專(zhuān)利名稱(chēng)：一種下肢智能康復(fù)訓(xùn)練裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于康復(fù)訓(xùn)練器械，具體是一種下肢智能康復(fù)訓(xùn)練裝置。
背景技術(shù)：
康復(fù)機(jī)器人作為一種自動(dòng)化康復(fù)醫(yī)療設(shè)備，它以醫(yī)學(xué)理論為依據(jù)，幫助患者進(jìn)行科學(xué)而有效的康復(fù)訓(xùn)練，可以使患者的運(yùn)動(dòng)技能得到更好的回復(fù)?？祻?fù)機(jī)器人由計(jì)算機(jī)控制，并配有相應(yīng)的傳感器和安全系統(tǒng)，可以自動(dòng)評(píng)價(jià)康復(fù)訓(xùn)練效果，根據(jù)病人的實(shí)際情況實(shí)現(xiàn)最佳訓(xùn)練。這種機(jī)器人也可以作為健康老年人的體育運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練器材。在傳統(tǒng)康復(fù)訓(xùn)練機(jī)的設(shè)計(jì)中，儀器主要提供患者主動(dòng)行走的平臺(tái)。如果重癥患者 由于功能喪失無(wú)法正常進(jìn)行主動(dòng)行走，就要先借助理療師的幫助進(jìn)行人工輔助的被動(dòng)行走，直到患者有能力自我行走能力之后，才繼續(xù)進(jìn)行主動(dòng)式康復(fù)訓(xùn)練。被動(dòng)式下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)主要指一些被動(dòng)式下肢康復(fù)機(jī)器人，這些康復(fù)機(jī)器人能夠在一定程度上給患者提供簡(jiǎn)單的訓(xùn)練方案。市場(chǎng)上現(xiàn)有的傳統(tǒng)下肢康復(fù)器材一般缺乏機(jī)械被動(dòng)訓(xùn)練模式，訓(xùn)練前期大多需要治療師的外界輔助力量，治療師必須花費(fèi)很多的體力從而經(jīng)常抱怨疲勞或過(guò)重身體壓力。因此治療的次數(shù)以及患者重復(fù)的次數(shù)將會(huì)有限。實(shí)驗(yàn)室研制的含有被動(dòng)資料模式的下肢康復(fù)機(jī)器人多數(shù)為帶有動(dòng)力的仿生雙足，模態(tài)單一，機(jī)構(gòu)笨重復(fù)雜，并且控制調(diào)節(jié)繁瑣。傳統(tǒng)的下肢康復(fù)器械對(duì)治療師依賴(lài)性強(qiáng)，方案的多樣化很大程度取決于治療師的經(jīng)驗(yàn)與水平，且一般只有被動(dòng)訓(xùn)練模式，訓(xùn)練比較單一。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種便捷，且訓(xùn)練方式多樣化的下肢智能康復(fù)訓(xùn)練裝置。本實(shí)用新型通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種下肢智能康復(fù)訓(xùn)練裝置，包括控制系統(tǒng)、輔助支架、橢圓機(jī)放置平臺(tái)、跑步機(jī)平臺(tái)，輔助支架位于橢圓機(jī)放置平臺(tái)的前方，跑步機(jī)平臺(tái)位于橢圓機(jī)放置平臺(tái)的后方，所述輔助支架的下端設(shè)置有伺服電機(jī)，上部設(shè)置有頂部承重機(jī)構(gòu)；所述橢圓機(jī)放置平臺(tái)上設(shè)置有電動(dòng)橢圓機(jī)、3D多媒體模擬系統(tǒng)；所述跑步機(jī)平臺(tái)上設(shè)置有仿生雙足系統(tǒng)；所述橢圓機(jī)放置平臺(tái)及跑步機(jī)平臺(tái)的外側(cè)設(shè)置有手扶桿，所述手扶桿通過(guò)升降桿設(shè)置于橢圓機(jī)放置平臺(tái)及跑步機(jī)平臺(tái)的外側(cè)；所述控制系統(tǒng)分別與伺服電機(jī)、電動(dòng)橢圓機(jī)、3D多媒體模擬系統(tǒng)連接。所述頂部承重機(jī)構(gòu)的下端設(shè)置滑塊及扣環(huán)，扣環(huán)通過(guò)繩索與滑塊連接，滑塊通過(guò)絲桿與伺服電機(jī)連接。所述3D多媒體模擬系統(tǒng)包括3D頭戴顯示器、屏幕。所述手扶桿的后端部設(shè)置有伸縮桿。所述跑步機(jī)平臺(tái)的后端還連接有一塊斜踏板。[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型的有益效果在于(I)本實(shí)用新型，3D多媒體模擬系統(tǒng)，通過(guò)3D模擬環(huán)境的顯示讓高真實(shí)度的人機(jī)交互變成可能。3D多媒體系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)顯示3D環(huán)境的3D頭戴顯示器以及負(fù)責(zé)進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示和訓(xùn)練參數(shù)設(shè)置的屏幕(觸摸屏)。3D多媒體模擬系統(tǒng)可以逼真的模擬人日常生活的行走環(huán)境，并且能以3D顯示的方式展示在平臺(tái)用戶(hù)的眼前。當(dāng)患者穿戴好仿生雙足，戴上3D頭戴顯示器2之后，眼前就會(huì)顯示3D的行走環(huán)境，當(dāng)用戶(hù)開(kāi)始行走之后，仿真環(huán)境也將會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作，就仿佛人在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中行走一樣。通過(guò)屏幕可以進(jìn)行訓(xùn)練參數(shù)(例如行走速度)的設(shè)置，也可以顯示訓(xùn)練評(píng)估數(shù)據(jù)。(2)本實(shí)用新型訓(xùn)練多樣化，傳統(tǒng)的下肢康復(fù)器械對(duì)治療師依賴(lài)性強(qiáng)，方案的多樣化很大程度取決于治療師的經(jīng)驗(yàn)與水平，且訓(xùn)練比較單一。(3)本實(shí)用新型的3D多媒體模擬系統(tǒng)，在訓(xùn)練中真實(shí)的模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境?；颊咴谟?xùn) 練過(guò)程中有身臨其境之感，真實(shí)地感覺(jué)自己在真實(shí)環(huán)境中行走，不僅給訓(xùn)練增加了娛樂(lè)性，更加強(qiáng)了對(duì)神經(jīng)的刺激，提高了康復(fù)訓(xùn)練的效果。(4)仿生雙足系統(tǒng)設(shè)置有大腿、小腿、髖關(guān)節(jié)部位、膝關(guān)節(jié)部位及踝關(guān)節(jié)部位的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可以調(diào)節(jié)其長(zhǎng)度角度等，從而使器械可以進(jìn)行個(gè)性化設(shè)置，完全適應(yīng)每個(gè)患者的生理要求。(5)本實(shí)用新型結(jié)合橢圓機(jī)來(lái)近似模擬行走步態(tài)，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便，只需控電機(jī)的制旋轉(zhuǎn)速度即可。本實(shí)用新型技術(shù)手段簡(jiǎn)便易行，具有積極的技術(shù)效果與推廣應(yīng)用價(jià)值。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此，對(duì)于未特別注明的工藝參數(shù)，可參照常規(guī)技術(shù)進(jìn)行。實(shí)施例如圖I所示。本實(shí)用新型下肢智能康復(fù)訓(xùn)練裝置，包括控制系統(tǒng)、輔助支架4、橢圓機(jī)放置平臺(tái)5、跑步機(jī)平臺(tái)12，輔助支架4位于橢圓機(jī)放置平臺(tái)5的前方，跑步機(jī)平臺(tái)12位于橢圓機(jī)放置平臺(tái)5的后方，其特征在于所述輔助支架4的下端設(shè)置有伺服電機(jī)6，上部設(shè)置有頂部承重機(jī)構(gòu)7 ;所述橢圓機(jī)放置平臺(tái)5上設(shè)置有電動(dòng)橢圓機(jī)3、3D多媒體模擬系統(tǒng)；所述跑步機(jī)平臺(tái)12上設(shè)置有仿生雙足系統(tǒng)11 ;所述橢圓機(jī)放置平臺(tái)5及跑步機(jī)平臺(tái)12的外側(cè)設(shè)置有手扶桿10，所述手扶桿10通過(guò)升降桿13設(shè)置于橢圓機(jī)放置平臺(tái)5及跑步機(jī)平臺(tái)12的外側(cè)；所述控制系統(tǒng)分別于伺服電機(jī)6、電動(dòng)橢圓機(jī)3、3D多媒體模擬系統(tǒng)連接。所述頂部承重機(jī)構(gòu)的下端設(shè)置滑塊8及扣環(huán)9，扣環(huán)9通過(guò)繩索與滑塊8連接，滑塊8通過(guò)絲桿與伺服電機(jī)6連接。通過(guò)對(duì)伺服電機(jī)6的轉(zhuǎn)動(dòng)控制，可以控制滑塊8的前后移動(dòng)，從而調(diào)整扣環(huán)9的前后位置及調(diào)整繩索的長(zhǎng)度，滿(mǎn)足不同患者的身高要求。電動(dòng)橢圓機(jī)3的滾輪內(nèi)部增加了電機(jī)設(shè)備,用于驅(qū)動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)的工作，患者無(wú)需自身發(fā)力。仿生雙足系統(tǒng)11，主要給患者提供主動(dòng)式的康復(fù)訓(xùn)練。模擬了人體的骨骼結(jié)構(gòu)，可通過(guò)仿生雙足系統(tǒng)11內(nèi)設(shè)置的諸多角度傳感器，可以捕捉患者腿部各個(gè)關(guān)節(jié)的動(dòng)態(tài)角度，再根據(jù)輸入系統(tǒng)的腿長(zhǎng)，就可以推算出人腿部的實(shí)時(shí)空間坐標(biāo)。利用這些坐標(biāo)信息，就可以對(duì)患者的行走動(dòng)作作出分析評(píng)估，同時(shí)給3D多媒體模擬系統(tǒng)提供提示依據(jù)。仿生雙足系統(tǒng)11，可以根據(jù)每個(gè)患者獨(dú)特的身體特征進(jìn)行機(jī)構(gòu)的長(zhǎng)度調(diào)節(jié)，可調(diào)節(jié)的部分以及可調(diào)范圍分別是髖關(guān)節(jié)高度，可調(diào)范圍160mm;大腿長(zhǎng)度，可調(diào)范圍105mm;小腿長(zhǎng)度，可調(diào)范圍105mm ;踝關(guān)節(jié)高度，可調(diào)范圍36mm ;足底中心離大腿側(cè)邊距離，可調(diào)范圍30_。其中髖關(guān)節(jié)高度是通過(guò)氣缸升降進(jìn)行調(diào)節(jié)的，其余都是通過(guò)插銷(xiāo)調(diào)檔調(diào)節(jié)。此外，通過(guò)跑步機(jī)平臺(tái)12處的髖關(guān)節(jié)一段橫臂的旋轉(zhuǎn)檔位的調(diào)節(jié)，以及髖關(guān)節(jié)二段橫臂的配合旋轉(zhuǎn)，就可以調(diào)節(jié)兩腿間的寬度。也可在二段橫臂處還設(shè)有緩沖彈簧，可以補(bǔ)償行走時(shí)髖關(guān)節(jié)的上下波動(dòng)。所述3D多媒體模擬系統(tǒng)包括3D頭戴顯示器2、屏幕I。3D多媒體模擬系統(tǒng)，通過(guò)·3D模擬環(huán)境的顯示讓高真實(shí)度的人機(jī)交互變成可能。3D多媒體系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)顯示3D環(huán)境的3D頭戴顯示器以及負(fù)責(zé)進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示和訓(xùn)練參數(shù)設(shè)置的屏幕I (觸摸屏)。3D多媒體模擬系統(tǒng)可以逼真的模擬人日常生活的行走環(huán)境，并且能以3D顯示的方式展示在平臺(tái)用戶(hù)的眼前。當(dāng)患者穿戴好仿生雙足，戴上3D頭戴顯示器2之后，眼前就會(huì)顯示3D的行走環(huán)境，當(dāng)用戶(hù)開(kāi)始行走之后，仿真環(huán)境也將會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作，就仿佛人在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中行走一樣。通過(guò)屏幕I可以進(jìn)行訓(xùn)練參數(shù)(例如行走速度)的設(shè)置，也可以顯示訓(xùn)練評(píng)估數(shù)據(jù)。所述手扶桿10的后端部設(shè)置有伸縮桿14，方便調(diào)節(jié)。為使用更加方便，在跑步機(jī)平臺(tái)12的后端可增設(shè)一塊斜踏板15。如上所述便可較好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種下肢智能康復(fù)訓(xùn)練裝置，包括控制系統(tǒng)、輔助支架、橢圓機(jī)放置平臺(tái)、跑步機(jī)平臺(tái)，輔助支架位于橢圓機(jī)放置平臺(tái)的前方，跑步機(jī)平臺(tái)位于橢圓機(jī)放置平臺(tái)的后方，其特征在于所述輔助支架的下端設(shè)置有伺服電機(jī)，上部設(shè)置有頂部承重機(jī)構(gòu)；所述橢圓機(jī)放置平臺(tái)上設(shè)置有電動(dòng)橢圓機(jī)、3D多媒體模擬系統(tǒng)；所述跑步機(jī)平臺(tái)上設(shè)置有仿生雙足系統(tǒng)；所述橢圓機(jī)放置平臺(tái)及跑步機(jī)平臺(tái)的外側(cè)設(shè)置有手扶桿，所述手扶桿通過(guò)升降桿設(shè)置于橢圓機(jī)放置平臺(tái)及跑步機(jī)平臺(tái)的外側(cè)；所述控制系統(tǒng)分別與伺服電機(jī)、電動(dòng)橢圓機(jī)、3D多媒體模擬系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的下肢智能康復(fù)訓(xùn)練裝置，其特征在于所述頂部承重機(jī)構(gòu)的下端設(shè)置滑塊及扣環(huán)，扣環(huán)通過(guò)繩索與滑塊連接，滑塊通過(guò)絲桿與伺服電機(jī)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的下肢智能康復(fù)訓(xùn)練裝置，其特征在于所述3D多媒體模擬系統(tǒng)包括3D頭戴顯示器、屏幕。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的下肢智能康復(fù)訓(xùn)練裝置，其特征在于所述手扶桿的后端部設(shè)置有伸縮桿。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的下肢智能康復(fù)訓(xùn)練裝置，其特征在于所述跑步機(jī)平臺(tái)的后端還連接有一塊斜踏板。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種下肢智能康復(fù)訓(xùn)練裝置，包括控制系統(tǒng)、輔助支架、橢圓機(jī)放置平臺(tái)、跑步機(jī)平臺(tái)，輔助支架位于橢圓機(jī)放置平臺(tái)的前方，跑步機(jī)平臺(tái)位于橢圓機(jī)放置平臺(tái)的后方，輔助支架的下端設(shè)置有伺服電機(jī)，上部設(shè)置有頂部承重機(jī)構(gòu)；橢圓機(jī)放置平臺(tái)上設(shè)置有電動(dòng)橢圓機(jī)、3D多媒體模擬系統(tǒng)；跑步機(jī)平臺(tái)上設(shè)置有仿生雙足系統(tǒng)；橢圓機(jī)放置平臺(tái)及跑步機(jī)平臺(tái)的外側(cè)設(shè)置有手扶桿，3D多媒體模擬系統(tǒng)，在訓(xùn)練中真實(shí)的模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境。患者在訓(xùn)練過(guò)程中有身臨其境之感，真實(shí)地感覺(jué)自己在真實(shí)環(huán)境中行走，不僅給訓(xùn)練增加了娛樂(lè)性，加強(qiáng)了對(duì)神經(jīng)的刺激，提高了康復(fù)訓(xùn)練的效果。橢圓機(jī)來(lái)近似模擬行走步態(tài)，控制方便，只需控電機(jī)的制旋轉(zhuǎn)速度即可。
文檔編號(hào)A63B22/04GK202654595SQ20122025202
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月30日
發(fā)明者王清輝, 程豪 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)