上肢康复训练装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种上肢康复训练装置，该装置包括夹持部件、肩关节训练机构、上臂支架、肘关节训练机构和小臂支架；所述肩关节训练机构的一端与所述夹持部件固定连接，另一端设有肩关节训练结构，所述肩关节训练机构通过第一连接轴与上臂支架连接；上臂支架的另一端设有肘关节训练机构，肘关节训练机构通过第二连接轴与小臂支架连接。肩关节训练机构和肘关节训练机构分别通过第一和第二步进电机驱动。本实用新型结构简单，能够方便、完全地固定患者的上肢，且通过第一步进电机和第二步进电机提供动力，分别对上臂支架和小臂支架的驱动，从而带动患者上臂和小臂运动，实现对患者上肢的训练，有助于患者的快速康复。
【专利说明】上肢康复训练装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种医疗器械，具体地指一种上肢康复训练装置。
【背景技术】
[0002]目前我国人口的老龄化现象愈加严重，老年人中很多具有心血管疾病和神经性疾病，而这些患者大都伴有上肢偏瘫症状，其中，上肢偏瘫患者的关节活动受限而影响日常生活，为缓解肌痉挛并防止肌肉软组织硬化，偏瘫后必须尽快进行关节训练，传统针对偏瘫后的关节训练依赖于治疗师的一对一的徒手训练，随着技术的发展，上肢康复机器人逐步兴起，并渐渐取代了传统一对一治疗，而现有康复机器人多体积庞大，不能监测患者实时运动，且可选择的运动模式单一。
【发明内容】
[0003]本实用新型目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种上肢康复训练装置，该装置能够结构简单，能够监测患者的实时运动，且能够为患者提供多种训练模式。
[0004]实现本实用新型目的采用的技术方案是:一种上肢康复训练装置，其特征在于，包括:夹持部件、肩关节训练机构、上臂支架、肘关节训练机构和小臂支架；
[0005]所述夹持部件包括第一夹持片、第二夹持片和固定板，所述固定板一面的两边分别固定连接所述第一夹持片与第二夹持片，三者之间形成一个夹持凹口，所述第一夹持片和第二夹持片之间设有紧固螺栓；
[0006]所述肩关节训练机构包括支撑板、第一夹板、第二夹板、第一连接轴、第一步进电机、第一涡轮蜗杆减速器，所述支撑板固定连接于所述第一固定板的另一面，所述第一夹板的一端固定于所述支撑板的一边，所述第二夹板的一端固定于所述支撑板的另一边，所述第一夹板的另一端与第二夹板的另一端之间形成第一间隙，所述第一连接轴通过轴承设于所述间隙中；所述第一步进电机设于所述第一夹板上，所述第一步进电机通过法兰盘与所述第一涡轮蜗杆减速器连接，所述第一涡轮蜗杆减速器的输出轴与所述第一连接轴连接；
[0007]所述上臂支架的一端与所述第一连接轴固定连接；
[0008]所述肘关节训练机构包括第三夹板、第四夹板、第二连接轴、第二步进电机、第二涡轮蜗杆减速器，所述第三夹板的一端固定于所述上臂支架另一端的一边，所述第四夹板的一端固定于所述上臂支架另一端的另一边，所述第三夹板的另一端与第四夹板的另一端之间形成第二间隙，所述第二连接轴通过轴承设于所述第二间隙中；所述第二步进电机设于所述第三夹板上，所述第二步进电机通过法兰盘与所述第二涡轮蜗杆减速器连接，所述第二涡轮蜗杆减速器的输出轴与所述第二连接轴连接；
[0009]所述小臂支架的一端与所述第二连接轴固定连接。
[0010]进一步地，所述上肢康复训练装置还包括上机械限位条和前机械限位条，所述第三夹板和第四夹板的上端和前端对应地设有螺纹孔，上、前机械限位条分别通过连接螺钉固定于第三夹板和第四夹板上端和前端。[0011]在上述技术方案中，所述上机械限位条和前机械限位条靠近小臂支架的一端设有电气限位开关，所述电气限位开关与第二步进电机的控制器连接。
[0012]在上述技术方案中，所述小臂支架靠近第二连接轴的一端开有用于与第二连接轴连接的定位孔；所述小臂支架的中段开有滑槽。
[0013]在上述技术方案中，所述小臂支架的另一端设有手握杆。
[0014]在上述技术方案中，所述的上肢康复训练装置，还包括:
[0015]第一硬质塑料护腕，通过螺栓与所述上臂支架连接；以及
[0016]第二硬质塑料护腕，通过螺栓活动连接于所述滑槽内。
[0017]进一步地，所述第一硬质塑料护腕和第二硬质塑料护腕设有压力传感器、柔性绷带和医疗数据采集装置。
[0018]本实用新型结构简单，能够方便、完全地固定患者的上肢，且通过第一步进电机和第二步进电机提供动力，分别对上臂支架和小臂支架的驱动，从而带动患者上臂和小臂的运动，实现对患者上肢的训练，有助于患者的快速康复。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型上肢康复训练装置的结构示意图。
[0020]图2为肩关节训练机构的结构不意图。
[0021]图3为肘关节训练机构的结构示意图。
[0022]图4为肘关节训练机构与小臂支架的连接结构示意图。
[0023]1-夹持部件:1.1-第一夹持片，1.2-第二夹持片，1.3-固定板，1.4_紧固螺栓；
[0024]2-肩关节训练机构:2.1-第一夹板，2.2-第二夹板，2.3_第一步进电机，2.4_第一法兰盘，2.5-第一涡轮蜗杆减速器，2.6-支撑板，2.7-第一连接轴，2.8-轴承；
[0025]3-上臂支架:3.1-第一硬质塑料护腕；
[0026]4-肘关节训练机构:4.1-第二夹板，4.2-第四夹板，4.3_第二步进电机，4.4_第二法兰盘，4.5-第一涡轮蜗杆减速器，4.6-第二连接轴，4.7-轴承，4.8-螺纹孔，4.9-机械限位条，4.10-连接螺钉，4.11-电气限位开关；
[0027]5-小臂支架:5.1-手握杆，5.2-第二硬质塑料护腕，5.3_滑槽，5.4_固定螺栓。【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
[0029]如图1所示，上肢康复训练装置包括夹持部件1、肩关节训练机构2、上臂支架3、肘关节训练机构4和小臂支架5。
[0030]其中，夹持部件I包括第一夹持片1.1、第二夹持片1.2和固定板1.3，第一夹持片1.1与第二夹持片1.2分别设于固定板1.3的同一面，且第一夹持片1.1与第二夹持片
1.2分别固定连接于固定板1.3相对的两边处，使得三者之间形成一个夹持凹口，第一夹持片1.1和第二夹持片1.2之间设有紧固螺栓1.4，将夹持凹口卡入病床上的栏杆上，拧紧紧固螺栓1.4，即可将本装置固定于方便患者使用的位置，操作灵活，使用方便，适用于各种位置的安装。
[0031]肩关节训练机构2包括第一夹板2.1、第二夹板2.2、第一步进电机2.3、法兰盘2.4、第一润轮蜗杆减速器2.5,支撑板2.6和第一连接轴2.7,支撑板2.6固定连接于第一固定板1.3的另一面(与夹持凹口相反的一面)，第一夹板2.1的一端固定于支撑板2.6的一边，第二夹板2.2的一端固定于支撑板2.6的另一边，如图2所示，第一夹板2.1的另一端与第二夹板2.2的另一端之间形成第一间隙，第一连接轴2.7通过轴承2.8设于该间隙中；第一步进电机2.3设于第一夹板2.1上(或者第二夹板2.2上)，第一步进电机2.3通过法兰盘2.4与第一涡轮蜗杆减速器2.5连接，第一涡轮蜗杆减速器2.5的输出轴与第一连接轴2.7连接。
[0032]上臂支架3的一端与第一连接轴2.7固定连接，第一硬质塑料护腕3.1通过螺栓连接于上臂支架3上，第一硬质塑料护腕3.1设有压力传感器。第一硬质塑料护腕3.1用于支撑上臂。第一步进电机2.3提供的动力通过第一涡轮蜗杆减速器2.5的输出轴带动第一连接轴2.4转动，从而驱动上臂支架3的运动。
[0033]如图3和图4所示，肘关节训练机构4包括第三夹板4.1、第四夹板4.2、第二步进电机4.3、第二法兰盘4.4、第二涡轮蜗杆减速器4.5，第二连接轴4.6，第三夹板4.1的一端固定于上臂支架3另一端的一边，第四夹板4.2的一端固定于上臂支架3另一端的另一边，第三夹板4.1的另一端与第四夹板1.2的另一端之间形成第二间隙，第二连接轴4.6通过轴承4.7设于该第二间隙中，第二步进电机4.3设于第三夹板4.1 (或者第四夹板4.2)上，第二步进电机4.3通过法兰盘4.4与第二涡轮蜗杆减速器4.5连接，第二涡轮蜗杆减速器
4.5的输出轴与第二连接轴4.6连接。
[0034]第三夹板4.1和第四夹板4.2的上端和前端对应地设有螺纹孔4.8，连接螺钉
4.10穿过机械限位条4.9拧入到螺纹孔4.11中，从而将机械限位条4.9分别固定于第三夹板4.1和第四夹板4.2的上端和前端。根据实际操作中，需要限定小臂支架5活动的活动范围，选择将机械限位条4.9固定在靠近小臂支架5或远离小臂支架5的地方，例如，当将机械限位条4.9固定在靠近小臂支架5处时，小臂支架5的活动范围将减小，反之，则小臂支架5的活动范围将增加。此外，机械限位条4.9靠近小臂支架5的一端设有电气限位开关4.11,电气限位开关4.11与第二步进电机4.3的控制器连接。当小臂支架5运动到并接触该电气限位开关4.11时，电气限位开关4.11向第二步进电机4.3的控制器发出信号，从而使第二步进电机4.3的控制器控制第二步进电机4.3停止或者反向输出动力。
[0035]小臂支架5的一端与第二连接轴4.6固定连接，小臂支架5上靠近第二连接轴4.6端开有定位孔5.4，当需要改变小臂支架5到肘关节训练机构4的距离时，选择相应的定位孔5.4与第二连接轴4.6连接，从而增加小臂支架5的使用长度，以适应不同的患者使用。小臂支架5的另一端设有手握杆5.1，小臂支架5的中段开有一段滑槽5.3，用于放置小臂的第二硬质塑料护腕5.2通过螺栓连接于小臂支架上，螺栓可以在滑槽5.3内滑动，增加了第二硬质塑料护腕5.2的活动范围，补偿小臂支架5的运动与手臂运动的不一致性。第二硬质塑料护腕5.2上也设有压力传感器、柔性绷带以及相关医疗数据采集装置(如血压计)，医疗数据采集装置可实时采集患者的相关数据后传输至显示装置，便于患者自己可以随时了解自己的身体状况。
[0036]第二步进电机4.3提供的动力通过第二涡轮蜗杆减速器4.5的输出轴带动第二连接轴4.6转动，从而驱动小臂支架5的运动。
[0037]本实用新型的工作过程如下:[0038]将夹持部件I固定于患者附近的固定物上，如床头等位置。分别用第一硬质塑料护腕3.1和第二硬质塑料护腕5.2将患者的上臂和小臂固定，患者的可以握住手握杆5.1。启动第一步进电机2.3和第二步进电机4.3，第一步进电机2.3和第二步进电机4.3分别驱动上臂支架3和小臂支架5运动，从而带动人的手臂运动，达到训练上肢的目的。在使用过程中，电气限位开关4.11可以自动控制第二步进电机4.3输出的驱动力，提高效率。
【权利要求】
1.一种上肢康复训练装置，其特征在于，包括:夹持部件、肩关节训练机构、上臂支架、肘关节训练机构和小臂支架； 所述夹持部件包括第一夹持片、第二夹持片和固定板，所述固定板一面的两边分别固定连接所述第一夹持片与第二夹持片，三者之间形成一个夹持凹口，所述第一夹持片和第二夹持片之间设有紧固螺栓； 所述肩关节训练机构包括支撑板、第一夹板、第二夹板、第一连接轴、第一步进电机、第一涡轮蜗杆减速器，所述支撑板固定连接于所述第一固定板的另一面，所述第一夹板的一端固定于所述支撑板的一边，所述第二夹板的一端固定于所述支撑板的另一边，所述第一夹板的另一端与第二夹板的另一端之间形成第一间隙，所述第一连接轴通过轴承设于所述间隙中；所述第一步进电机设于所述第一夹板上，所述第一步进电机通过法兰盘与所述第一涡轮蜗杆减速器连接，所述第一涡轮蜗杆减速器的输出轴与所述第一连接轴连接； 所述上臂支架的一端与所述第一连接轴固定连接； 所述肘关节训练机构包括第三夹板、第四夹板、第二连接轴、第二步进电机、第二涡轮蜗杆减速器，所述第三夹板的一端固定于所述上臂支架另一端的一边，所述第四夹板的一端固定于所述上臂支架另一端的另一边，所述第三夹板的另一端与第四夹板的另一端之间形成第二间隙，所述第二连接轴通过轴承设于所述第二间隙中；所述第二步进电机设于所述第三夹板上，所述第二步进电机通过法兰盘与所述第二涡轮蜗杆减速器连接，所述第二涡轮蜗杆减速器的输出轴与所述第二连接轴连接； 所述小臂支架的一端与所述第二连接轴固定连接。
2.根据权利要求1所述的上肢康复训练装置，其特征在于，还包括: 上机械限位条和前机械限位条，所述第三夹板和第四夹板的上端和前端对应地设有螺纹孔，上、前机械限位条分别通过连接螺钉固定于第三夹板和第四夹板上端和前端。
3.根据权利要求2所述的上肢康复训练装置，其特征在于:所述上机械限位条和前机械限位条靠近小臂支架的一端设有电气限位开关，电气限位开关与第二步进电机的控制器连接。
4.根据权利要求1所述的上肢康复训练装置，其特征在于:所述小臂支架靠近第二连接轴的一端开有用于与第二连接轴连接的定位孔；所述小臂支架的中段开有滑槽。
5.根据权利要求4所述的上肢康复训练装置，其特征在于:所述小臂支架的另一端设有手握杆。
6.根据权利要求5所述的上肢康复训练装置，其特征在于，还包括: 第一硬质塑料护腕，通过螺栓与所述上臂支架连接；以及 第二硬质塑料护腕，通过螺栓活动连接于所述滑槽内。
7.根据权利要求6所述的上肢康复训练装置，其特征在于:所述第一硬质塑料护腕和第二硬质塑料护腕均设有压力传感器、柔性绷带和医疗数据采集装置。
【文档编号】A61H1/02GK203790256SQ201420111015
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年3月12日 优先权日:2014年3月12日
【发明者】李文锋, 张永宾, 朱富贵, 陈思, 陶欣, 夏畅, 蔡想 申请人:武汉理工大学