一种下肢肌力辅助训练装置及其操作方法与流程

本发明涉及医疗器械设备技术领域，尤其涉及一种下肢肌力辅助训练装置及其操作方法。

背景技术：

目前现有的大多数下肢辅助训练装置在辅助训练的过程中不能直观的反应在恢复训练的过程中使用者受到的阻力大小，从而使得现有的下肢辅助训练装置的适用范围较小，不能进行有针对性的训练。少数能够监测使用者受到的阻力的下肢辅助训练转装置的结构相对较为复杂，生产成本较高。

技术实现要素：

本发明的第一个目的在于提出一种下肢肌力辅助训练装置，该下肢肌力辅助训练装置能够较为直观的反应恢复训练过程中使用者受到的阻力的大小，从而实现针对性恢复训练。此外，该下肢肌力辅助训练装置的结构较为简单，生产成本较低。

本发明的第二个目的在于提出一种下肢肌力辅助训练装置的操作方法，使用该操作方法能够实现针对性回复训练。

为实现上述技术效果，本发明的技术方案如下：

本发明公开了一种下肢肌力辅助训练装置，包括：支撑架，所述支撑架用于与外部支撑相连；训练模组，所述训练模组为两个，两个所述训练模组分别连接在所述支撑架上且两个所述训练模组间隔分布，每个所述训练模组包括：活动组件，所述活动组件包括驱动件、套管和推杆，所述套管套设在所述推杆上，所述驱动件能够驱动所述推杆在所述套管内滑动；力传感组件，所述力传感组件连接在所述推杆的自由端；踏板组件，所述踏板组件可转动地连接在所述力传感器的远离所述推杆的一端。

在一些实施例中，所述力传感组件包括：力传感器；第一连接件，所述第一连接件的一端与所述推杆相连，另一端与所述力传感器的一端相连；第二连接件，所述第二连接件的一端与所述踏板组件可转动相连，另一端与所述力传感器的另一端相连。

在一些具体的实施例中，所述力传感组件还包括：第一套筒，所述第一套筒的一端套设在所述力传感器上，另一端与所述第一连接件相连；第二套筒，所述第二套筒的一端套设在所述第一套筒上，另一端与所述第二连接件相连。

在一些实施例中，所述踏板组件包括：支撑板，所述支撑板连接在所述力传感器远离所述推杆的一端；脚踏板，所述脚踏板可转动地设在所述支撑板上。

在一些具体的实施例中，所述支撑板和所述脚踏板均为u型板，所述脚踏板的两个相对设置的侧壁分别可转动地连接在所述支撑板的两个相对设置的侧壁上。

在一些实施例中，每个所述训练模组还包括：支撑座，所述支撑座穿设在所述套管上且与所述支撑架相连。

在一些实施例中，每个所述训练模组还包括绑带，所述绑带设在所述踏板组件上。

本发明还公开了一种下肢肌力辅助训练装置的操作方法，包括如下步骤：将预训练时长分成多个时间段；在每个所述时间段内，所述推杆在使用者的作用力下缩回所述套管内，所述推杆在驱动件的作用下伸出所述套管。

在一些实施例中，在同一个所述时间段内，所述推杆在使用者的作用力下缩回所述套管时，所述活动组件朝向使用者施加的阻力不变，在多个所述时间段内，所述推杆在使用者的作用力下缩回所述套管时，所述活动组件朝向所述使用者时间的阻力逐渐增大。

在一些实施例中，在同一个所述时间段内，所述驱动件朝向所述推杆施加的驱动力不变，在多个所述时间内，所述驱动件朝向所述推杆的驱动力不变。

本发明实施例的下肢肌力辅助训练装置，由于在踏板组件和活动组件之间的力传感组件，活动组件设有驱动推杆运动的驱动件，既能够实现实时监控使用者受到的阻力，又能调整使用者受到的组件实现针对性恢复训练，还简化了下肢肌力辅助训练装置的结构，降低了下肢肌力辅助训练装置的生产成本。

本发明实施例的下肢肌力辅助训练装置的操作方法，将预训练时长分成多个时间段，在每个时间段内，推杆在驱动件以及使用者的作用下往复运动，实现了使用者主动伸开腿部以及被动屈曲腿部的功能，从而较好地满足了各种训练需求，实现了针对性康复训练的要求。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是本发明实施例的下肢肌力辅助训练装置的结构示意图。

图2是本发明实施例的下肢肌力辅助训练装置的力传感组件与踏板组件的配合结构示意图。

图3是本发明实施例的下肢肌力辅助训练装置的力传感组件的结构示意图。

附图标记：

1、支撑架；

2、训练模组；

21、活动组件；211、驱动件；212、套管；213、推杆；

22、力传感组件；221、力传感器；222、第一连接件；223、第二连接件；224、第一套筒；225、第二套筒；

23、踏板组件；231、支撑板；232、脚踏板；

24、支撑座。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图3描述本发明实施例的下肢肌力辅助训练装置的结构。

如图1-图3所示，本发明实施例的下肢肌力辅助训练装置包括支撑架1和训练模组2，支撑架1用于与外部支撑相连，训练模组2为两个，两个训练模组2分别连接在支撑架1上且两个训练模组2间隔分布，每个训练模组2包括活动组件21、力传感组件22和踏板组件23，活动组件21包括驱动件211、套管212和推杆213，套管212套设在推杆213上，驱动件211能够驱动推杆213在套管212内滑动，力传感组件22连接在推杆213的自由端，踏板组件23可转动地连接在力传感器221的远离推杆213的一端。

可以理解的是，在实际使用过程中，使用者将脚踩在的踏板组件23上，使用者可以用力伸腿以使推杆213缩入套管212内，套管212和踏板组件23之间设有力传感器221，力传感器221能够实时检测使用者对踏板组件23的推力，由于力的作用是相互的，使用者对踏板组件23的推力就是使用者受到的阻力。由此，实现了在恢复训练过程中使用者受到的阻力可以实时监控的功能。与此同时，由于推杆213的另一端与驱动件211相连，因此在实际恢复训练过程中，可以调整驱动件211的输出扭矩从而使得推杆213对使用者的阻力发生变化，这样既可根据实际恢复训练的需要调整推杆213对使用者阻力大小，从而实现有针对性的恢复训练。此外，本实施例的下肢肌力辅助训练装置采用一个夹设在踏板组件23和活动组件21之间的力传感组件22就实现了针对性恢复训练以及实时监控使用者受到的阻力的功能，简化了下肢肌力辅助训练装置的结构，降低了下肢肌力辅助训练装置的生产成本。

需要补充说明的是，在实际使用过程中，当使用者的腿部完全伸开时，驱动件211即可驱动推杆213伸出，这样使用者的腿部即可在推杆213的反推作用下由伸开状态回到弯曲状态，这样能够实现使用者的主动伸展被动弯曲的训练方式。当然，在有的实施例中，当使用者的腿部完全伸开时，使用者也可以依靠自身的力量再次弯曲腿部，从而带动推杆213伸出套管212，在此种情况下驱动件211驱动推杆213朝向缩回套管212的方向运动的，也就是说使用者在弯曲推的过程中仍然受到来自驱动件211间接施加的阻力，从而实现有针对性恢复训练。

本发明实施例的下肢肌力辅助训练装置，由于在踏板组件23和活动组件21之间的力传感组件22，活动组件21设有驱动推杆213运动的驱动件211，既能够实现实时监控使用者受到的阻力，又能调整使用者受到的组件实现针对性恢复训练，还简化了下肢肌力辅助训练装置的结构，降低了下肢肌力辅助训练装置的生产成本。

在一些实施例中，如图2-图3所示，力传感器221组件包括力传感器221、第一连接件222和第二连接件223，第一连接件222的一端与推杆213相连，另一端与力传感器221的一端相连，第二连接件223的一端与踏板组件23可转动相连，另一端与力传感器221的另一端相连。可以理解的是，力传感器221的两端分别采用第一连接件222和第二连接件223与推杆213与踏板组件23相连，一方面保证了力传感器221与推杆213及踏板组件23的稳定连接，与另一方面采用第一连接件222和第二连接件223这种间接连接的方式能够对力传感器221起到保护作用，从而延长力传感器221的使用寿命。这里需要补充说明的是，在本实施例的第一连接件222和第二连接件223可以是联轴器也可以是连接法兰，具体可以根据实际需要选择，在此不对第一连接件222和第二连接件223的具体类型做出限定。当然，在本发明的其他实施例中，可以不设置第一连接件222和第二连接件223，即力传感器221的两端直接与推杆213及踏板组件23相连。

在一些具体的实施例中，如图2和图3所示，力传感组件22还包括第一套筒224和第二套筒225，第一套筒224的一端套设在力传感器221上，另一端与第一连接件222相连，第二套筒225的一端套设在第一套筒224上，另一端与第二连接件223相连。可以理解的是，第一套筒224和第二套筒225较好地保证了在实际恢复训练过程中，力传感器221只受到来自竖直方向的力，提升了力传感器221的测量精度，避免了力传感器221发生扭转，延长了力传感器221的使用寿命。这里需要补充说明的是，第一套筒224和第二套筒225的形状及尺寸可以根据第一连接件222以及第二连接件223选择，在此不对第一套筒224和第二套筒225的形状及尺寸做出具体限定。

在一些实施例中，如图2所示，踏板组件23包括支撑板231和脚踏板232，支撑板231连接在力传感器221远离推杆213的一端，脚踏板232可转动地设在支撑板231上。可以理解的是，支撑板231的存在能够确保踏板组件23与力传感器221的连接，而脚踏板232可以转动能够较为符合实际训练中使用者脚腕发生转动的情况，也就是说，在实际使用过程中，即使使用者的脚腕发生转动，使用者也能够稳定地驱动推杆213运动从而实现恢复训练。

在一些具体的实施例中，如图2所示，支撑板231和脚踏板232均为u型板，脚踏板232的两个相对设置的侧壁分别可转动地连接在支撑板231的两个相对设置的侧壁上。可以理解的是，脚踏板232形成为u型板能够在一定程度上限制使用者的脚步活动空间，从而避免使用者与脚踏板232接触面积较小导致训练效果不好的现象发生。而支撑板231同样形成为u型板能够保证脚踏板232与支撑板231的稳定连接以及脚踏板232相对支撑板231的稳定转动。当然，在本发明的其他实施例中，脚踏板232可以直接形成为平面板或者弧面板等结构。

在一些实施例中，如图1所示，每个训练模组2还包括支撑座24，支撑座24穿设在套管212且与支撑架1相连。由此，支撑座24的存在确保了套管212的稳定性，避免了训练过程中套管212弯曲导致推杆213卡死的现象。

在一些实施例中，每个训练模组2还包括绑带，绑带设在踏板组件23上。由此，能够较好地避免使用者的脚部与踏板组件23分离，从而确保恢复训练能够稳定进行。

本发明还公开了一种下肢肌力辅助训练装置的操作方法，包括如下步骤：将预训练时长分成多个时间段；在每个时间段内，推杆213在使用者的作用力下缩回套管212内，推杆213在驱动件211的作用下伸出套管212。

可以理解的是，在实际训练过程中，根据训练的实际需要，将训练时长分成多个时间段，每个时间内可以调整驱动件211的工作状态，从而使得每个时间段内使用者均处于不同的训练状态，从而较好地满足了各种训练需求，实现了针对性康复训练的要求。

本发明实施例的下肢肌力辅助训练装置的操作方法，将预训练时长分成多个时间段，在每个时间段内，推杆213在驱动件211以及使用者的作用下往复运动，实现了使用者主动伸开腿部以及被动屈曲腿部的功能，从而较好地满足了各种训练需求，实现了针对性康复训练的要求。

在一些实施例中，在同一个时间段内，推杆213在使用者的作用力下缩回套管212时，活动组件21朝向使用者施加的阻力不变，在多个时间段内，推杆213在使用者的作用力下缩回套管212时，活动组件21朝向使用者时间的阻力逐渐增大。由此，既能保证使用者在同一个时间段内处于相同的训练状态，又能确保在不同的时间段内处于不同的训练状态，从而较好地满足了康复训练的各种要求。

在一些实施例中，在同一个时间段内，驱动件211朝向推杆213施加的驱动力不变，在多个时间内，驱动件211朝向推杆213的驱动力不变。由此，在整个康复训练过程中，使用者被动屈曲腿部时脚部收到的作用力是相同的，这样有利于康复训练。

当然，这里需要说明的是，在本实施例中，根据不同的训练需要可以调整驱动件211处于不同工作状态，从而实现使用者受到的阻力以及助力的变化。

实施例

下面参考图1-图3描述本发明一个具体实施例的下肢肌力辅助训练装置及其操作方法。

如图1-图3所示，本实施例的下肢肌力辅助训练装置包括支撑架1和训练模组2，支撑架1用于与外部支撑相连，训练模组2为两个，两个训练模组2分别连接在支撑架1上且两个训练模组2间隔分布，每个训练模组2包括活动组件21、力传感组件22、踏板组件23和支撑座24，活动组件21包括驱动件211、套管212和推杆213，套管212套设在推杆213上，驱动件211能够驱动推杆213在套管212内滑动，支撑座24穿设在套管212且与支撑架1相连。

力传感组件22包括力传感器221、第一连接件222、第二连接件223、第一套筒224和第二套筒225，第一连接件222的一端与推杆213相连，另一端与力传感器221的一端相连，第二连接件223的一端与踏板组件23可转动相连，另一端与力传感器221的另一端相连。第一套筒224的一端套设在力传感器221上，另一端与第一连接件222相连，第二套筒225的一端套设在第一套筒224上，另一端与第二连接件223相连。

踏板组件23包括支撑板231和脚踏板232，支撑板231连接在第二连接件223上，支撑板231和脚踏板232均为u型板，脚踏板232的两个相对设置的侧壁分别可转动地连接在支撑板231的两个相对设置的侧壁上。

本实施例的下肢肌力辅助训练装置的操作方法如下：

将整体训练时间按分钟分为三段：

第一阶段，左侧的训练模组2朝向使用者施加的屈曲助力的大小为f0，朝向使用者施加的伸展阻力的大小为f0，右侧的训练模组2朝向使用者施加的屈曲助力的大小为f0，朝向使用者施加的伸展阻力的大小为f0，左右脚交替进行训练，训练时长为t1；

第二阶段，左侧的训练模组2朝向使用者施加的屈曲助力的大小为f0，朝向使用者施加的伸展阻力的大小为f1，右侧的训练模组2朝向使用者施加的屈曲助力的大小为f0，朝向使用者施加的伸展阻力的大小为f1，左右脚交替进行训练，训练时长为t2；

第三阶段，左侧的训练模组2朝向使用者施加的屈曲助力的大小为f0，朝向使用者施加的伸展阻力的大小为f3，右侧的训练模组2朝向使用者施加的屈曲助力的大小为f0，朝向使用者施加的伸展阻力的大小为f3，左右脚交替进行训练，训练时长为t3；

在训练过程中，f1＜f2＜f3。

本实施例的下肢肌力辅助训练装置具有以下优点：

第一：两个训练模组2左右对称，即可实现左右腿的往复运动，也可实现左右腿同向运动，又可实现一侧腿的单独运动，适用范围较为广泛；

第二：通过调整驱动件211能够设定使用者在训练过程中受到的阻力，从而实现针对康复训练；

第三：力传感器221能够实时监测使用者在训练过程中受到的阻力或者使用者受到的回复助力，确保恢复训练能够稳定进行。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。