一種下肢康復訓練機的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種下肢康復訓練機，包括一主體框架、懸吊機構、走步臺；主體框架包括轉動臂、立柱和轉動底座，轉動臂旋轉安裝在立柱頂部；走步臺安裝在轉動底座上，所述走步臺上設置有走步帶。懸吊機構包括懸吊繩、導向輪、定滑輪、動滑輪，懸吊繩跨過導向輪、動滑輪、定滑輪，一端連接安全掛鉤，另一端連接拉力傳感器，拉力傳感器固定在立柱上。本實用新型使得訓練者可在旋轉的走步臺上進行下肢訓練，訓練者能夠在一個虛擬現實環境中，通過視覺、聽覺、本體感覺等刺激，下肢進行生物反饋式的步行訓練。
【專利說明】
一種下肢康復訓練機
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種康復訓練機械，具體涉及一種下肢步態訓練機，適用于下肢康復訓練的人群。
【背景技術】
[0002]目前在臨床上，康復訓練機已經廣泛的應用在治療和科研上，但是目前的康復訓練設備還停留在較原始的模式，如用于下肢康復訓練的機械仍然是“機械跑臺+減重懸吊”的模式，并且對于使用康復機的患者而言，單一的運動模式和運動方式不能激起其主動康復欲望，康復治療效果也差強人意。
【實用新型內容】
[0003]為解決單調的訓練方式，本實用新型提供一種下肢康復訓練機，該康復訓練機能夠平穩地將人放于走步臺上，并且在走步臺上邊旋轉邊走步，或者停止旋轉單純走步，或者停止走步單純旋轉，功能靈活。
[0004]為實現上述目的，本實用新型采取以下技術方案:一種下肢康復訓練機，包括一主體框架、懸吊機構、走步臺；
[0005]所述主體框架包括轉動臂、立柱和轉動底座，轉動臂旋轉安裝在立柱頂部；
[0006]所述懸吊機構包括懸吊繩以及導向輪、定滑輪、動滑輪，導向輪固定在所述轉動臂上，所述懸吊繩跨過導向輪，一端連接安全掛鉤，另一端繞過動滑輪、定滑輪后與拉力傳感器連接，拉力傳感器固定在立柱上；
[0007]所述走步臺安裝在轉動底座上，所述走步臺上設置有走步帶。
[0008]進一步講，一走步臺轉動電機，軸端連接一走步臺轉動齒盤，走步臺轉動齒盤與轉動底座齒盤嚙合，轉動底座齒盤底部固定連接轉動底座。
[0009]進一步講，轉動底座齒盤上表面設置定位柱，定位柱頂端扣蓋一轉動上蓋，轉動上蓋中部露空，露出所述走步帶。
[0010]進一步講，所述轉動臂底部固定連接一旋轉軸，旋轉軸插入到立柱中，一轉動臂轉動電機與旋轉軸驅動連接。
[0011 ]進一步講，所述定滑輪安裝在立柱上，所述動滑輪安裝在一升降電桿伸縮端連接的升降固定支架上，升降固定支架滑設在導軌上。
[0012]進一步講，所述走步臺包括固定在轉動底座齒盤上的架體，架體是一中空平板件，兩端設有穿過走步帶的孔;3?4根走步板承托桿平鋪在架體上表面，走步板固定在走步板承托桿上面；
[0013]主動軸和從動軸設置在架體的兩端，走步帶繞過走步板，環套在主動軸和從動軸上。
[0014]進一步講，所述走步帶通過變速傳動機構連接在主動軸上。
[0015]所述變速傳動機構為帶傳動方式、鏈傳動方式或齒輪傳動傳動方式。
[0016]帶傳動方式的所述變速傳動機構為:電機輸出軸上安裝同步帶輪六，同步帶輪五和同步帶輪六之間連接同步帶三，同步帶輪五和同步帶輪四同軸安裝，同步帶輪四和同步帶輪三之間連接同步帶二，同步帶輪三和同步帶輪二同軸安裝，在同步帶輪二和同步帶輪一之間連接同步帶一，同步帶輪一套在主動軸上。
[0017]進一步講，在各級同步帶中，設置有同步帶張緊輪。
[0018]由于采取以上技術方案，本實用新型具有的有益效果是:由于以上設置，使得訓練者可在旋轉的走步臺上進行下肢訓練，上端的懸吊機構可以將腿部不便的訓練者安全平穩的放到走步臺上。在應用本實用新型進行康復訓練時，能夠將患者帶入到一個虛擬現實環境中，通過視覺、聽覺、本體感覺等刺激，下肢進行生物反饋式的步行訓練，使得中樞神經系統損傷患者的神經再生修復，從而提高患者的肢體運動功能水平，幫助患者更好地回歸家庭回歸社會。
[0019]本實用新型的其他特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分的從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型而了解。
【附圖說明】
[0020]附圖僅用于示出具體實施例的目的，而并不認為是對本實用新型的限制，在整個附圖中，相同的參考符號表示相同的部件。
[0021]圖1是本實用新型實施例的主視圖(含懸吊機構和走步臺剖視)；
[0022]圖2是本實用新型實施例的左視圖(含懸吊機構剖視)；
[0023]圖3是本實用新型實施例的俯視圖(含旋轉底座部分的剖視)；
[0024]圖4是本實用新型實施例中的主體框架主視圖；
[0025]圖5是圖4中局部放大圖一；
[0026]圖6是圖4中側視局部放大圖；
[0027]圖7是圖4中局部放大圖二；
[0028]圖8是本實用新型實施例中的懸吊機構主視圖；
[0029]圖9是本實用新型實施例中的懸吊機構側視圖；
[0030]圖10是本實用新型實施例中的走步臺在底座中的安裝示意圖；
[0031]圖11是本實用新型實施例中的走步臺的主視圖；
[0032]圖12是本實用新型實施例中的走步臺的俯視圖；
[0033]圖13是走步臺中走步帶從動軸的調節機構圖；
[0034]圖14是走步臺中走步帶的多級傳動機構圖。
[0035]圖中標號:101-主體框架，102-懸吊機構，103-走步臺；
[0036]201-轉動臂，202-壓力軸承，203-深溝球軸承，204-轉動臂鎖緊螺母，205-轉動齒盤，206-轉動臂轉動電機，207-立柱，208-走步臺轉動電機，209-走步臺轉動電機固定件，210-走步臺轉動齒盤，211-承重輪，212-轉動底座，213-轉動底座鎖緊螺母，214-轉動軸承，215-固定底座，216-轉動底座齒盤，217-定位柱，218-轉動上蓋，219-旋轉軸，220-軸承支撐件，221-電機齒盤，222-固定軸；
[0037]301-導向輪，302-懸吊繩，303-定滑輪，304-升降電桿，305-拉力傳感器，306-安全掛鉤，307-升降固定支架，308-動滑輪，309-導軌；
[0038]401-架體，402-減震橡膠板，403-走步板，404-走步帶，405-走步板承托桿，406-主動軸軸承座，407-同步帶張緊輪固定件，408-同步帶張緊輪，409-電機固定件，410-架體固定件，411-主動軸軸承，412-主動軸，413-同步帶輪一，414-同步帶一，415-同步帶輪三，416-同步帶輪二，417-同步帶二，418-同步帶輪四，419-同步帶輪五，420-同步帶三，421-同步帶輪六，422-從動軸軸承，423-從動軸，424-從動軸軸承座，425-從動軸位置調節螺栓。
【具體實施方式】
[0039]下面結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的描述，其中，附圖構成本申請一部分，并與本實用新型的實施例一起用于闡釋本實用新型。但本領域的技術人員應該知道，以下實施例并不是對本實用新型技術方案作的唯一限定，凡是在本實用新型技術方案精神實質下所做的任何等同變換或改動，均應視為屬于本實用新型的保護范圍。
[0040]如圖1?圖3所示，本實用新型提供的一種下肢康復訓練機，主要由:主體框架101、懸吊機構102、走步臺103幾部分。
[0041 ]主體框架101是一立式框架，通過其立柱207和轉動臂201，在上部安裝懸吊機構102;通過其固定底座215在底部安裝走步臺103;懸吊機構102用于通過吊繩將病人從輪椅上吊起來，移至走步臺103上訓練，走步臺103將會根據病人的行走速度和行走方向的需求，實時調整走步板的角度和走步帶的運行速度，使病人感覺自己是在一個真實的環境中行走，進而誘發其自主發力從而實現康復訓練的目的。此訓練機適用于具有一定行走能力的患者。
[0042]從圖4?圖6所示實施例看，主體框架101主要包括:轉動臂201、壓力軸承202、深溝球軸承203、轉動臂鎖緊螺母204、轉動齒盤205、轉動臂轉動電機206、立柱207、走步臺轉動電機208、走步臺轉動電機固定件209、走步臺轉動齒盤210、承重輪211、轉動底座212、轉動底座鎖緊螺母213、轉動軸承214、固定底座215、轉動底座齒盤216、定位柱217、轉動上蓋218這些零部件。
[0043]轉動臂201橫向安裝于立柱207的頂部，轉動臂201通過壓力軸承202、深溝球軸承203、轉動臂鎖緊螺母204、轉動齒盤205、轉動臂轉動電機206這些零部件構成的傳動機構帶動其旋轉，轉動臂201下方連接懸吊繩302，從而能夠通過旋轉懸吊繩302將病人從輪椅上吊移到走步臺上來。從圖5所示實施例看，轉動臂201與傳動機構的裝配關系是:轉動臂201底部固定連接一旋轉軸219，為了減輕重量旋轉軸較佳地設計為空心軸，當然也可以為實心軸;立柱207為一空心立柱，在立柱內壁上設置軸承支撐件220;轉動臂201上的旋轉軸219自立柱頂部插入到立柱中，在旋轉軸219與軸承支撐件220之間設置壓力軸承202和深溝球軸承203，壓力軸承202位于軸承支撐件上端，深溝球軸承203位于軸承支撐件下端，設置壓力軸承202和深溝球軸承203的作用是為了使轉動臂201在處于受壓情況下也能上下同軸心輕松轉動;轉動臂鎖緊螺母204旋接于旋轉軸219上，擋在深溝球軸承203底端，是為了使轉動臂201不從立柱207上脫出。轉動齒盤205固定在旋轉軸219底端，轉動臂轉動電機206通過電機固定件固定在立柱207上，轉動臂轉動電機206的軸端連接一電機齒盤221，電機齒盤221嚙合連接轉動齒盤205，當轉動臂轉動電機206轉動時將會帶動轉動齒盤205轉動，又由于轉動齒盤205通過旋轉軸219與轉動臂201固定為一體，所以當電機206轉動時就能實現轉動臂轉動了。
[0044]進一步講，轉動臂201不僅可以通過上述的結構方式實現其在立柱上的旋轉，其他任何可以帶動轉動臂201繞立柱旋轉的機構都應是在本實用新型的技術方案范疇之內。
[0045]如圖7所示，立柱207通過連接件與固定底座215相連接并垂直于固定底座215。走步臺轉動電機208通過走步臺轉動電機固定件209固定在立柱外面，走步臺轉動電機208軸端連接走步臺轉動齒盤210，走步臺轉動齒盤210嚙合連接轉動底座齒盤216。轉動底座齒盤216底部固定連接轉動底座212，形成比較厚實的連接體，轉動底座齒盤216和轉動底座212構成一體一起轉動。固定底座215中心設有固定軸222，轉動底座212穿設在固定軸222上，并由轉動軸承214支撐、由轉動底座鎖緊螺母213在軸端鎖緊;固定軸222主要是保證轉動底座212的轉動平穩性，轉動軸承214主要是為了保持轉動底座212轉動的靈活性，轉動底座鎖緊螺母213主要是將轉動底座212限定在固定軸222上。通過走步臺轉動齒盤210帶動轉動底座齒盤216來實現轉動底座212轉動。承重輪211是為保持走步臺旋轉時平緩而設定，設置有兩個，以旋轉中心對稱性安裝在轉動底座212邊緣處。
[0046]轉動底座齒盤216上表面環周設置幾根定位柱217，定位柱217頂端扣蓋一轉動上蓋218，間接地，轉動上蓋218轉動設置在轉動底座212上，這樣能保持轉動底座在轉動時的安全性，同時轉動上蓋218是一中部露空的旋轉平臺。
[0047]轉動底座212的主要作用在于它是承重部件又是旋轉部件，轉動底座齒盤216實際上是一個齒環，轉動底座齒盤216及轉動上蓋218皆固定于轉動底座212上，理論上講可以由轉動底座齒盤216來承重，從而省去轉動底座212，但是那樣的話齒盤太貴，為了降低成本故采用齒環形式的轉動底座齒盤216。定位柱217在作用主要在于支撐轉動上蓋218以及騰出一定的內部空間，用于安裝走步臺103。轉動上蓋218的作用在于裝飾，只在患者行走的部位露出走步帶，其余地方全部遮擋。
[0048]同樣，包括走步臺轉動電機208、走步臺轉動電機固定件209、走步臺轉動齒盤210、承重輪211、轉動底座212、轉動底座鎖緊螺母213、轉動軸承214、轉動底座齒盤216、轉動上蓋218在內的底部旋轉機構，其結構形式也不是本實用新型的唯一限定。任何可以實現轉動底座212、轉動底座齒盤216、轉動上蓋218旋轉的旋轉機構的設計在本實用新型中都是可以的。
[0049]所以本實用新型設計主體框架101的目的就在于，在其頂部設計一可以旋轉的轉動臂201，在其底部設計一可以旋轉的轉動底座212，轉動臂201可以帶動懸吊機構102轉動，轉動底座212可以帶動走步臺103轉動。
[0050]從圖1、圖2以及圖8、圖9看，懸吊機構102安裝在轉動臂201上，它主要包括:導向輪301、懸吊繩302、定滑輪303、升降電桿304、拉力傳感器305、安全掛鉤306、升降固定支架307、動滑輪308、導軌309。除導向輪301裝在轉動臂201上，其余部件皆裝在立柱207的內側壁上。
[0051 ] 兩個導向輪301—前一后安裝在轉動臂201上，懸吊繩302跨過兩個導向輪，一端連接安全掛鉤306，另一端繞過動滑輪308、定滑輪303后與拉力傳感器305固定，拉力傳感器305通過一個連接件固定在立柱207內側壁上。安全掛鉤306，固定在懸吊繩302上，安全掛鉤306用于勾住人體上的安全腰帶或安全衣，將人提起。電機驅動的升降電桿304，上端為固定端，下端為伸縮端，伸縮端安裝升降固定支架307，升降固定支架307下端安裝動滑輪308。升降電桿304伸縮端連接升降固定支架307，其目的在于依靠電桿的伸縮達到收放懸吊繩302的目的。定滑輪303安裝在立柱207上，所起作用在于為懸吊繩換向。兩條導軌309固定在立柱207上，升降固定支架307上固定有滑套，該滑套只可在導軌309上滑動，因此導軌309的作用在于讓升降固定支架307沿直線運動，由于升降電桿304的伸縮端固定在升降支架307上，所以電桿伸縮端的運動方向就可以定向了。升降電桿304的伸縮也取決于承載力的大小。主體框架101上的轉動臂201旋轉一定角度(不超過90°)通過懸吊機構102將病人從輪椅上挪移到走步臺上來。當轉動臂旋轉時，轉動臂上的導向輪與動滑輪之間的那部分懸吊繩會成麻花狀但是繩索不會脫落，此機構的最大旋轉角度為O?90°。
[0052]從圖10?圖14來看，走步臺103是安裝于轉動底座齒盤216上部與轉動上蓋218下部之間的空檔中，走步臺103包括:架體401、減震橡膠板402、走步板403、走步帶404、走步板承托桿405、主動軸軸承座406、同步帶張緊輪固定件407、同步帶張緊輪408、電機固定件409、架體固定件410、主動軸軸承411、主動軸412、同步帶輪一 413、同步帶一 414、同步帶輪三415、同步帶輪二416、同步帶二417、同步帶輪四418、同步帶輪五419、同步帶三420、同步帶輪六421、從動軸軸承422、從動軸423、從動軸軸承座424、從動軸位置調節螺栓425。
[0053]走步臺103的主要作用是:承載病人在上面走步(用此系統訓練的患者需具有一定的行走能力，只是不能像正常人那樣雙腿在承受自身全部重量的狀態下正常行走，訓練的目的就在于通過訓練使其像正常的方向恢復)。架體固定件410是兩根結構鋼件，固定在轉動底座齒盤216上，架體固定件410上面固定住架體401。進一步講，架體固定件410是兩根槽鋼，緊貼于轉動底座齒盤216底部，架體401位于轉動底座齒盤216上表面，架體固定件410、轉動底座齒盤216、架體401三者都設有螺釘孔，通過螺釘將三者連接固定在一起，這樣能保證架體401在運動時一直處于穩定狀態。架體401是一中空平板件，里面用于穿梭同步帶404 ；走步板承托桿405約有3?4根，平鋪固定在架體401上;走步板403通過螺栓固定在走步板承托桿405上面;減震橡膠板402固定在走步板承托桿405與走步板403之間，這樣能保證走步板403在運動時有效的減少緩沖即保證走步板在使用中不會產生形變。
[0054]走步臺的主要運動機構是一組帶傳動機構，人在走步帶上行走達到鍛煉目的。電機連接的主動軸412通過主動軸軸承座406和主動軸軸承411連接在架體401的一端，保證在旋轉時的同心度;從動軸423通過從動軸軸承422和從動軸軸承座424連接在架體401的另一端。走步帶404套在主動軸412和從動軸423之間成環形帶，沿走步板403上表面和架體401的內部空腔運行(走步板403與走步帶404之間是有摩擦，但是電機的力量足以客服這些摩擦)。
[0055]進一步講，從動軸的上面套一個可轉動的套筒，通過從動軸軸承422固定于從動軸上，從動軸是不動的，但是那個套筒是可以轉動的。走步帶404與從動軸上的套筒相接觸，因此可以通過調節螺栓425調節從動軸的位置，套筒的位置也發生變化，因此可以調節走步帶的松緊度。
[0056]本實用新型可以實現走步帶404的多級變速運行，這種變速運行是通過在電機與主動軸412之間設立變速傳動機構而實現，這種變速傳動機構可以采用帶傳動方式，也可以采用鏈傳動或齒輪傳動，在附圖給出的實施例中介紹了帶傳動方式。電機通過電機固定架409固定在架體401側面，電機軸上安裝同步帶輪六421，同步帶輪五419和同步帶輪六421之間連接同步帶三420，同步帶輪五419和同步帶輪四418同軸安裝，同步帶輪四418和同步帶輪三415之間連接同步帶二417，同步帶輪三415和同步帶輪二416同軸安裝，在同步帶輪二416和同步帶輪一413之間連接同步帶一414，同步帶輪一413套在主動軸412上(即同軸安裝)，這樣就能通過電機帶動主動軸旋轉。這里，通過了三級傳動將電機轉速傳遞到主動軸412，期間可以通過改變各級帶輪的型號來改變傳動比，可以隨意協調，所以可以實現多種速度的輸出，在其他實施例中可以根據需要任意設定傳動級數。在各級同步帶中，可以設置同步帶張緊輪408，通過固定在同步帶張緊輪固定件407上來調整同步帶的張緊度。整個走步臺103放在轉動底座齒盤216上，如此一來，病人在走步臺103上，既可以在走步帶404的帶動下，以與走步帶同樣的速度行走訓練；同時由于走步臺103是設置在主體框架底部的轉動機構上，所以同時也隨著轉動機構的旋轉而旋轉;轉動上蓋218圍設在走步臺的邊緣，只露出走步帶404，患者有安全衣保護不會掉下走步帶，轉動上蓋218的主要作用在于裝飾作用。
[0057]使用本實用新型時的操作過程是:首先是通過轉動臂201的旋轉，帶動懸吊機構102旋轉到病人處，然后啟動懸吊機構102通過安全掛鉤306將病人從輪椅上吊起來，再隨著轉動臂轉到走步臺103上，然后放下病人。病人站到走步帶上，然后啟動走步臺轉動電機使走步臺轉起來，和啟動走步帶運行電機使走步帶運行起來，人就可以在上面邊旋轉邊行走，旋轉的目的在于讓患者有一個身臨其境的感覺從而誘發其自主發力已達到更好的訓練效果，由于轉動的速度快慢可調，不會暈。
[0058]所以，本實用新型的整體目的在于，讓患者在虛擬現實場景中練習抓取物體、躲避物體和步態訓練，通過虛擬元素對患者進行引導，誘導患者做出相應的反應，從而達到患者康復訓練的效果。
【主權項】
1.一種下肢康復訓練機，其特征在于:包括一主體框架(101)、懸吊機構(102)、走步臺(103); 所述主體框架(101)包括轉動臂(201)、立柱(207)和轉動底座(212)，轉動臂(201)旋轉安裝在立柱(207)頂部； 所述懸吊機構(102)包括懸吊繩(302)以及導向輪(301)、定滑輪(303)、動滑輪(308)，導向輪(301)固定在所述轉動臂(201)上，所述懸吊繩(302)跨過導向輪(301)，一端連接安全掛鉤(306)，另一端繞過動滑輪(308)、定滑輪(303)后與拉力傳感器(305)連接，拉力傳感器(305)固定在立柱(207)上； 所述走步臺(103)安裝在轉動底座(212)上，所述走步臺(103)上設置有走步帶(404)。2.根據權利要求1所述的下肢康復訓練機，其特征在于:一走步臺轉動電機(208)，軸端連接一走步臺轉動齒盤(210)，走步臺轉動齒盤(210)與轉動底座齒盤(216)嚙合，轉動底座齒盤(216)底部固定連接轉動底座(212)。3.根據權利要求2所述的下肢康復訓練機，其特征在于:轉動底座齒盤(216)上表面設置定位柱(217)，定位柱(217)頂端扣蓋一轉動上蓋(218)，轉動上蓋(218)中部露空，露出所述走步帶(404)。4.根據權利要求1所述的下肢康復訓練機，其特征在于:所述轉動臂(201)底部固定連接一旋轉軸(219)，旋轉軸(219)插入到立柱(207)中，一轉動臂轉動電機(206)與旋轉軸(219)驅動連接。5.根據權利要求1所述的下肢康復訓練機，其特征在于:所述定滑輪(303)安裝在立柱(207)上，所述動滑輪(308)安裝在一升降電桿(304)伸縮端連接的升降固定支架(307)上，升降固定支架(307)滑設在導軌(309)上。6.根據權利要求2或3所述的下肢康復訓練機，其特征在于:所述走步臺(103)包括固定在轉動底座齒盤(216)上的架體(401)，架體(401)是一中空平板件，兩端設有穿過走步帶(404)的孔;3?4根走步板承托桿(405)平鋪在架體(401)上表面，走步板(403)固定在走步板承托桿(405)上面； 主動軸(412)和從動軸(423)設置在架體(401)的兩端，走步帶(404)繞過走步板(403)，環套在主動軸(412)和從動軸(423)上。7.根據權利要求6所述的下肢康復訓練機，其特征在于:所述走步帶(404)通過變速傳動機構連接在主動軸(412)上。8.根據權利要求7所述的下肢康復訓練機，其特征在于:所述變速傳動機構為帶傳動方式、鏈傳動方式或齒輪傳動傳動方式。9.根據權利要求8所述的下肢康復訓練機，其特征在于:帶傳動方式的所述變速傳動機構為:電機輸出軸上安裝同步帶輪六(421)，同步帶輪五(419)和同步帶輪六(421)之間連接同步帶三(420)，同步帶輪五(419)和同步帶輪四(418)同軸安裝，同步帶輪四(418)和同步帶輪三(415)之間連接同步帶二(417)，同步帶輪三(415)和同步帶輪二(416)同軸安裝，在同步帶輪二(416)和同步帶輪一(413)之間連接同步帶一(414)，同步帶輪一(413)套在主動軸(412)上。10.根據權利要求9所述的下肢康復訓練機，其特征在于:在各級同步帶中，設置有同步帶張緊輪(408)。
【文檔編號】A61H3/00GK205548942SQ201620239656
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年3月25日
【發明人】胡春英, 黃秋晨, 周越, 楊式寧
【申請人】漫步者（天津）康復設備有限公司