新型下肢康复理疗器械.pdf

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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410698076.6 (22)申请日 2014.11.28 A61H 1/02(2006.01) A63B 23/04(2006.01) (71)申请人 常宗瑜 地址 266100 山东省青岛市崂山区松岭路 238 号 (72)发明人 常宗瑜 张广斌 徐长密 杨晓光 (54) 发明名称 新型下肢康复理疗器械 (57) 摘要 本发明涉及一种新型下肢康复理疗器械， 由 下肢训练机构和控制系统组成。所述下肢训练机 构包括支撑机构、 驱动机构和减速装置 ： 所述支 撑机构分为导向和固定两种， 导向支撑机构用于 保证运动部件沿着一定的轨迹运。

2、动， 并承受运动 部件上的载荷， 固定支撑机构用于保证装置结构 稳定和安放下肢 ； 所述驱动机构由水平和倾斜两 种驱动机构组成， 可以根据患者需要单独或联合 驱动， 从而实现下肢康复训练的多种运动形式 ； 所述减速装置安放于驱动机构和支撑机构之间， 由多对齿轮组成。所述控制系统的硬件部分主要 有步进电机驱动器、 工控机和运动控制卡组成 ； 控制系统的程序根据患者康复需要采用 VB 语言 编写。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 (10)申请公布号 CN 104382724 A (43)申请公布日 2015.。

3、03.04 CN 104382724 A 1/1 页 2 1. 一种新型康复理疗器械， 由下肢训练机构和控制系统组成， 其中下肢训练机构包括 驱动机构、 支撑机构和减速装置组成 ； 所述驱动机构设有水平驱动机构和倾斜驱动机构两部分 ： 水平驱动机构由步进电机 I、 丝杠、 滚珠螺母滑块组成 ； 倾斜驱动机构由步进电机 II、 外螺纹杆和外螺纹杆组成 ； 步进 电机 I 通过减速装置与丝杠连接， 丝杠通过丝杠支撑板固定在支撑座上， 丝杠上设置滚珠 螺母滑块， 电机支撑架与滚珠螺母滑块铰链连接 ； 电机支撑架上设有步进电机 II， 步进电 机 II 通过减速装置与外螺纹杆连接， 外螺纹杆与内螺纹杆。

4、通过螺纹配合 ； 所述支撑机构， 包括起支撑和固定作用的支座、 固定患者下肢并承受部分载荷的支架 和软胶绑带 ； 所述支撑支座由步进电机 I 外部支架、 减速装置 I 端部支撑、 步进电机 II 外部支架和 减速装置 II 的两端连接支架组成 ； 固定支座由器械底部支撑脚、 支撑外壳、 支撑外壳内部 支撑杆、 踏板和踏板支架 ； 步进电机 I 外部支架与减速装置 I 端部支撑连接， 通过支撑外壳 内部撑杆安放于支撑外壳上 ； 步进电机 II 外部支架一端通过铰链与滚珠螺母滑块连接， 一 端与外螺纹杆连接 ； 支撑脚安放于支撑外壳底部， 支撑外壳内部支撑杆放于支撑外壳内部， 保证结构稳定 ； 踏。

5、板支架通过螺母与踏板连接， 踏板用于安放患者脚部 ； 所述固定患者下肢并承受部分载荷的支架 ： 支架由大腿杆 I、 大腿杆 II、 小腿杆 I 和小 腿杆组成， 大腿杆 I 和大腿杆 II 通过插销连接， 大腿杆 I 与支撑块铰链连接， 同样小腿杆 I 和小腿杆 II 插销连接， 小腿杆 I 与大腿杆 II 铰链连接 ； 所述减速装置由减速装置 I 和 II 组成 ： 减速装置 I 由一对齿轮组成， 安放于防护板和 丝杠支撑板 II 之间 ； 减速装置 II 由三个齿轮组成， 主动轮置于减速箱体中间位置， 其余两 个从动齿轮置于主动轮两边并分别与外螺纹杆连接 ； 所述控制系统硬件部分主要有工控。

6、机、 运动控制卡和步进电机驱动器组成。 2. 根据权利要求 1 所述的新型康复理疗器械， 其特征在于丝杠旋转带动滑块螺母做水 平往复直线运动 ； 内螺纹杆通过连接板和固定环与下肢支架连接， 步进电机 II 的转动， 使 外螺纹杆与内螺纹杆产生相对移动， 在水平往复直线运动的基础上增加了一个倾斜方向的 运动。 3. 根据权利要求 1 所述的新型康复理疗器械， 其特征在于大腿和小腿四个杆件上均设 有一排等距离的插销孔， 可以根据患者的腿长来调整插销孔的配合位置 ； 所述软胶绑带分 别固定于大腿杆 II 和小腿杆 I 上， 患者腿脚部放在踏板上， 腿部用软胶绑带固定。 4. 根据权利要求 1 所述的。

7、新型康复理疗器械， 其特征在于减速装置可以调节装置运转 速度， 使其控制在合理范围之内。 5. 根据权利要求 1 所述的新型康复理疗器械， 其特征在步进电机 I 旋转带动滚珠螺母 滑块做水平往复直线运动 ； 步进电机 II 通过齿轮传动使外螺纹杆旋转， 从而使内螺纹杆与 外螺纹杆相对移动， 形成往复倾斜移动 ； 根据患者需要设置不同的运动形式， 引导患者被动 运动 ； 同样可以设定运动范围内不同的阻力参数， 使患者主动运动训练及阻抗运动训练。 权 利 要 求 书 CN 104382724 A 2 1/3 页 3 新型下肢康复理疗器械 技术领域 0001 本发明涉及一种新型下肢康复理疗器械， 具。

8、体说是一种在解决市场上大多数下肢 康复装置柔性差的基础上， 结合人机工程理论， 又增加一些额外辅助功能的理疗器械。 背景技术 0002 据统计， 就我国 60 岁以上的老年人就已达到 1.2 亿， 老龄化过程中的生理衰退导 致老年人四肢活动能力逐渐下降， 并且由脑卒中等疾病引起的下肢运动功能性障碍的患者 也日益增加。现在随着我国脑神经外科技术的不断发展， 虽然越来越多的脑血管疾病患者 得到了及时的手术治疗， 但大部分患者在手术后会伴随有后遗症， 其中偏瘫和运动障碍是 其主要临床表现。 现在对神经系统损伤病所致肢体功能障碍的康复治疗主要依赖于治疗师 一对一的徒手训练， 这种治疗方法不仅效率较低，。

9、 而且康复效果在很大程度上也取决于康 复医师的临床经验， 难以实现高强度、 有针对性和重复性的康复训练要求， 人工训练的成本 也很高， 并且随着病人数目迅速增大， 节省治疗时间也越来越成为关注的问题。 发明内容 0003 本发明的目的在于根据市场需要， 克服现有技术的不足， 提出了一种新型下肢康 复理疗器械。 0004 本发明的技术方案在于 ： 一种新型下肢康复理疗器械， 由下肢训练机构和控制系 统组成， 其中下肢训练机构包括驱动机构、 支撑机构和减速装置组成 ： 0005 所述驱动机构设有水平驱动机构和倾斜驱动机构两部分 ： 水平驱动机构由步进电 机 I、 丝杠、 滚珠螺母滑块组成 ； 倾斜。

10、驱动机构由步进电机 II、 外螺纹杆和外螺纹杆组成 ； 步 进电机 I 通过减速装置与丝杠连接， 丝杠通过丝杠支撑板固定在支撑座上， 丝杠上设置滚 珠螺母滑块， 丝杠旋转带动螺母做水平直线往复运动， 电机支撑架与滚珠螺母滑块铰链连 接 ； 电机支撑架上设有步进电机 II， 步进电机 II 通过减速装置与外螺纹杆连接， 外螺纹杆 与内螺纹杆由螺纹配合， 通过两杆的相对运动， 完成倾斜方向的运动， 内螺纹杆通过连接板 和固定环与下肢支架连接。 0006 所述支撑机构， 包括起支撑和固定作用的支座、 固定患者下肢并承受部分载荷的 支架和软胶绑带 ； 0007 所述支撑支座由步进电机 I 外部支架、 。

11、减速装置 I 端部支撑、 步进电机 II 外部支 架和减速装置 II 的两端连接支架组成 ； 固定支座由器械底部支撑脚、 支撑外壳、 支撑外壳 内部支撑杆、 踏板和踏板支架 ； 步进电机 I 外部支架与减速装置 I 端部支撑连接， 通过支撑 外壳内部撑杆安放于支撑外壳上 ； 步进电机 II 外部支架一端通过铰链与滚珠螺母滑块连 接， 一端与外螺纹杆连接 ； 支撑脚安放于支撑外壳底部， 支撑外壳内部支撑杆放于支撑外壳 内部， 保证结构稳定 ； 踏板支架通过螺母与踏板连接， 踏板用于安放患者脚部。 0008 所述固定患者下肢并承受部分载荷的支架 ： 支架由大腿杆 I、 大腿杆 II、 小腿杆 I 。

12、和小腿杆 II 组成， 大腿杆 I 和大腿杆 II 通过插销连接， 大腿杆 I 与支撑块铰链连接， 同样 说 明 书 CN 104382724 A 3 2/3 页 4 小腿杆 I 和小腿杆 II 插销连接， 小腿杆 I 与大腿杆 II 铰链连接， 以上四个杆件上均设有一 排等距离的插销孔， 可以根据患者的腿长来调整插销孔的配合位置 ； 所述软胶绑带分别固 定于大腿杆 II 和小腿杆 I 上， 患者腿脚部放在踏板上， 腿部用软胶绑带固定。 0009 所述减速装置由减速装置 I 和 II 组成 ： 减速装置 I 由一对齿轮组成， 安放于防护 板和丝杠支撑板 II 之间 ； 减速装置 II 由三个齿。

13、轮组成， 主动轮置于减速箱体中间位置， 其 余两个从动齿轮置于主动轮两边并分别与外螺纹杆连接。 0010 所述控制系统硬件主要有工控机、 运动控制卡和步进电机驱动器组成 ： 工控机通 过设定不同的参数来控制两个电机的转速， 实现下肢康复训练的多种运动形式， 引导患者 被动运动 ； 同样可以设定运动范围内不同的阻力参数， 使患者主动运动训练及阻抗运动训 练。 附图说明 ： 0011 图 1 为新型下肢康复理疗器械的结构示意图 ； 0012 图 2 为新型下肢康复理疗器械的局部剖示意图 ； 0013 图 3 为腿部支撑的结构示意图 ； 0014 图 4 为倾斜驱动机构中的外螺纹杆件示意图 ； 00。

14、15 图 5 为水平驱动机构中的丝杠构件示意图。 0016 以下给出了图中的各主要部件的标记 ： 0017 1- 支撑块， 2- 轴承盖 I， 3- 大腿杆 I， 4- 插销 I， 5- 软胶绑带 I， 6- 大腿杆 II， 7- 小 腿杆 I， 8- 连接板， 9- 固定环， 10- 轴承盖 II， 11- 软胶绑带 II， 12- 插销 II， 13- 小腿杆 II， 14- 踏板， 15- 踏板支架 I， 16- 踏板支架 II， 17- 步进电机 II， 18- 支架 I， 19- 减速箱， 20- 滚 珠螺母滑块， 21- 支撑脚 I， 22- 轴承盖 III， 23- 外螺纹杆， 。

15、24- 内螺纹杆， 25- 支撑外壳， 26-支撑杆， 27-支撑脚II， 28-丝杠支撑板I， 29-丝杠， 30-支撑杠， 31-减速箱端盖， 32-丝 杠支撑板 II， 33- 防护板， 34- 支架 II， 35- 步进电机 I， 36- 联轴器 I， 37- 齿轮 I， 38- 联轴器 II， 39- 齿轮 II， 40- 连接块， 41- 轴承 I， 42- 齿轮 III， 43- 轴承 II， 44- 齿轮 IV。 具体实施方式 0018 本发明提供了一种新型康复理疗器械， 下面结合附图对本发明作进一步的说明。 0019 本发明的结构如图1和图2所示， 主要分为下肢训练机构和控制。

16、系统， 其中下肢训 练机构又包括驱动机构、 支撑机构和减速装置。 0020 所述驱动机构设有水平驱动机构和倾斜驱动机构两部分 ： 水平驱动机构由步进电 机 I35、 丝杠 29、 滚珠螺母滑块 20 组成 ； 倾斜驱动机构由步进电机 II17、 外螺纹杆 23 和内 螺纹杆 24 组成 ； 步进电机 I35 通过联轴器 I36 与齿轮 I37 键连接， 齿轮 I 与齿轮 IV 啮合， 齿轮 IV 与丝杠 29 键连接， 丝杠 29 通过丝杠支撑固定在支撑座上， 丝杠 29 上设置滚珠螺母 滑块 20， 丝杠 29 旋转带动螺母 20 做直线往复运动， 连接块 40 与滚珠螺母滑块 20 铰链连。

17、 接 ； 支架 I 一端设置在减速箱端盖上， 另外一端与步进电机 II17 相连 ； 步进电机 II17 通过 联轴器 II38 与齿轮 II39 键连接， 齿轮 II38 与齿轮 III42 啮合， 齿轮 III42 与外螺纹杆 23 连接， 外螺纹杆 23 与内螺纹杆 24 由螺纹配合， 通过两杆的相对运动， 使下肢支撑架完成倾 斜方向的运动， 内螺纹杆 24 通过连接板 8 和固定环 9 与下肢支架连接。 说 明 书 CN 104382724 A 4 3/3 页 5 0021 所述支撑机构 ： 包括起支撑和固定作用的支座、 固定患者下肢并承受部分载荷的 支架和软胶绑带 ； 0022 所述。

18、支撑支座由步进电机 I 外部支架 II34、 丝杠支撑板 I28、 丝杠支撑板 II32、 步 进电机 II 外部支架 I18、 丝杠支撑板 I28、 丝杠支撑板 II32 和防护板 33 组成， 其中减速装 置中的齿轮 I37、 齿轮 IV44 置于丝杠支撑板 II32 和防护板 33 之间 ； 固定支座由器械底部 支撑脚I21、 支撑脚II27、 支撑外壳25、 支撑杠30、 支撑杆26、 踏板14、 踏板支架I15和II16 组成 ； 丝杠支撑板 I28 和丝杠支撑板 II32 置于支撑杠 30 两端， 丝杠支撑板 II32 与防护板 33 靠螺钉连接， 共同安放于支撑外壳 25 内部 。

19、； 支撑杆 26 一端置于支撑外壳上， 另外一端与 支撑脚 II27 连接 ； 支撑脚 I21 置于支撑外壳 25 底部 ； 踏板支架 I15 一端与小腿杆 II13， 另 外一端与踏板支架 II16 连接， 踏板 14 置于踏板支架 II16 上 ； 踏板用于安放患者脚部。 0023 所述固定患者下肢并承受部分载荷的支架如图 3 所示 ： 支架由大腿杆 I3、 大腿杆 II6、 小腿杆 I7 和小腿杆 II13 组成， 大腿杆 I3 和大腿杆 II6 通过插销连接， 大腿杆 I3 与支 撑块 1 铰链连接， 同样小腿杆 I7 和小腿杆 II13 插销连接， 小腿杆 I7 与大腿杆 II6 铰。

20、链连 接， 以上四个杆件上均设有一排等距离的插销孔， 可以根据患者的腿长来调整插销孔的配 合位置 ； 所述软胶绑带 11 分别固定于大腿杆 II6 和小腿杆 I7 上， 患者腿脚部放在踏板 14 上， 腿部用软胶绑带 11 固定。 0024 所述减速装置由减速装置 I 和 II 组成 ： 减速装置 I 由一对齿轮组成， 即齿轮 I37、 齿轮IV44 ； 减速装置II由三个齿轮组成， 即齿轮II39、 齿轮III42， 主动齿轮II39置于减速 箱体中间位置， 其余两个从动齿轮 III42 置于主动齿轮 II39 两边并分别与外螺纹杆 23 连 接。 0025 所述外螺纹杆的连接方式如图4所示。

21、 ： 齿轮III42与外螺纹杆23键连接， 轴承I41 置于齿轮 III42 两侧， 轴承分别放于减速箱 19 和减速箱端盖 31 内。 0026 所述丝杠的安装如图 5 所示 ： 齿轮 IV44 与与丝杠 23 键连接， 轴承 II43 置于丝杠 23 两端， 分别放入丝杠支撑板内。 0027 所述控制系统主要作用是设定不同的参数来控制两个电机转速 ； 步进电机 I35 旋 转带动滚珠螺母滑块 20 做水平往复直线运动 ； 步进电机 II17 通过齿轮传动使外螺纹杆 23 旋转， 从而使内螺纹杆 24 与外螺纹杆 23 相对移动， 形成往复倾斜移动 ； 根据患者需要设置 不同的运动形式， 引导患者被动运动 ； 同样可以设定运动范围内不同的阻力参数， 使患者主 动运动训练及阻抗运动训练。 说 明 书 CN 104382724 A 5 1/3 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 104382724 A 6 2/3 页 7 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 104382724 A 7 3/3 页 8 图 5 说 明 书 附 图 CN 104382724 A 8 。