一种偏瘫患者上肢康复装置的制作方法

本发明属于偏瘫患者康复设备技术领域，更具体地，涉及一种偏瘫患者上肢康复装置。

背景技术：

目前，脑血管意外已经成为人类的一大杀手，其引起的偏瘫患者数量也逐步增加，偏瘫患者往往半身不遂，一侧的肢体丧失行动能力。在偏瘫患者的康复过程中，需要对患侧肢体进行康复训练，目前一般采用在专业医院由复健师帮助偏瘫患者进行复健训练，不仅来去不便，而且费用高昂。

另外，在偏瘫患者的上肢康复训练时，现有设备一般为站立姿势训练，但在直立姿势时，上肢受异常张力因联合反应而拉成屈曲位，腹肌活动功能的丧失、紧张的神经牵拉作用，使患者躯干呈偏斜状态，患者又不能自主纠正，不利于患者的康复训练。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种偏瘫患者上肢康复装置，该装置使得患者可以在家中自行训练，方便训练的进行、节省费用，并且该装置使用时患者仰卧在床板上，克服了站立姿势训练的弊端，通过三个转臂带动患者手臂的运动，对偏瘫患者的上肢进行康复训练，加速患者上肢功能的恢复。

为了实现上述目的，本发明提供一种偏瘫患者上肢康复装置，包括：

床体；

肩部固定结构，设置于所述床体的至少一侧；

第一转臂，所述第一转臂的一端转动连接在所述床体靠近所述肩部固定结构的一侧，所述第一转臂能够在平行于所述床体的床板的平面内转动；

第二转臂，所述第二转臂的一端转动连接在所述第一转臂的另一端，所述第二转臂能够在垂直于所述床板的平面内转动；

第三转臂，所述第三转臂的一端转动连接在所述第二转臂的另一端，所述第三转臂能够在垂直于所述床板的平面内转动并能够在所述第三转臂与所述第二转臂共线时相对于所述第二转臂旋转；

手指固定结构，设置于所述第三转臂的另一端，所述手指固定结构能够将患者的手指固定在所述第三转臂上。

可选地，所述肩部固定结构包括固定架，所述固定架为u形，所述固定架的一端铰接在所述床板上，所述固定架的另一端与所述床板可拆卸连接。

可选地，所述第一转臂为板状，所述第一转臂的所述一端开设有第一转动槽，所述第一转动槽的两侧槽壁之间穿设有第一转轴，所述床板上设置有与所述第一转动槽转动配合的第一转动凸起，所述第一转轴转动穿设在所述第一转动凸起内，所述第一转轴的一端转动连接有第一驱动电机。

可选地，所述第一转臂的一侧设置有第一测力结构，所述第一测力结构包括第一支架，所述第一支架为l形，所述第一支架的一端与所述第一转动凸起连接，所述第一支架的另一端设置有第一伸缩杆，所述第一伸缩杆的伸缩端上设置有第一连接齿，所述第一转轴上设置有第一扭矩传感器，所述第一扭矩传感器的外周上设置有与所述第一连接齿配合的第二连接齿。

可选地，所述第二转臂为板状，所述第二转臂的所述一端开设有第二转动槽，所述第二转动槽的两侧槽壁之间穿设有第二转轴，所述第一转臂的所述另一端上设置有与所述第二转动槽转动配合的第二转动凸起，所述第二转轴转动穿设在所述第二转动凸起内，所述第二转轴的一端转动连接有第二驱动电机。

可选地，所述第二转臂的一侧设置有第二测力结构，所述第二测力结构包括第二支架，所述第二支架为l形，所述第二支架的一端与所述第二转动凸起连接，所述第二支架的另一端设置有第二伸缩杆，所述第二伸缩杆的伸缩端上设置有第三连接齿，所述第二转轴上设置有第二扭矩传感器，所述第二扭矩传感器的外周上设置有与所述第二连接齿配合的第四连接齿。

可选地，所述第三转臂为板状，所述第三转臂的所述一端开设第三转动槽，所述第三转动槽的两侧槽壁之间穿设有第三转轴，所述第二转臂的所述另一端上设置有与所述第三转动槽转动配合的第三转动凸起，所述第三转轴转动穿设在所述第三转动凸起内，所述第三转轴的一端转动连接有第三驱动电机。

可选地，所述第三转动凸起活动设置在所述第二转臂的所述另一端，所述第二转臂的所述另一端内嵌设有第四驱动电机，所述第四驱动电机的输出端通过蜗轮蜗杆减速机与所述第三转动凸起连接。

可选地，所述第三转臂的一侧设置有第三测力结构，所述第三测力结构包括第三支架，所述第三支架为l形，所述第三支架的一端与所述第三转动凸起连接，所述第三支架的另一端设置有第三伸缩杆，所述第三伸缩杆的伸缩端上设置有第五连接齿，所述第三转轴上设置有第三扭矩传感器，所述第三扭矩传感器的外周上设置有与所述第五连接齿配合的第六连接齿。

可选地，所述手指固定结构包括两个立板，两个所述立板分别设置于所述第三转臂的两侧，两个所述立板相互靠近的一侧开设有滑槽，两个所述立板之间滑动连接有抓手杆，所述抓手杆的两端滑动设置在所述滑槽内，所述滑槽内远离所述第三转臂的一端设置有压力传感器，所述第三转臂的所述另一端设置有手指压板，所述手指压板的一端与所述第三转臂的所述另一端转动连接，所述手指压板的另一端与两个所述立板可拆卸连接，所述手指压板与所述抓手杆之间形成间隙。

本发明提供一种偏瘫患者上肢康复装置，其有益效果在于：

1、该装置使得患者可以在家中自行训练，方便训练的进行、节省费用；

2、该装置使用时患者仰卧在床板上，克服了站立姿势训练的弊端，通过三个转臂带动患者手臂的运动，对偏瘫患者的上肢进行康复训练，加速患者上肢功能的恢复；

3、该装置通过三个转臂的配合能够分别对患者的肩部、肘部、腕部进行转动活动训练，并且可以通过腕部的旋转带动患者患侧整个手臂进行腕关节、肘关节、肩关节的外旋和内旋动作，实现对患者上肢的全方位康复训练，提高训练效果；

4、该装置设置有第一、第二、第三测力结构，三个测力结构分别能够对患者的肩部、肘部、腕部进行测力，患者训练过程中可以撤去该装置对手臂施加的外力，通过自身上肢功能进行康复训练动作，通过三个测力结构检测自身上肢的发力，以此检验康复训练效果和康复进程。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本发明的一个实施例的一种偏瘫患者上肢康复装置的俯视结构示意图。

图2示出了根据本发明的一个实施例的一种偏瘫患者上肢康复装置的第一转臂、第二转臂、第三转臂展开时的俯视结构示意图。

图3示出了根据本发明的一个实施例的一种偏瘫患者上肢康复装置的第一转臂与床板的连接结构示意图。

图4示出了根据本发明的一个实施例的一种偏瘫患者上肢康复装置的第二转臂与第三转臂的连接结构示意图。

图5示出了根据本发明的一个实施例的一种偏瘫患者上肢康复装置的手指固定结构的主视示意图。

图6示出了根据本发明的一个实施例的一种偏瘫患者上肢康复装置的手指固定结构的侧视示意图。

附图标记说明：

1、床体；2、肩部固定结构；3、第一转臂；4、床板；5、第二转臂；6、第三转臂；7、手指固定结构；8、第一转动槽；9、第一转轴；10、第一转动凸起；11、第一驱动电机；12、第一支架；13、第一伸缩杆；14、第一连接齿；15、第一扭矩传感器；16、第二连接齿；17、第三转轴；18、第三转动凸起；19、第三驱动电机；20、第四驱动电机；21、蜗轮蜗杆减速机；22、立板；23、滑槽；24、抓手杆；25、压力传感器；26、手指压板。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本发明提供一种偏瘫患者上肢康复装置，包括：

床体；

肩部固定结构，设置于床体的至少一侧；

第一转臂，第一转臂的一端转动连接在床体靠近肩部固定结构的一侧，第一转臂能够在平行于床体的床板的平面内转动；

第二转臂，第二转臂的一端转动连接在第一转臂的另一端，第二转臂能够在垂直于床板的平面内转动；

第三转臂，第三转臂的一端转动连接在第二转臂的另一端，第三转臂能够在垂直于床板的平面内转动并能够在第三转臂与第二转臂共线时相对于第二转臂旋转；

手指固定结构，设置于第三转臂的另一端，手指固定结构能够将患者的手指固定在第三转臂上。

具体的，患者可以仰卧在床板上进行康复训练，克服站立姿势训练中产生的弊端，训练时，肩部固定结构能够将患者的肩部固定，避免在手臂活动时患侧肩部发生不自主的活动影响训练动作；第一转臂、第二转臂和第三转臂依次连接，并与患侧手臂相适配，患侧手臂放置在三个转臂上，大臂处于第一转臂上，小臂处于第二转臂上手部处于第三转臂上，通过第一转臂的转动能够带动患者的手臂在身侧做展开和下垂的动作，活动患者的肩关节，对肩关节和大臂肌肉进行训练，在手臂展开时，第二转臂可以带动患者患侧手臂进行屈肘再伸直的动作，活动肘关节，对肘关节和小臂肌肉进行训练，第三转臂既可以带动患者做曲腕和伸腕动作，又可以带动患者手部旋转，进而带动整个患侧手臂外旋和内旋，对患者进行腕关节、小臂和手部肌肉的训练，并且通过外旋和内旋的动作对患侧手臂整体进行肩部、肘部、腕部的全方位训练和放松，提高训练效果；需要注意的是，偏瘫患者上肢康复训练在固定患者患侧肩部的前提下通过三个转臂配合工作，以便对患者整个患侧上肢进行全方位、多角度的活动康复训练，相对于仅对手臂局部训练具有更好的训练效果。

在一个示例中，床体上设置头部固定结构和腿部固定结构，头部固定结构包括头枕，头枕中部设置有头部限位槽，头部限位槽用于患者仰卧在床板上时对头部进行限位，避免患者进行上肢康复训练时头部偏向一边，影响肌肉正常形态，腿部固定结构包括两个束带。

可选地，肩部固定结构包括固定架，固定架为u形，固定架的一端铰接在床板上，固定架的另一端与床板可拆卸连接。

具体的，固定架的开口与患者肩部形状适配，固定架从肩部上方开始向患者腋下扣住患者肩部，避免肩部不自主的抬起、翻转等动作影响上肢训练效果。

可选地，第一转臂为板状，第一转臂的一端开设有第一转动槽，第一转动槽的两侧槽壁之间穿设有第一转轴，床板上设置有与第一转动槽转动配合的第一转动凸起，第一转轴转动穿设在第一转动凸起内，第一转轴的一端转动连接有第一驱动电机。

具体的，第一转臂能够承托患侧的手臂，第一驱动电机通过第一转轴带动第一转臂转动，如果定义床板处于xy平面内，那么第一转臂能够在xy平面内绕第一转轴转动，进而带动患者的手臂在身侧展开和复位。

可选地，第一转臂的一侧设置有第一测力结构，第一测力结构包括第一支架，第一支架为l形，第一支架的一端与第一转动凸起连接，第一支架的另一端设置有第一伸缩杆，第一伸缩杆的伸缩端上设置有第一连接齿，第一转轴上设置有第一扭矩传感器，第一扭矩传感器的外周上设置有与第一连接齿配合的第二连接齿。

具体的，第一转臂转动时第一转轴转动，当需要使用第一测力结构时，关闭第一驱动电机，启动第一伸缩杆，第一伸缩杆带动第一连接齿向靠近第二连接齿的方向移动并啮合，此时若第一转轴转动，带动扭矩传感器转动，即可测量扭矩，以此来检测患者患侧手臂的发力力度，从而判断其康复程度。

在一个示例中，还包括控制单元和显示屏，显示屏上能够显示三个测力结构的测力结果。

在一个示例中，肩部固定结构、第一转臂、第二转臂和第三转臂形成的机构对称设置在床体的两侧，不仅能够带动患者患侧上肢进行训练，还可以通过对健侧上肢的带动动作使得患者更好的体会训练动作要领和动作中发力的位置，提高训练效果。

进一步的，第一测力结构在健侧患侧都设置，患者在检验康复进度时，可以满足健侧和患侧的发力检测，通过对比，更好的检验患侧上肢的康复状态。

可选地，第二转臂为板状，第二转臂的一端开设有第二转动槽，第二转动槽的两侧槽壁之间穿设有第二转轴，第一转臂的另一端上设置有与第二转动槽转动配合的第二转动凸起，第二转轴转动穿设在第二转动凸起内，第二转轴的一端转动连接有第二驱动电机。

具体的，第二转臂的运行原理与第一转臂的运行原理相同，只是第二转臂在xz平面内绕第二转轴转动，能够顶住患者肘部，使得患者患侧手臂屈肘并复位。

可选地，第二转臂的一侧设置有第二测力结构，第二测力结构包括第二支架，第二支架为l形，第二支架的一端与第二转动凸起连接，第二支架的另一端设置有第二伸缩杆，第二伸缩杆的伸缩端上设置有第三连接齿，第二转轴上设置有第二扭矩传感器，第二扭矩传感器的外周上设置有与第二连接齿配合的第四连接齿。

具体的，第二测力结构的运行原理与第一测力结构的运行原理相同，测量患者屈肘时的发力。

可选地，第三转臂为板状，第三转臂的一端开设第三转动槽，第三转动槽的两侧槽壁之间穿设有第三转轴，第二转臂的另一端上设置有与第三转动槽转动配合的第三转动凸起，第三转轴转动穿设在第三转动凸起内，第三转轴的一端转动连接有第三驱动电机。

具体的，第三转臂的运行原理与第一转臂的运行原理相同，只是第三转臂在xz平面内绕第三转轴转动，能够顶住患者腕部，使得患者患侧手臂曲腕并复位。

可选地，第三转动凸起活动设置在第二转臂的另一端，第二转臂的另一端内嵌设有第四驱动电机，第四驱动电机的输出端通过蜗轮蜗杆减速机与第三转动凸起连接。

具体的，第四驱动电机通过蜗轮蜗杆减速机带动第三转动凸起旋转，第三转动凸起在yz平面内旋转，并带动第三转臂在yz平面内旋转，进而带动患者患侧手部旋转，实现患者的肩关节、肘关节、腕关节的外旋和内旋动作。

进一步的，蜗轮蜗杆减速机使得第三转臂在自由状态下不能在yz平面内发生旋转。

可选地，第三转臂的一侧设置有第三测力结构，第三测力结构包括第三支架，第三支架为l形，第三支架的一端与第三转动凸起连接，第三支架的另一端设置有第三伸缩杆，第三伸缩杆的伸缩端上设置有第五连接齿，第三转轴上设置有第三扭矩传感器，第三扭矩传感器的外周上设置有与第五连接齿配合的第六连接齿。

具体的，第三测力结构的运行原理与第一测力结构的运行原理相同，测量患者曲腕时的发力。

可选地，手指固定结构包括两个立板，两个立板分别设置于第三转臂的两侧，两个立板相互靠近的一侧开设有滑槽，两个立板之间滑动连接有抓手杆，抓手杆的两端滑动设置在滑槽内，滑槽内远离第三转臂的一端设置有压力传感器，第三转臂的另一端设置有手指压板，手指压板的一端与第三转臂的另一端转动连接，手指压板的另一端与两个立板可拆卸连接，手指压板与抓手杆之间形成间隙。

具体的，抓手杆握在患者患侧的手指内，为保证手指的固定效果，通过手指压板将手指压在抓手杆上，手指压板上可以设置海绵层，提高患者舒适度；压力传感器的设置能够在患者做屈肘和曲腕动作时测量患者手部的发力情况，一方面检验患者康复程度，另一方面通过手部发力值的观测对比相同动作下健侧手部发力情况，使得患者更好的了解上肢运动过程中手部的正确发力方式，提高康复训练效果。

实施例

如图1至图6所示，本发明提供一种偏瘫患者上肢康复装置，包括：

床体1；

肩部固定结构2，设置于床体1的至少一侧；

第一转臂3，第一转臂3的一端转动连接在床体1靠近肩部固定结构2的一侧，第一转臂3能够在平行于床体的床板4的平面内转动；

第二转臂5，第二转臂5的一端转动连接在第一转臂3的另一端，第二转臂5能够在垂直于床板4的平面内转动；

第三转臂6，第三转臂6的一端转动连接在第二转臂5的另一端，第三转臂6能够在垂直于床板4的平面内转动并能够在第三转臂6与第二转臂5共线时相对于第二转臂5旋转；

手指固定结构7，设置于第三转臂6的另一端，手指固定结构7能够将患者的手指固定在第三转臂6上。

在本实施例中，肩部固定结构2包括固定架，固定架为u形，固定架的一端铰接在床板4上，固定架的另一端与床板4可拆卸连接。

在本实施例中，第一转臂3为板状，第一转臂3的一端开设有第一转动槽8，第一转动槽8的两侧槽壁之间穿设有第一转轴9，床板4上设置有与第一转动槽8转动配合的第一转动凸起10，第一转轴9转动穿设在第一转动凸起10内，第一转轴9的一端转动连接有第一驱动电机11。

在本实施例中，第一转臂3的一侧设置有第一测力结构，第一测力结构包括第一支架12，第一支架12为l形，第一支架12的一端与第一转动凸起10连接，第一支架12的另一端设置有第一伸缩杆13，第一伸缩杆13的伸缩端上设置有第一连接齿14，第一转轴9上设置有第一扭矩传感器15，第一扭矩传感器15的外周上设置有与第一连接齿14配合的第二连接齿16。

在本实施例中，第二转臂5为板状，第二转臂5的一端开设有第二转动槽，第二转动槽的两侧槽壁之间穿设有第二转轴，第一转臂的另一端上设置有与第二转动槽转动配合的第二转动凸起，第二转轴转动穿设在第二转动凸起内，第二转轴的一端转动连接有第二驱动电机。

在本实施例中，第二转臂5的一侧设置有第二测力结构，第二测力结构包括第二支架，第二支架为l形，第二支架的一端与第二转动凸起连接，第二支架的另一端设置有第二伸缩杆，第二伸缩杆的伸缩端上设置有第三连接齿，第二转轴上设置有第二扭矩传感器，第二扭矩传感器的外周上设置有与第二连接齿配合的第四连接齿。

在本实施例中，第三转臂6为板状，第三转臂6的一端开设第三转动槽，第三转动槽的两侧槽壁之间穿设有第三转轴17，第二转臂5的另一端上设置有与第三转动槽转动配合的第三转动凸起18，第三转轴17转动穿设在第三转动凸起18内，第三转轴17的一端转动连接有第三驱动电机19。

在本实施例中，第三转动凸起18活动设置在第二转臂5的另一端，第二转臂5的另一端内嵌设有第四驱动电机20，第四驱动电机20的输出端通过蜗轮蜗杆减速机21与第三转动凸起18连接。

在本实施例中，第三转臂6的一侧设置有第三测力结构，第三测力结构包括第三支架，第三支架为l形，第三支架的一端与第三转动凸起18连接，第三支架的另一端设置有第三伸缩杆，第三伸缩杆的伸缩端上设置有第五连接齿，第三转轴上设置有第三扭矩传感器，第三扭矩传感器的外周上设置有与第五连接齿配合的第六连接齿。

在本实施例中，手指固定结构7包括两个立板22，两个立板22分别设置于第三转臂6的两侧，两个立板22相互靠近的一侧开设有滑槽23，两个立板22之间滑动连接有抓手杆24，抓手杆24的两端滑动设置在滑槽23内，滑槽23内远离第三转臂6的一端设置有压力传感器25，第三转臂6的另一端设置有手指压板26，手指压板26的一端与第三转臂6的另一端转动连接，手指压板26的另一端与两个立板22可拆卸连接，手指压板26与抓手杆24之间形成间隙。

综上，本发明提供的偏瘫患者上肢康复装置使用时，患者仰卧在床板4上，通过转动固定架使固定架固定患者的患侧肩部，同时患者的患侧手臂放置在第一转臂3、第二转臂5和第三转臂6上，患者的患侧手指抓住抓手杆24，并通过转动手指压板26将手指固定在手指固定结构7上；此时，第一转臂3、第二转臂5、第三转臂6呈直线排布在床板4的一侧，患者的患侧手臂处于身侧。启动第一驱动电机11，第一驱动电机11转动带动第一转臂3相对于床板4转动，带动患者的患侧手臂展开，通过第一驱动电机11的正反转，实现患者患侧手臂在身侧的伸展/下垂动作，活动患者的肩关节和大臂肌肉，进行肩部康复训练；肩部康复训练结束后，保持患者的患侧手臂处于展开状态，启动第二驱动电机，第二驱动电机的驱动下第二转臂5相对于第一转臂3转动，令患者的患侧小臂抬起，患者曲肘，通过第二驱动电机的正反转带动患者的肘部屈伸，活动患者的肘关节和小臂肌肉，进行肘部康复训练；肘部康复训练结束后，启动第三驱动电机19，第三驱动电机19的驱动下第三转臂6相对于第二转臂5转动，令患者的手部抬起，患者曲腕，通过第三驱动电机19的正反转带动腕部屈伸，活动患者的外部和手部、小臂肌肉，进行腕部康复训练；腕部康复训练结束后，启动第四驱动电机20，第四驱动电机20通过蜗轮蜗杆减速机21驱动第三转臂6旋转，带动患者的手部相对于手臂旋转，进而带动患者的肩关节、肘关节、腕关节进行外旋和内旋的动作，对患者的患侧手臂进行整体的活动训练和放松。该装置通过上述三个转臂和四个驱动电机驱动的机械动作带动患者患侧手臂进行整体的康复训练，提高患者患侧手臂的康复效率。

进一步的，患者在利用该装置进行一段时间的康复训练后，可以通过该装置的第一、第二、第三测力结构进行自行的训练效果检验，以肩部检验为例，患者同样仰卧在床板4上，手臂固定在三个转臂上，启动第一伸缩杆13，第一伸缩杆13的带动下第一连接齿14与第二连接齿16啮合，此时通过患者自身控制使得患侧手臂展开至一定程度，带动第一转臂3转动，通过第一扭矩传感器15可以检测此时患者手臂的展开力，以此判断患者患侧手臂的康复情况；同理，使用第二测力结构、第三测力结构可以分别检测患者屈肘动作和曲腕动作的力度。

该装置使得患者可以在家中自行训练，方便训练的进行、节省费用，并且可以自行检验康复进度和康复情况，对于偏瘫患者上肢康复有着良好的促进作用。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。