专利名称：康复训练器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种个人使用的康复训练器。
技术背景为了帮助肢体活动不便的人们，尤其是帮助偏瘫病人康复，市面上已出现 了一些康复训练器。现有产品中，有些虽然可以实现肢体的康复与训练，但必 须有专人帮助，使得治疗费用大大增加；或者结构非常复杂，因而品体大笨重 价格昂贵，不适于推广使用；或者结构简单，但产生的被动运动轨迹不能贴和 人体运动规律，达不到康复训练的目的。而且市面上的功能单一，或者只能锻 炼手臂，或者只能锻炼腿部，也增加了复健训练的成本。提供平价高效的康复 训练器，是医学应用领域亟待解决的现实需要。 实用新型内容本实用新型的目的在于提供能够以简单结构提供合理被动运动轨迹的康复 训练器。为实现本实用新型所述目的，本发明提供一种康复训练器，设置驱动部分 和肢体支承设备，驱动部分包括驱动器、底座和底座内的导轨滑块结构，驱动 器的动力输出到可沿导轨移动的滑块，滑块与肢体支承设备之间采用铰链连杆 机构连接。而且，所述肢体支承设备为小腿小臂支承器，所述铰链连杆机构采用支条， 小腿小臂支承器一端轴接在底座上，另一端与支条之间铰连。而且，所述肢体支承设备由联动的小腿小臂支承器和大腿大臂支承器构成， 所述铰链连杆机构包括与大腿大臂支承器铰连的上支条和与小腿小臂支承器铰 连的下支条，滑块结构的滑块与下支条之间铰连，上支条与底座轴接。而且，小腿小臂支承器和大腿大臂支承器采用四连杆机构。而且，将驱动器的动力输出到滑块的传动元件采用丝杠螺母组，丝杠螺母 组包括丝杠和丝杠上的传动螺母，丝杆沿导轨设置，传动螺母与滑块连接，驱 动器输出接入丝杠。而且，驱动器采用可调速控制电机。本实用新型结构简单，产生的被动运动轨迹贴和人体运动规律，而且功能 齐全，既能够锻炼手臂，又能够锻炼腿部，既可以锻炼整条手臂或腿部，也能 够根据需要专门锻炼小臂或小腿，病人可根据自己的情况自主地进行康复与训 练。因此本实用新型具有携带方便、价格合理、应用广泛等特点，足以满足家 庭个人使用，在公共医疗也有很大的推广价值。
图l是本实用新型实施例一的结构图；图2是本实用新型实施例一的正视图；图3是本实用新型实施例二的结构图；图4是本实用新型实施例二的肢体支承设备结构图；图5A是本实用新型实施例二滑块滑到右极限位置的运动过程简图；图5B是本实用新型实施例二滑块运动中的运动过程简图；图SC是本实用新型实施例二滑块滑到左极限位置的运动过程简图；图6是本实用新型实施例一的运动过程简图。
具体实施方式
参见说明书附图，本实用新型提供一种康复训练器，设置驱动部分和肢体支承设备，驱动部分包括驱动器、底座al和底座al内的导轨滑块结构，驱动器 的动力输出到可沿导轨移动的滑块a2，导轨滑块结构的滑块a2与肢体支承设备 之间采用铰链连杆机构连接。通过导轨滑块结构转换驱动力，再利用导轨和铰 链连杆结构，产生贴和人体运动规律的被动运动轨迹。本实用新型提供两种肢体支承设备 一种为锻炼小腿或小臂设计，肢体支 承设备为小腿小臂支承器b2，所述铰链连杆机构采用支条bl，小腿小臂支承器 b2 —端轴接在底座al上，另一端与支条bl之间铰连； 一种为锻炼整个腿部或 手臂而设计，由联动的小腿小臂支承器c2和大腿大臂支承器cl构成，所述铰链 连杆机构包括与大腿大臂支承器cl铰连的上支条c3和与小腿小臂支承器c2铰 连的下支条c4，滑块结构的滑块a2与下支条c4之间铰连，上支条c3与底座al 轴接。具体实施时，生产厂家可以在一套康复训练器中同时提供小腿小臂支承 器b2和已连接好的小腿小臂支承器c2和大腿大臂支承器cl，使用时根据需要 选用并连接到复健支持设备即可。本实用新型提供的第一种实施方案，将曲柄滑块机构巧妙应用于康复训练， 而且能够产生恰当的小臂/小腿运动轨迹。参见附图1、 2提供的实施例一，这种 结构适合锻炼小臂。除小腿小臂支承器b2可以用来固定小臂外，还设计了托住 大臂的大臂托接器b3。滑块a2的平动通过支条bl铰动传递到小腿小臂支承器 b2，推动它绕轴转动，从而实现上了小臂的康复与训练。具体实施时，小腿小 臂支承器b2的固定肢体部位可使用弹性材料，以适应肢体尺寸变化。当用于小 臂训练时，可以添设能够移动的手柄b4供握捏，适应不同的手臂长度。这种结 构稍加变化，将底座竖立使用，不设大臂托接器b3，手柄b4作为脚踏使用，便 适合于以坐姿锻炼小腿。本实用新型提供的第二种实施方案是曲柄滑块机构和多连杆结构的巧妙组合，能够产生恰当的腿部/手臂运动轨迹。参见附图3、 4提供的实施例二，这种 结构适合锻炼整个腿部，这种情况下小腿小臂支承器c2需要结合大腿大臂支承 器cl设计，可以采用简单的二连杆铰接结构实现，本实用新型实施例二的大腿 连接部位和小腿连接部位分别设置在铰接的一对上连杆1和一对下连杆2之间。 本实用新型为了能够提供使用者自行施力锻炼的功能，将上连杆1和下连杆2 作为杠杆使用，在上连杆1上设置手部施力端(图3中的拉环5或图4中的手 柄5')，当不使用驱动器时，使用者在手部施力端使力，上连杆l另一端的大 腿连接部位会给使用者相反方向的力，达到多重锻炼目的。同样这种结构稍加 变化，设计为可调整尺寸，即可用于锻炼整个手臂。为了加强对大腿的支撑作用，实施例二采用四连杆机构实现小腿小臂支承 器c2和大腿大臂支承器cl。本实用新型实施例二在上连杆1和下连杆2上基础 上，添设了与上连杆1铰接的第-一辅助连杆3和与下连杆2铰接的第二辅助连 杆4，第一辅助连杆3、第二辅助连杆4与上连杆1、下连杆2共同构成了四连 杆机构。四连杆机构同样起杠杆作用，而且当使用者用手在手部施力端向下施 力时，第一辅助连杆3对大腿也有支撑力，减轻了大腿连接部位对大腿的支撑 负担，令使用者感觉更为舒适。本实用新型还提供了一系列细部改进以提高实用性能设置支撑组件，包 括底座al下的支撑长管7、连接在支撑长管7两端的滚轮6和伸縮管8，上支 条c3 —端与上连杆1固接、另一端与伸縮管8轴连。支撑组件中的伸縮管8，
通过调节可以伸縮管8的长度，以适应不同的大腿或手臂长度。滚轮6可以帮助使用者携带，作用近似行李箱底部的滚轮。在底座al下设置支撑长管7可以 便于安装滚轮6和伸縮管8，而且能起一定支撑作用，用者在锻炼时，可以将康 复训练器搁置在地面或床上，即可进行康复训练。当适用于不同训练方式时， 伸縮管8的设置可根据人体形态适当调整。为了提供复健支持动力，本实用新型将驱动器的动力输出到滑块a2的传动 元件采用丝杠螺母组，丝杠螺母组包括丝杠和丝杠上的传动螺母，丝杆沿导轨 设置，传动螺母与滑块a2连接，电机输出接入丝杠。具体实施时可采用电机作 为驱动器，电机输出轴通过变速机构与丝杆相连，将动力传递给丝杆。丝杠应 当与底座al内的导轨(图3中a3处示意)平行，可设有2根导杆分布在丝杠 两边，丝杆的两端通过一对角接触球轴承连接到底座al两端，并固定。丝杆上 装有传动螺母，可将丝杆的转动变为传动螺母的来回平动，传动螺母通过螺母 与滑块a2固定，并能带动滑块a2沿导轨来回移动。滑块a2的移动则带动支条 bl或下支条c4的移动，带动人的肢体做出相应动作，用以肢体关节活动。为了满足不同的锻炼需求，采用可调速控制电机提供不同的锻炼强度。根 据人的体重及机构的运动与受力分析可计算出电机的功率范围。由于产品主要 用于普通家庭，且需要的电动机功率也不大，同时电机也应该能实现正反转、 便于调速，可选择单相异步电动机，査询机械手册上有关电机的内容可选择YY 系列单相电容运转异步电动机，额定功率为90W，额定转速为3000 (r/min)。为了说明本实用新型的实施效果，本实用新型提供了实施例二的运动过程 简图，图5A、图5B和图5C分别表示滑块a2滑到右极限位置、滑块a2运动中 (设行程为450)、滑块a2滑到左极限位置。如图5A所示，对应于实施例二的
运动形式，AB段表示底座al内导轨长度，导轨确定了滑块a2滑动的左右极限 位置。设AB二450， C点表示上连杆l与伸縮管8的连接处，故AC长度可改变， 分析时取A0166， CD、 FM标记上连杆1和下连杆2 (CD=230， FM=300)， M标记 滑块a2, DE标记上支条c3， EF标记下支条c4 (D、 F处是固定铰接，DE二100， EF二160)。此实施例作康复锻炼运动时，主要机构是一个曲柄滑块机构，图5A、 图5B和图5C中用一个小方块的移动代表由于滑块a2及驱动机构带来的E点位 置变动。由于大腿结构已确定(弯角已知)，故CE、EM长度可以计算出来，CE二313， EM=434。电动机驱动滑块a2在行程AB来回运动使连杆CE、 EM运动从而带动大、 小腿做相关伸屈运动。当滑块a2运动到行程A、 B两端时可计算出运动范围，例 如附图中标注的各角度。如附图5B、 5C，可以得出计算结果(或者用AUTOCAD 等软件直接得出结果，计算过程略)，可见本实用新型使用于腿部时人体运动范 围很大膝20° 170° (以膝盖为顶点，大、小腿为边) 髋10° 110° (以大腿根步与地面的交点为顶点，大腿、地面为边) 实施例一的结构较为简单，运动过程简图参见图6，是实施例二运动关系的 简化，A' 、 B' 、 C'分别相应于图5A、图5B和图5C中的A、 C、 E点。其他使 用方法的运动过程均与本实用新型提供的实施例类似，本实用新型不予赘述。
权利要求1.一种康复训练器，其特征在于设置驱动部分和肢体支承设备，驱动部分包括驱动器、底座和底座内的导轨滑块结构，驱动器的动力输出到可沿导轨移动的滑块，滑块与肢体支承设备之间采用铰链连杆机构连接。
2. 根据权利要求1所述的康复训练器，其特征在于所述肢体支承设备为小 腿小臂支承器，所述铰链连杆机构采用支条，小腿小臂支承器一端轴接在 底座上，另一端与支条之间铰连。
3. 根据权利要求1所述的康复训练器，其特征在于所述肢体支承设备由联 动的小腿小臂支承器和大腿大臂支承器构成，所述铰链连杆机构包括与大 腿大臂支承器铰连的上支条和与小腿小臂支承器铰连的下支条，滑块结构 的滑块与下支条之间铰连，上支条与底座轴接。
4. 根据权利要求3所述的康复训练器，其特征在于小腿小臂支承器和大腿 大臂支承器采用四连杆机构。
5. 根据权利要求1或2或3或4所述的康复训练器，其特征在于将驱动器 的动力输出到滑块的传动元件采用丝杠螺母组，丝杠螺母组包括丝杠和丝 杠上的传动螺母，丝杆沿导轨设置，传动螺母与滑块连接，驱动器输出接 入丝杠。
6. 根据权利要求1或2或3或4所述的康复训练器，其特征在于驱动器采 用可调速控制电机。
7. 根据权利要求5所述的康复训练器，其特征在于驱动器采用可调速控制电机。
专利摘要本实用新型涉及一种个人使用的康复训练器。本实用新型提供一种康复训练器，其特征在于设置驱动部分和肢体支承设备，驱动部分包括驱动器、底座和底座内的导轨滑块结构，驱动器的动力输出到可沿导轨移动的滑块，滑块与肢体支承设备之间采用铰链连杆机构连接。本实用新型结构简单，产生的被动运动轨迹贴和人体运动规律，而且功能多样，既能够锻炼手臂，又能够锻炼腿部，既可以锻炼整条手臂或腿部，也能够根据需要专门锻炼小臂或小腿，让病人根据自己的情况自主地进行康复与训练。本实用新型价格合理、功能齐全，同时满足了市场环境和病人需要。
文档编号A61H1/00GK201044808SQ20062017251
公开日2008年4月9日 申请日期2006年12月22日 优先权日2006年12月22日
发明者意 刘, 李星辉, 潘卫平, 董森林, 邹易清 申请人:武汉大学