徑向方向開有長條槽，曲柄1和第一連桿2形成的轉(zhuǎn)動(dòng)副 即轉(zhuǎn)動(dòng)接頭23,能夠在長條槽內(nèi)移動(dòng)并定位，從而調(diào)節(jié)曲柄的長度即回轉(zhuǎn)半徑，方便調(diào)節(jié)手 部和腳部的運(yùn)動(dòng)幅度。
[0038] 手柄9可在套筒2內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)并定位，從而進(jìn)行角度和高度的調(diào)節(jié)，便于手部的 運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)。
[0039] 座椅架18和機(jī)架7無相對運(yùn)動(dòng)。
[0040] 經(jīng)主傳動(dòng)裝置19將動(dòng)力傳給主動(dòng)軸12,主傳動(dòng)裝置19為減速器和電機(jī)的組合，該 減速器或?yàn)閹鲃?dòng)或?yàn)辇X輪傳動(dòng)或?yàn)殒渹鲃?dòng)或?yàn)樗鼈兊慕M合。輔助軸10的轉(zhuǎn)動(dòng)由從傳動(dòng) 裝置20驅(qū)動(dòng)，從傳動(dòng)裝置或?yàn)闇p速器和電機(jī)的組合或?yàn)榫€性致動(dòng)器，該減速器或?yàn)閹鲃?dòng) 或?yàn)辇X輪傳動(dòng)或?yàn)殒渹鲃?dòng)或?yàn)樗鼈兊慕M合，圖中，采用線性制動(dòng)器作為從傳動(dòng)裝置20,其一 端與座椅架18鉸接成轉(zhuǎn)動(dòng)副，另一端與輔助軸10的固聯(lián)桿鉸接成轉(zhuǎn)動(dòng)副。通過線性制動(dòng) 器的伸長和縮短來實(shí)現(xiàn)連架桿4的角度變化。具體實(shí)施中，線性制動(dòng)器可采用大銀微系統(tǒng) 股份有限公司的推力線性制動(dòng)器，型號選用LAN，LAS，LAM等系列線性制動(dòng)器。
[0041] 使用中，根據(jù)訓(xùn)練對象的身體參數(shù)和訓(xùn)練要求，調(diào)整座椅的前后位置和靠背的角 度、連架桿4的角度、曲柄1的長度、滑塊21的位置和手柄9的角度和高度。座椅可以采用 汽車座椅，前后移動(dòng)和靠背的轉(zhuǎn)動(dòng)可以手動(dòng)，也可以電動(dòng)，座椅位置和靠背角度調(diào)好后，保 持不動(dòng)。連架桿4的角度調(diào)節(jié)好后，保持連架桿4不動(dòng)。調(diào)節(jié)好滑塊21在機(jī)架7的位置后， 保持滑塊21在機(jī)架7上的位置不動(dòng)。訓(xùn)練者上肢兩只手分別與左右手柄9接觸，下肢的兩 只腳分別與左右兩只腳部支撐8接觸。主動(dòng)軸12通過電機(jī)和減速裝置驅(qū)動(dòng)曲柄1整周回 轉(zhuǎn)。曲柄1帶動(dòng)手柄9、腳部支撐8按預(yù)定的軌跡和速度運(yùn)動(dòng)，達(dá)到訓(xùn)練目的；若支撐的手 柄（腳部支撐8)的運(yùn)動(dòng)軌跡不在使用者的適宜運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)，可先移動(dòng)座椅位置，調(diào)節(jié)靠背 的角度，再將連架桿4轉(zhuǎn)動(dòng)到一定角度或移動(dòng)滑塊21到一定位置，以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)范圍的位置 調(diào)整，使得手柄、腳部支撐的運(yùn)動(dòng)軌跡在使用者的適宜運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)，從而也可以滿足不同人 群、不同階段和不同坐姿的訓(xùn)練需求。為了實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)形式，可以讓連架桿4、滑塊 21和曲柄1同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0042] 若在主傳動(dòng)裝置19內(nèi)置阻力裝置如磁控輪、摩擦輪、電機(jī)阻力等，可以控制阻力 矩的大小，為主動(dòng)訓(xùn)練提供阻力，實(shí)現(xiàn)在規(guī)定軌跡的主動(dòng)運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行力量訓(xùn)練的目的；結(jié)合 電機(jī)的被動(dòng)訓(xùn)練，從而可以滿足主被動(dòng)訓(xùn)練的需要。
[0043] 若要實(shí)現(xiàn)同步訓(xùn)練模式，則可調(diào)節(jié)左右八桿肢體訓(xùn)練機(jī)構(gòu)的曲柄1，使之初始相位 相同，若要實(shí)現(xiàn)異步訓(xùn)練模式，則可調(diào)節(jié)左右八桿肢體訓(xùn)練機(jī)構(gòu)的曲柄1，使之初始相位相 差180度。
[0044] 滑塊21與機(jī)架7形成的移動(dòng)副，也可以演變?yōu)檗D(zhuǎn)動(dòng)副，滑塊21演變?yōu)檗D(zhuǎn)臂，轉(zhuǎn)臂 一端與機(jī)架形成轉(zhuǎn)動(dòng)副，另一端與搖桿6形成轉(zhuǎn)動(dòng)副；轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動(dòng)的調(diào)節(jié)方法或通過手動(dòng)調(diào) 節(jié)或通過自動(dòng)調(diào)節(jié)改變其在機(jī)架7上的位置；具體或通過螺釘來調(diào)節(jié)定位，或通過蝸輪蝸 桿轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)，或通過推桿實(shí)現(xiàn)。
[0045] 曲柄1、第一連桿2可以分別和連架桿4、第二連桿3的位置互換。
[0046] 康健椅的工作位置確定過程中，連架桿的4的工作位置（與水平面形成的角度） 最為關(guān)鍵，另外曲柄的伸出長度、腳踏所處位置也很關(guān)鍵，連架桿的工作位置（與水平面夾 角β)涉及到康復(fù)訓(xùn)練者的上下肢、各關(guān)節(jié)的活動(dòng)度，進(jìn)而直接影響康復(fù)訓(xùn)練效果，本發(fā)明 中，康健椅的各部件工作位置的確定方法，按如下步驟進(jìn)行：
[0047] 步驟一：建立150cm，160cm，170cm，180cm四種不同身高使用者與康健椅訓(xùn)練機(jī)構(gòu) 的人機(jī)連桿等效模型；利用多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法，簡化成在人體矢狀面內(nèi)的十一桿的變 胞機(jī)構(gòu)；
[0048] 步驟二：利用仿真軟件對步驟一所建立的十一桿變胞機(jī)構(gòu)進(jìn)行人機(jī)仿真；得出上 述四種不同身高的人群在訓(xùn)練機(jī)構(gòu)不同的工作位置下的肢體關(guān)節(jié)活動(dòng)度數(shù)據(jù)和變化曲線； 根據(jù)所得數(shù)據(jù)和曲線建立數(shù)據(jù)庫：
[0049] 1.身高150cm人機(jī)仿真數(shù)據(jù)：
[0050] 表1.身高1500mm使用者肢體關(guān)節(jié)活動(dòng)度（單位：度）
[0051]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種肢體協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)康健椅工作位置的確定方法，其特征在于按如下步驟進(jìn)行： 步驟一：建立150cm，160cm，170cm，180cm四種不同身高使用者與康健椅訓(xùn)練機(jī)構(gòu)的人 機(jī)連桿等效模型；利用多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法，簡化成在人體矢狀面內(nèi)的十二桿或十一桿 的變胞機(jī)構(gòu)； 步驟二：利用仿真軟件對步驟一所建立的十二桿或十一桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行人機(jī)仿真；得出上 述四種不同身高的人群在訓(xùn)練機(jī)構(gòu)不同的工作位置下的肢體關(guān)節(jié)活動(dòng)度數(shù)據(jù)和變化曲線； 根據(jù)所得數(shù)據(jù)和曲線建立數(shù)據(jù)庫： 身高150cm，康健椅有兩個(gè)工作位置：0 = 10°，0 = 20° ; 身高160cm，康健椅有四個(gè)工作位置= 10。，0 = 20。，0 = 30。，0 = 40。； 身高170cm，康健椅有五個(gè)工作位置= 20。，0 = 20。，0 = 30。，0 = 40。，0 =50。； 身高180cm，康健椅有六個(gè)工作位置= 20。，0 = 20。，0 = 30。，0 = 40。，0 =50。，0 = 60。； 上述0為康健椅中連架桿與水平面夾角； 步驟三：根據(jù)使用者規(guī)劃的關(guān)節(jié)活動(dòng)度和使用者身高這兩個(gè)參數(shù)，查找步驟二建立的 數(shù)據(jù)庫，即可得到不同身高下，康健椅的工作位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種肢體協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)康健椅工作位置的確定方法，其特征在 于，所述運(yùn)動(dòng)康健椅包括： 座椅架（18)，設(shè)于所述座椅架上部的座椅（14)，設(shè)于所述座椅架兩側(cè)的機(jī)架（7)，設(shè) 于座椅架下部的主傳動(dòng)裝置（19)和從傳動(dòng)裝置（20)，所述主傳動(dòng)裝置（19)和從傳動(dòng)裝置 (20)的兩側(cè)分別設(shè)置有外伸的主動(dòng)軸（12)、輔助軸（10)，在所述座椅架兩側(cè)對稱分布有兩 個(gè)八桿肢體訓(xùn)練機(jī)構(gòu)或兩個(gè)七桿肢體訓(xùn)練機(jī)構(gòu)； 所述八桿肢體訓(xùn)練機(jī)構(gòu)包括曲柄（1)、第一連桿（2)、第二連桿（3)、連架桿（4)、第三連 桿（5)、搖桿（6)、滑塊（21)、機(jī)架（7);所述曲柄（5)的一端與主動(dòng)軸（12)固聯(lián)，所述第一 連桿（2)的首端與所述曲柄（1)鉸接形成轉(zhuǎn)動(dòng)副，中部與所述第二連桿（3)首端鉸接形成 轉(zhuǎn)動(dòng)副，所述第二連桿（3)的末端與所述連架桿（4)首端鉸接形成轉(zhuǎn)動(dòng)副，所述連架桿（4) 的末端與所述輔助軸（10)固聯(lián)，所述第三連桿（5)的一端與所述第一連桿（2)鉸接形成轉(zhuǎn) 動(dòng)副，另一端與所述搖桿（6)的底端鉸接形成轉(zhuǎn)動(dòng)副，所述搖桿（6)的中部與所述滑塊（21) 鉸接形成轉(zhuǎn)動(dòng)副，所述滑塊（21)與所述機(jī)架（7)形成移動(dòng)副，滑塊在所述機(jī)架上的位置隨 調(diào)。 在所述第一連桿（2)上安裝有腳部支撐（8)，在所述搖桿（6)的上端安裝有手柄（9)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的肢體協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)康健椅工作位置的確定方法，其特征在于： 所述七桿肢體訓(xùn)練機(jī)構(gòu)包括曲柄（1)、第一連桿（2)、第二連桿（3)、連架桿（4)、第三連 桿（5)、搖桿（6)、機(jī)架（7);所述曲柄（5)的一端與主動(dòng)軸（12)固聯(lián)，所述第一連桿⑵的 首端與所述曲柄（1)鉸接形成轉(zhuǎn)動(dòng)副，中部與所述第二連桿（3)首端鉸接形成轉(zhuǎn)動(dòng)副，所述 第二連桿（3)的末端與所述連架桿（4)首端鉸接形成轉(zhuǎn)動(dòng)副，所述連架桿（4)的末端與所 述輔助軸（10)固聯(lián)，所述第三連桿（5)的一端與所述第一連桿（2)鉸接形成轉(zhuǎn)動(dòng)副，另一 端與所述搖桿（6)的底端鉸接形成轉(zhuǎn)動(dòng)副，所述搖桿（6)的中部與滑塊（21)鉸接形成轉(zhuǎn)動(dòng) 畐IJ，所述滑塊（21)與所述機(jī)架（7)固聯(lián)；或所述搖桿(6)的中部直接與所述機(jī)架（7)鉸接 形成轉(zhuǎn)動(dòng)副。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的肢體協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)康健椅工作位置的確定方法，其特征在于，所 述曲柄⑴或?yàn)閳A盤或?yàn)闂U件，曲柄與所述第一連桿⑵的首端鉸接形成的轉(zhuǎn)動(dòng)副的位置 隨調(diào)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的肢體協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)康健椅工作位置的確定方法，其特征在于，所 述搖桿（6)上安裝有套筒（22)，所述手柄（9)的桿件設(shè)置在所述套筒（22)內(nèi)，手柄在套筒 (22)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)進(jìn)行角度和高度的調(diào)節(jié)，并可鎖緊定位。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的肢體協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)康健椅工作位置的確定方法，其特征在于，所 述主動(dòng)軸（12)由所述主傳動(dòng)裝置（19)驅(qū)動(dòng)，所述輔助軸（10)由所述從傳動(dòng)裝置（20)驅(qū) 動(dòng)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種肢體協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)康健椅工作位置的確定方法，按如下步驟進(jìn)行：步驟一：建立150cm，160cm，170cm，180cm四種不同身高使用者與康健椅訓(xùn)練機(jī)構(gòu)的人機(jī)連桿等效模型；利用多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法，簡化成在人體矢狀面內(nèi)的十二桿或十一桿的變胞機(jī)構(gòu)；步驟二：利用仿真軟件對步驟一所建立的十二桿或十一桿的變胞機(jī)構(gòu)進(jìn)行人機(jī)仿真；得出上述四種不同身高的人群在訓(xùn)練機(jī)構(gòu)不同的工作位置下的肢體關(guān)節(jié)活動(dòng)度數(shù)據(jù)和變化曲線；根據(jù)所得數(shù)據(jù)和曲線建立數(shù)據(jù)庫：根據(jù)使用者規(guī)劃的關(guān)節(jié)活動(dòng)度和使用者身高這兩個(gè)參數(shù)，查找步驟二建立的數(shù)據(jù)庫，即可得到不同身高下，康健椅的工作位置。
【IPC分類】A63B22-00, A61H1-00, A63B21-005
【公開號】CN104856834
【申請?zhí)枴緾N201510189050
【發(fā)明人】王勇, 胡保華, 姜禮杰, 伍保華
【申請人】蕪湖天人智能機(jī)械有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年4月20日