觸的臺(tái)肩。連桿4的截面形狀成不規(guī)則的矩形，其一側(cè)形成有突出部，該突出部可以與在移動(dòng)托板5中形成的相應(yīng)凹入部接合，在與所述突出部和凹入部相對(duì)的另一側(cè)上，移動(dòng)托板5上形成有向下的臺(tái)肩可對(duì)連桿4向該側(cè)的移動(dòng)進(jìn)行限制，從而可限制移動(dòng)托板5與連桿4在橫向方向上的運(yùn)動(dòng)。移動(dòng)托板5可沿著連桿4縱向滑動(dòng)，緊定螺釘26和螺母27可隨著移動(dòng)托板5在連桿4的側(cè)部凹槽中滑動(dòng)，或另一種可行的方案是，緊定螺釘26和螺母27隨著連桿4在移動(dòng)托板5的側(cè)部凹槽中滑動(dòng)。當(dāng)移動(dòng)托板5和連桿4的相對(duì)位置符合使用者的要求時(shí)，擰緊緊定螺釘26以使連桿4和移動(dòng)托板5彼此不能進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
軌跡發(fā)生器9的作用是提供不同的足部運(yùn)動(dòng)軌跡。其工作原理如下電動(dòng)機(jī)17通過聯(lián)軸器18帶動(dòng)小錐齒輪19轉(zhuǎn)動(dòng)，小錐齒輪19帶動(dòng)大錐齒輪20與曲柄22轉(zhuǎn)動(dòng)，曲柄22通過銷軸23帶動(dòng)連桿4作平面運(yùn)動(dòng)，連桿的兩端鉸接有滑塊28和29，滑塊28和29可以在內(nèi)導(dǎo)軌31和外導(dǎo)軌30中直線移動(dòng)。除幾個(gè)特殊點(diǎn)外，連桿上任意一點(diǎn)的軌跡都為橢圓。因此只要改變移動(dòng)托板5在連桿4上的位置，就能夠得到不同的移動(dòng)托板運(yùn)動(dòng)軌跡，因而使患者的患肢得到不同形式的運(yùn)動(dòng)。
本訓(xùn)練器能夠提供的部分運(yùn)動(dòng)軌跡如圖5所示。其中44和45為橢圓運(yùn)動(dòng)軌跡，46為圓形運(yùn)動(dòng)軌跡，47和48為相互垂直的兩條直線運(yùn)動(dòng)軌跡。
使用過程中，使患者坐在座椅1上，將患肢的腳(可穿鞋)2與軌跡發(fā)生器9上的鞋托3固定在一起，再將患肢的膝關(guān)節(jié)包上護(hù)套6，然后與柔索7相連，柔索7的另一端固連在訓(xùn)練器的吊臂8上，使患肢的膝關(guān)節(jié)始終處于上位。
訓(xùn)練時(shí)，調(diào)節(jié)移動(dòng)托板5和連桿4的相對(duì)位置使其滿足要求，然后啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)17，電動(dòng)機(jī)17通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)連桿4作平面運(yùn)動(dòng)，移動(dòng)托板5在連桿4的帶動(dòng)下，作某種曲線或直線的平面運(yùn)動(dòng)，移動(dòng)托板5帶動(dòng)患者的腳沿著該曲線或直線的軌跡做周期性運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到活動(dòng)患肢各關(guān)節(jié)和肌肉的效果。
權(quán)利要求
1.一種被動(dòng)式下肢訓(xùn)練器，包括座椅(1)、軌跡發(fā)生器(9)、吊臂(8)和連接在吊臂(8)上的柔索(7)，柔索(7)與患者的膝蓋相連，患肢的腳(2)與軌跡發(fā)生器(9)上的鞋托(3)固定在一起，軌跡發(fā)生器(9)的鞋托(3)可帶動(dòng)患者的腳作某種曲線或直線的平面運(yùn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的被動(dòng)式下肢訓(xùn)練器，其特征在于軌跡發(fā)生器(9)是箱式結(jié)構(gòu)，其帶有箱體底板(33)和箱蓋(38)，箱蓋(38)中央是圓形的孔且箱蓋具有外導(dǎo)軌(30)，與箱體底板(33)固聯(lián)在一起的圓盤(39)位于該孔中，圓盤(39)上有內(nèi)導(dǎo)軌(31)，位于軌跡發(fā)生器(9)中的電動(dòng)機(jī)(17)可以通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(18，19，20，21)帶動(dòng)銷軸(23)在該孔中作圓形運(yùn)動(dòng)，銷軸(23)與連桿(4)鉸接，連桿(4)上安裝有移動(dòng)托板(5)，鞋托(3)與連桿(4)上的移動(dòng)拖板(5)鉸接，滑塊(28，29)鉸接到連桿(4)，且滑塊(28，29)可以在內(nèi)導(dǎo)軌(31)和外導(dǎo)軌(30)中滑動(dòng)。
3.如權(quán)利要求2所述的被動(dòng)式下肢訓(xùn)練器，其特征在于移動(dòng)托板(5)和鞋托(3)通過銷軸(25)連接在一起，連桿(4)和移動(dòng)托板(5)可沿縱向方向相對(duì)滑動(dòng)，并由緊固裝置(26，27)固定在所需的相對(duì)位置中。
4.如權(quán)利要求3所述的被動(dòng)式下肢訓(xùn)練器，其特征在于所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(18，19，20，21)包括依次相連的聯(lián)軸器(18)、小錐齒輪(19)和可旋轉(zhuǎn)地套在固定心軸(21)上的大錐齒輪(20)，固定心軸(21)與圓盤(39)固聯(lián)且固定到箱體底板(33)，與銷軸(23)相連的曲柄(22)固聯(lián)在大錐齒輪(20)上。
5.如權(quán)利要求1到4中任一個(gè)所述的被動(dòng)式下肢訓(xùn)練器，其特征在于座椅(1)的高度、前后位置及靠背的角度是可調(diào)的，其中座椅高度的調(diào)節(jié)是通過轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿手柄(10)使兩個(gè)梯形滑塊(11)同時(shí)降低或升高來實(shí)現(xiàn)的。
6.如權(quán)利要求1到4中任一個(gè)所述的被動(dòng)式下肢訓(xùn)練器，其特征在于軌跡發(fā)生器(9)是傾角可調(diào)的箱體式結(jié)構(gòu)，其箱體傾角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由螺桿手柄(13)、螺母(14)、與軌跡發(fā)生器的箱體滑動(dòng)接合的滑動(dòng)塊(15)和將所述箱體鉸接到被動(dòng)式下肢訓(xùn)練器的樞軸(16)構(gòu)成，其中螺母(14)與滑動(dòng)塊(15)鉸接且與螺桿手柄(13)的螺紋段接合。
7.如權(quán)利要求1到4中任一個(gè)所述的被動(dòng)式下肢訓(xùn)練器，其特征在于被動(dòng)式下肢訓(xùn)練器的底部安裝有輪子(12)。
8.如權(quán)利要求3或4所述的被動(dòng)式下肢訓(xùn)練器，其特征在于軸承(24)位于移動(dòng)托板(5)和銷軸(25)之間，鞋托(3)底部上的臺(tái)肩與軸承(24)內(nèi)圈相接觸，移動(dòng)托板(5)徑向內(nèi)側(cè)也形成與軸承(24)外圈接觸的臺(tái)肩，鞋托(3)可相對(duì)于移動(dòng)托板(5)轉(zhuǎn)動(dòng)。
9.如權(quán)利要求8所述的被動(dòng)式下肢訓(xùn)練器，其特征在于連桿(4)的截面形狀成不規(guī)則的矩形，其一側(cè)形成有突出部，該突出部可以與在移動(dòng)托板(5)中形成的相應(yīng)凹入部接合，在與所述突出部和凹入部相對(duì)的另一側(cè)上，移動(dòng)托板(5)上形成有向下的臺(tái)肩可對(duì)連桿(4)向該側(cè)的移動(dòng)進(jìn)行限制，從而可限制移動(dòng)托板(5)與連桿(4)在橫向方向上的運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
一種被動(dòng)式下肢訓(xùn)練器，包括座椅(1)、軌跡發(fā)生器(9)、吊臂(8)和連接在吊臂(8)上的柔索(7)，柔索(7)與患者的膝蓋相連，患肢的腳(2)與軌跡發(fā)生器(9)上的鞋托(3)固定在一起，軌跡發(fā)生器(9)的鞋托(3)可帶動(dòng)患者的腳作某種曲線或直線的平面運(yùn)動(dòng)。其優(yōu)點(diǎn)是移動(dòng)性好，容易調(diào)節(jié)座椅的位置和軌跡發(fā)生器的傾斜角度，便于使用。
文檔編號(hào)A63B23/04GK1843320SQ20061007886
公開日2006年10月11日 申請(qǐng)日期2006年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月11日
發(fā)明者孫建東, 張恩祥, 方新, 劉自萍, 付麗斌, 于飛, ?；堇?申請(qǐng)人:北京聯(lián)合大學(xué)