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专利号: 201711076434X
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 医学或兽医学;卫生学
更新日期:2024-02-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.四阶段腿部多关节变负载康复机械,包括滑轨、滑移驱动组件、模拟骑行驱动组件、关节康复组件和大转盘,其特征在于:两个大转盘外侧均设有关节康复组件;所述的模拟骑行驱动组件包括伺服电机、小齿轮和大齿轮;伺服电机固定在垫块上;小齿轮与伺服电机的输出轴通过键连接,大齿轮与其中一个大转盘固连,且同轴设置;两个大转盘固定在主轴两端;主轴通过第一轴承支承在轴承座上;所述的滑移驱动组件驱动垫块和轴承座同步滑移;

所述的大转盘外侧面开设第一弧形轨道和第二弧形轨道;第二弧形轨道的两端部封闭,第一弧形轨道的一端与第二弧形轨道中部连通,另一端封闭;第一弧形轨道与第二弧形轨道的宽度相等;第一弧形轨道的底部开设有与第一弧形轨道形状一致的第一弧形槽口,第一弧形槽口的底部开放于大转盘内侧面,且第一弧形槽口的长度和宽度均比第一弧形轨道小,形成底部挡板;第二弧形轨道的底部开设有与第二弧形轨道形状一致的第二弧形槽口,第二弧形槽口的底部开放于大转盘内侧面,且第二弧形槽口的长度和宽度均比第二弧形轨道小,形成底部挡板;

所述的关节康复组件包括外侧链板、卡扣、内侧链板、辅助动力装置和踏板组件;第二弧形轨道靠近第一弧形轨道封闭端的那半段与第一弧形轨道的相对侧设有辅助动力装置,第一弧形轨道的另一侧固定内侧挡板,内侧挡板上固定呈弧形的内侧链板,第二弧形轨道靠近第一弧形轨道封闭端的那半段另一侧固定外侧挡板,外侧挡板上固定呈弧形的外侧链板;内侧链板与外侧链板的相对侧均设有一排齿;所述的辅助动力装置包括固定链轮、链条、链轮挡板和驱动电机;驱动电机固定在大转盘上;链轮挡板呈弧形,两块链轮挡板相对设置,且均固定在大转盘上;两个固定链轮固定在链轮挡板的两端,其中一个固定链轮由驱动电机驱动;两个固定链轮通过链条连接,两块链轮挡板由内向外张紧链条两侧;第二弧形轨道两端均通过螺栓固定有卡扣;

所述的踏板组件包括脚踏轴、脚踏板、移动链轮和轮子;所述的脚踏轴中部套置第二轴承,第二轴承与大转盘的第二弧形轨道或第一弧形轨道构成滚动摩擦副;移动链轮固定在脚踏轴外端,脚踏板套在脚踏轴外端;脚踏板上固定有脚套环;脚踏轴内端由第一弧形槽口或第二弧形槽口穿过大转盘,脚踏后压块板通过螺栓固定在脚踏轴内端;轮架固定在脚踏后压块板上,轮子铰接在轮架上,并与大转盘的内侧面构成滚动摩擦副。

2.根据权利要求1所述的四阶段腿部多关节变负载康复机械,其特征在于:所述的滑移驱动组件包括滑轮、钢丝绳、步进电机、连接板和滑块;垫块和轴承座均固定在连接板上;滑轨固接在型架上,固定在滑块底面的滚轮与滑轨构成滑动副,连接板固连在滑块顶面;步进电机设置在型架底部,两个滑轮固定在型架两端;钢丝绳固连在连接板上,绕过两个滑轮;

钢丝绳两端均固定在步进电机的输出轴上,且钢丝绳在步进电机的输出轴上缠绕多圈。

3.根据权利要求1所述的四阶段腿部多关节变负载康复机械,其特征在于:所述第一弧形槽口的长度和宽度均比第一弧形轨道小2mm,第二弧形槽口的长度和宽度均比第二弧形轨道小2mm。

4.根据权利要求1所述的四阶段腿部多关节变负载康复机械,其特征在于:所述第二轴承的两个端面分别通过脚踏轴的轴肩和大转盘的底部挡板定位,移动链轮的两个端面分别通过脚踏轴的轴肩和挡圈定位,脚踏板外端通过嵌入脚踏轴的销钉定位。

5.根据权利要求2所述的四阶段腿部多关节变负载康复机械的训练方法,其特征在于:

该方法具体如下:

(1)髋关节康复训练阶段:患者坐在椅子上,双脚套入两个脚踏板的脚套环内,将踏板组件中的第二轴承滑入第一弧形轨道内,移动链轮两侧分别与内侧链板和链条啮合;驱动电机往复正反转,从而实现移动链轮在第一弧形轨道内的来回往复运动;患者的双腿保持伸直,双脚跟随移动链轮在第一弧形轨道内移动,从而带动髋关节的康复运动;髋关节的康复运动结束后,驱动电机停转;

(2)膝关节康复训练阶段:先卸下两个关节康复组件位于第二弧形轨道同一端的两个卡扣,将两个脚踏板滑动到两个第二弧形轨道的端部后再装好这两个卡扣将脚踏轴锁紧在第二弧形轨道端部,并使两根脚踏轴同轴;患者将双脚套入两个脚踏板的脚套环内;步进电机往复正反转来拉动钢丝,从而拉动连接板和滑块,使得滑块底面的滚轮在滑轨上来回滚动,患者坐在椅子上来回屈膝,从而完成膝关节的屈伸康复训练;膝关节的屈伸康复训练结束后,步进电机停转;

(3)踝关节康复训练阶段:先卸下锁紧脚踏轴的两个卡扣,患者将双脚套入两个脚踏板的脚套环内,将移动链轮两侧分别与外侧链板和链条啮合;驱动电机往复正反转,实现移动链轮在第二弧形轨道内的来回往复运动,从而实现踝关节的扭转康复训练;踝关节的扭转康复训练结束后,驱动电机停转;

(4)模拟骑行康复训练阶段:将两个脚踏板移动到第二弧形轨道的不同端,然后用卡扣分别固定在两个大转盘上,随后患者将双脚套入两个脚踏板的脚套环内,并通过患者蹬脚踏板和伺服电机正反转的结合模拟骑行的康复锻炼;模拟骑行的康复锻炼设置了三种康复程度训练,分别为减负、正常和增负;伺服电机正转为减负康复训练;患者蹬脚踏板使大转盘转动与伺服电机正转同步为正常状态;当患者需要加强训练强度时伺服电机反转为增负状态。

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