坐卧式外骨骼型下肢康复训练器的制作方法

1.本发明涉及康复医疗器械领域，具体涉及一种用于帮助下肢进行康复训练的训练仪器。


背景技术：

2.意外事故的伤害导致了很多下肢功能障碍患者，患者需要定期进行大量的康复训练以维持肢体的基本功能，康复外骨骼机器人拥有传统人工辅助训练方法无法比拟的治疗效果和用户体验，能够帮助医师完成重复枯燥的康复训练治疗，更好地帮助患者恢复下肢运动功能。但是目前国外的外骨骼产品虽然技术比较成熟但是价格昂贵，而国内的外骨骼机器人产品尚在起步阶段，存在造型呆板、结构笨重等问题，对于轻量化方向考虑较少，严重影响可穿戴舒适感，长期使用还很有可能会对穿戴者造成肢体的二次伤害。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服以上问题的缺陷，旨在提供一种结构合理的轻型外骨骼下肢康复机器人，提高使用安全性。
4.为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
5.坐卧式外骨骼型下肢康复训练器，其特征在于：包括大腿杆、小腿杆、腿部托架、直线推杆、控制器和手控器，所述大腿杆和小腿杆相铰接构成膝关节，所述直线推杆的两端分别可转动地连接在所述大腿杆和所述小腿杆上，所述控制器分别连接所述直线推杆和手控器，通过所述手控器向控制器输入指令来控制所述直线推杆的伸缩运动。
6.所述大腿杆的前端连接有一大腿调节件，所述大腿杆形成容许所述大腿调节件一端进入并自由滑动的中空部位，所述大腿调节件的一端从大腿杆端面的连接端口伸入中空部位，在伸入一端的顶面上设有一排螺孔，在所述连接端口的上方安装有与所述螺孔相配合的大腿长度调节螺丝。
7.还包括一背靠板，所述大腿调节件的另一端通过销轴连接在一转动支座上，并通过所述转动支座连接所述背靠板，所述转动支座通过左右两个位置对称的左右腿互换螺丝固定在所述背靠板的其中一侧上。
8.所述小腿杆的下方连接有伸缩杆套管和配套的伸缩杆，所述伸缩杆套管固定在所述小腿杆的后半段，所述伸缩杆设在所述伸缩杆套管内并且可沿着伸缩杆套管内壁自由滑动从而可进行伸缩，并且所述伸缩杆的末端连接一水平方向的踝部滑杆，所述踝部滑杆的两端分别安装有一滑轮。
9.所述踝部滑杆的中间连接所述腿部托架，所述踝部滑杆的左右两边对称设有两个安装槽，所述伸缩杆的末端通过梅花手柄固定在其中一侧安装槽上，所述梅花手柄的螺丝穿过伸缩杆末端安装在所述安装槽内的螺孔上。
10.所述伸缩杆套管的末端开有多道纵向变形缝，并且在末端部分安装有一卡扣式管夹，所述卡扣式管夹夹紧在管道的纵向变形缝处，使得里面的伸缩杆在伸缩杆套管的管口
收缩作用下被夹紧固定。
11.所述伸缩杆套管的末端设有小腿长度调节螺丝，所述伸缩杆在朝向小腿长度调节螺丝的方向设有一排螺孔，所述小腿长度调节螺丝的末端穿过管壁卡在所述螺孔里固定。
12.所述控制器固定在所述大腿杆上，所述控制器上设置有开关、急停按钮以及强度指示灯，所述控制器上设置用于连接所述手控器的可插拔接口，所述控制器通过所述可插拔接口连接带屏幕的手控器或者不带屏幕的手控器。
13.所述大腿杆的侧面设置有用于固定绑带的夹块。
14.相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
15.1、本发明设计的下肢运动外骨骼康复训练机器人，可带动患者下肢完成膝关节的曲伸运动，通过外骨骼机器帮助带动下肢功能障碍患者的下肢运动，使患者改善或者逐步恢复下肢正常曲伸功能，并且提供多种训练模式可以满足不同患者的康复训练需求。
16.2、本发明可以左、右腿互换训练使用，背靠板的连接为可拆卸的螺丝，方便调转180度换方向安装，滑杆的两侧设置两个对称的安装槽，方便对应于左、右腿分别将小腿杆末端安装在对应的左右两侧，本发明适用于左腿和右腿的训练，拓展了产品实用性，极大地提高产品的适用性。
附图说明
17.图1为本发明的整体结构示意图；
18.图2为本发明的另一角度的整体结构示意图；
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.本发明优选实施例提供了一种坐卧式外骨骼型下肢康复训练器，见图1和图2所示，其包括大腿杆1、小腿杆2、腿部托架3、直线推杆4、控制器5、手控器6和背靠板8，大腿杆1与小腿杆2相铰接构成膝关节，直线推杆4的电机一端可转动地连接在大腿杆1上，直线推杆4的推杆末端可转动地连接在小腿杆2上，通过推杆的伸缩运动可带动大腿和小腿之间相对转动。
21.大腿杆1的前端连接有一大腿调节件7，大腿杆1具有容许大腿调节件7一端进入并自由滑动的中空部位，大腿杆1在端面上形成供大腿调节件7插入中空部位的连接端口，大腿杆1的顶面上形成开口槽，大腿调节件7的一端从连接端口伸入大腿杆1内，在伸入的一端且露出开口槽的顶面上设有一排螺孔71，在连接端口的上方安装有与螺孔71相配合的大腿长度调节螺丝72，要调节大腿的长度时，拧松大腿长度调节螺丝72，将大腿调节件7沿着长度方向往外拉出一定长度，大腿长度调节螺丝72的末端对准新的螺孔71重新进行旋紧固定，大腿调节件7的延长相当于增加了大腿杆1的长度，以适合不同身高的大腿长度。
22.大腿调节件7的另一端通过销轴连接在一转动支座81上，并通过转动支座81连接一背靠板8，转动支座81通过左右两个位置对称的且方便拆卸的左右腿互换螺丝82固定在
背靠板8的其中一侧上，背靠板8用于垫在人体身下，在进行康复训练时，人体压在背靠板8上使训练器不产生移动。
23.直线推杆4安装在大腿杆1的下方，其电机一端通过螺栓可转动地连接在大腿杆1的前端，大腿杆1的侧面设有用于固定绑带的夹块11，绑带用于缠绕在人体的大腿上进行固定。
24.大腿杆1上固定有一控制器5，控制器5用于驱动直线推杆4的运动，控制器5上设置有开关、急停按钮以及强度指示灯，控制器5上设置一可插拔接口，用于连接手控器6，手控器6用于向设备输入各种操作指令，手控器6面板上设置有复位、模式切换、速度/力度调节、童锁等各种功能按钮，通过内置的程序控制直线推杆4的伸缩运动，带动患者进行膝关节的康复训练。控制器5可以连接两种不同的手控器6，即带屏幕的手控器和不带屏幕的手控器，可根据客户不同的需求进行配备。
25.小腿杆2的下方连接有伸缩杆套管23和配套的伸缩杆22，伸缩杆套管23固定在小腿杆2的后半段，伸缩杆22设在伸缩杆套管23内并且可沿着伸缩杆套管23内壁自由滑动从而可进行伸缩，并且伸缩杆22的末端连接一水平方向的踝部滑杆24，踝部滑杆24的两端分别安装有一滑轮25。
26.踝部滑杆24的中间连接腿部托架3，踝部滑杆24的左右两边对称设有两个安装槽28，伸缩杆22的末端通过梅花手柄29固定在其中一侧安装槽28上，梅花手柄29的螺丝穿过伸缩杆22末端安装在安装槽28的螺孔上。
27.见图2，踝部滑杆24的中间通过一l型支座连接腿部托架3，l型支座底部与踝部滑杆24的连接部位安装传感器，腿部托架3由用于放置脚掌的水平部分和用于托住小腿的竖直部分构成l型，腿部托架3上设置有多个用于安装海绵靠垫和绑带(图中未示出)的连接槽，绑带用于缠绕在人体的小腿和脚掌上来固定脚。
28.伸缩杆套管23的末端开有多道纵向变形缝26，并且在末端部分安装有一卡扣式管夹27，卡扣式管夹27夹紧在管道的纵向变形缝26处，使得里面的伸缩杆22在伸缩杆套管23的管口收缩作用下被夹紧固定，伸缩杆套管23的末端还设有小腿长度调节螺丝21，伸缩杆22在朝向小腿长度调节螺丝21的方向设有一排螺孔，小腿长度调节螺丝21的末端穿过管壁卡在螺孔里固定。
29.当要调节小腿长度时，拧松小腿长度调节螺丝21，使螺丝末端离开伸缩杆22的螺孔，并且掰开卡扣式管夹27的卡扣，使得伸缩杆套管23的管口松开，里面的伸缩杆22可以往外拉出，带动末端的腿部托架3和滑轮25等部件移动到所需要的长度，将小腿长度调节螺丝21旋进新的螺孔位置，将卡扣式管夹27重新夹紧固定，从而实现小腿长度的调节。
30.患者在使用时，人体平躺下，背后压住背靠板8，将人体膝关节与设备的膝关节对准，小腿和脚掌放置在腿部托架3上，绑带分别绑住腿部相应的位置进行固定，打开控制器5的开关按钮，控制直线推杆4的推杆进行伸缩运动，滑轮25在平面上进行前后滑动，设备带动人体的下肢进行曲伸等康复训练，帮助患者恢复正常的下肢曲伸运动的功能，通过手控器6输入各种指令，可以进行复位、曲腿和伸腿的最大和最小角度的范围设定、速度/力度调节等不同功能的操作以及不同模式的切换，有利于增加康复效果，满足不同患者的训练要求。
31.本发明是单腿使用，并且可以分别针对左腿和右腿进行互换训练，如附图所示的
实施例是针对右腿进行的训练器，当要换到左腿训练时，拆下转动支座81上的两个左右腿互换螺丝82，将背靠板8水平转180度后重新装上螺丝与支座相连，并且拧松梅花手柄29，将伸缩杆22末端换到另一侧的安装槽28上固定，则完成左、右腿训练器的互换。
32.以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。