一种用于脑卒中后遗症患者的肢体辅助康复系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于脑卒中后遗症患者的肢体辅助康复系统，其主要由主框架，运动发生机构及运动执行装置三部分构成。通过运动发生机构和初始位置规划，能够仅通过一个驱动电机的连续运动，实现下肢两个脚踏板相位相反的往复运动及上肢旋转摇臂的同步运动。它具有多种康复训练模式，配合吊装装置及多功能座椅靠背，患者可被动地进行站姿及坐姿的下肢步态康复训练和上肢康复训练，且可根据身体状况对训练幅度、频率进行无级调节。本发明专利技术还采用一个位于脚踏板与连杆末端之间的偏置杆，实现标准对心曲柄滑块机构运动特性，消除脚踏板运动急回现象。

A limb-assisted rehabilitation system for patients with sequelae of stroke

The invention discloses a limb-assisted rehabilitation system for patients with stroke sequelae, which is mainly composed of a main frame, a motion generating mechanism and a motion executing device. By means of motion generating mechanism and initial position planning, the reciprocating motion of two lower limb pedals with opposite phases and synchronous motion of upper limb rotating rocker arm can be realized only through a continuous motion of a driving motor. It has a variety of rehabilitation training modes, with lifting device and multi-functional seat backrest, patients can passively carry out lower limb gait rehabilitation training and upper limb rehabilitation training in standing and sitting posture, and can adjust the training range and frequency steplessly according to their physical condition. The invention also adopts an offset rod between the foot pedal and the end of the connecting rod to realize the motion characteristics of the standard center crank slider mechanism and eliminate the phenomenon of rapid return of the foot pedal movement.

【技术实现步骤摘要】
一种用于脑卒中后遗症患者的肢体辅助康复系统
本专利技术涉及康复机器人
，具体为一种用于脑卒中后遗症患者的肢体辅助康复系统。
技术介绍
脑卒中以高发病率、高死亡率及高致残率的特点位居我国成年人致残疾病之首。传统肢体康复系统往往仅针对下肢进行训练，并采用类跑步机的履带式设计，病人需要自行完成抬腿或借助其他额外装置辅助进行抬腿等动作，这种单向的履带系统对脑卒中后遗症患者的肢体康复模式单一、效果有限，很难对四肢各关节及肌肉群进行全面的恢复，不但增加了康复训练的难度，还大大增加了康复系统的制造成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种用于脑卒中后遗症患者的肢体辅助康复系统，它具有多种康复训练模式。患者可被动地进行站姿及坐姿的下肢步态康复训练，且可根据自身身体状况对训练步幅、步频进行无级调节。此外，该系统配备有上肢托盘及旋转摇臂，可同时对患者上肢进行康复训练。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种用于脑卒中后遗症患者的肢体辅助康复系统，包括主框架，所述的主框架包括固定基座，在所述的固定基座的四角处分别沿竖直方向安装有一根空心杆，一个高度可调的浮动体包括沿竖直方向设置的四根支架，所述的四根支架一一插入空心杆设置，每根支架能够在空心杆内上下移动并且在设定的位置通过高度调节紧固件锁定，前侧的两根支架、左侧的两根支架以及右侧的两根支架分别通过横杆相连，在前侧的横杆和左右两侧的横杆的前部之间连接有上肢托盘，辅助吊装装置固定在左右两侧的横杆上；一个U形板的左壁和右壁分别通过相同的连接机构连接在高度可调的浮动体后侧的两根支架之间，所述的U形板在连接机构的带动下能够分别沿竖直方向以及水平方向设置，所述的U形板沿竖直方向设置作为靠背，所述的U形板沿水平方向设置作为座椅；在所述的固定基座上设置有一个箱体，在所述的箱体的后部顶壁上左右平间隔安装有两条运动导轨，在每条运动导轨外侧的箱体顶壁上分别开有一个滑动槽，在每条运动导轨上滑动连接有一个脚踏板，每个脚踏板的前端分别与一根沿水平方向设置的偏置连杆的一端垂直固定相连，所述的偏置连杆的另一端与一根沿竖直方向设置的竖直轴上端垂直设置且旋转相连，每根所述的竖直轴穿过对应侧的滑动槽且下端与安装在箱体内的连杆的一端旋转相连，所述的连杆沿水平方向设置且另一端与一根沿竖直方向设置的短轴的上端旋转相连，所述的竖直轴在滑动槽内能够前后滑移，左侧的短轴的下端旋转链接在一个安装在箱体内前部的第一齿轮上，右侧的短轴的下端旋转链接在一个与第一齿轮啮合配合的阶梯齿轮的上齿轮上，所述的第一齿轮与阶梯齿轮的上齿轮传动比为1：1，左侧的短轴的轴线与第一齿轮的轴线偏置设置，右侧的短轴的轴线与阶梯齿轮的轴线偏置设置，所述的第一齿轮的齿轮轴和阶梯齿轮的齿轮轴分别与箱体转动相连，所述的第一齿轮的齿轮轴与驱动机构相连，所述的第一齿轮能够在驱动机构的带动下转动；所述的阶梯齿轮的下齿轮与第二齿轮啮合，所述的第二齿轮通过沿竖直方向设置且高度可调的连接轴与一个减速主动齿轮的中间位置固定相连，所述的减速主动齿轮和减速从动齿轮在上肢托盘内设置且彼此啮合配合，所述的减速主动齿轮的齿轮轴以及减速从动齿轮的齿轮轴分别转动连接在上肢托盘上，所述的减速从动齿轮的齿轮轴顶部高于上肢托盘设置，一根摇臂水平杆的一端与所述的减速从动齿轮的齿轮轴顶部固定相连，在所述的摇臂水平杆上沿竖直方向固定有一个旋转摇臂，在所述的箱体前部顶壁上开有口，在所述的开口处通过转轴转动连接有可开闭的盖板。本专利技术具有如下优点：1.一种用于脑卒中后遗症患者的肢体辅助康复系统，它具有多种康复训练模式，且能够仅通过一个驱动电机的连续运动，实现下肢两个脚踏板相位相反的往复运动及上肢旋转摇臂的同步运动。2.本专利技术采用一个位于脚踏板与连杆末端之间的偏置杆，实现标准的对心曲柄滑块机构运动特性，可消除脚踏板运动急回现象。3.本专利技术可实现设计范围内康复运动频率及幅度的无级调节。4.本专利技术无需患者提供额外支撑力，通过运动发生机构，吊装装置及多功能座椅靠背实现被动康复训练。5.旋转摇臂下端为一个可在摇臂水平杆上任意位置固定的滑块，配合电子装置控制驱动电机的不同转速，可使本专利技术在最大步幅50cm，最快步频2步/秒，最大摇臂半径20cm，最大摇臂频率2圈/秒内无级调节脚踏板和旋转摇臂幅度及频率，适应不同患者的身体状态及满足不同阶段患者的康复需求。附图说明图1为本专利技术系统结构示意图；图2为本专利技术主框架上基座后端多功能座椅靠背机构示意图；图3为本专利技术运动发生机构示意图；图4为本专利技术下肢康复脚踏板运动相位说明图；图5为本专利技术下肢康复运动调节机构示意图；图6为本专利技术上肢康复运动调节机构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细描述。如附图所示的本专利技术的一种用于脑卒中后遗症患者的肢体辅助康复系统，它具有多种康复训练模式。患者可被动地进行站姿及坐姿的下肢步态康复训练，且可根据自身身体状况对训练步幅、步频进行无级调节。此外，该系统配备有上肢托盘及旋转摇臂，可同时对患者上肢进行康复训练。如图1所示为本专利技术系统结构示意图。包括主框架1，所述的主框架1包括固定基座1-2，在所述的固定基座1-2的四角处分别沿竖直方向安装有一根空心杆，一个高度可调的浮动体1-1包括沿竖直方向设置的四根支架，所述的四根支架一一插入空心杆设置，每根支架能够在空心杆内上下移动并且在设定的位置通过高度调节紧固件1-3锁定。前侧的两根支架、左侧的两根支架以及右侧的两根支架分别通过横杆相连，在前侧的横杆和左右两侧的横杆的前部之间连接有上肢托盘1-4，辅助吊装装置1-5固定在左右两侧的横杆上。患者可将身体的大部分重量借由辅助吊装装置1-5及上肢托盘1-4进行转移，从而降低下肢受力。优选的上肢托盘1-4内有多个小储物格，患者可进行分拣物品等精细操作训练。如图2所示为本专利技术主框架上基座后端多功能座椅靠背机构1-6示意图。一个U形板1-6-1的左壁和右壁分别通过相同的连接机构连接在高度可调的浮动体1-1后侧的两根支架之间，所述的U形板1-6-1在连接机构的带动下能够分别沿竖直方向以及水平方向设置。当患者进行站姿康复训练时，所述的U形板1-6-1沿竖直方向设置作为靠背进行辅助支撑。当所述的U形板1-6-1沿水平方向设置时，作为座椅为患者提供坐姿的康复训练模式。作为本专利技术的一种优选的实施方式，如图2所示，每个所述的连接机构包括分别垂直固定在一根后侧的支架内壁上的固定轴，所述的固定轴与一根第一座椅连杆1-6-3的一端转动相连，所述的第一座椅连杆1-6-3的另一端和第二座椅连杆1-6-4的一端转动相连，所述的第二座椅连杆1-6-4的另一端和U形板1-6-1相应侧的侧壁转动相连，所述的U形板1-6-1左侧壁和右侧壁的后部分别通过转轴1-6-2与相应侧的支架转动相连。当第一座椅连杆1-6-3与第二座椅连杆1-6-4处于同一直线上时，所述的U形板1-6-1沿水平方向设置作为座椅；当第一座椅连杆1-6-3与第二座椅连杆1-6-4重合且沿竖直方向设置时，所述的U形板1-6-1沿竖直方向设置作为靠背。每一侧的U形板1-6-1、支架、第一座椅连杆1-6-3及第二座椅连杆1-6-4组成一个四杆机构。当第一座椅连杆1-6-3与第二座椅连杆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于脑卒中后遗症患者的肢体辅助康复系统，其特征在于：包括主框架(1)，所述的主框架包括固定基座(1‑2)，在所述的固定基座的四角处分别沿竖直方向安装有一根空心杆，一个高度可调的浮动体(1‑1)包括沿竖直方向设置的四根支架，所述的四根支架一一插入空心杆设置，每根支架能够在空心杆内上下移动并且在设定的位置通过高度调节紧固件(1‑3)锁定，前侧的两根支架、左侧的两根支架以及右侧的两根支架分别通过横杆相连，在前侧的横杆和左右两侧的横杆的前部之间连接有上肢托盘(1‑4)，辅助吊装装置(1‑5)固定在左右两侧的横杆上；一个U形板(1‑6‑1)的左壁和右壁分别通过相同的连接机构连接在高度可调的浮动体后侧的两根支架之间，所述的U形板在连接机构的带动下能够分别沿竖直方向以及水平方向设置，所述的U形板沿竖直方向设置作为靠背，所述的U形板沿水平方向设置作为座椅；在所述的固定基座(1‑2)上设置有一个箱体，在所述的箱体的后部顶壁上左右平间隔安装有两条运动导轨(2‑11)，在每条运动导轨外侧的箱体顶壁上分别开有一个滑动槽，在每条运动导轨上滑动连接有一个脚踏板，每个脚踏板的前端分别与一根沿水平方向设置的偏置连杆(2‑9)的一端垂直固定相连，所述的偏置连杆的另一端与一根沿竖直方向设置的竖直轴(2‑8)上端垂直设置且旋转相连，每根所述的竖直轴穿过对应侧的滑动槽且下端与安装在箱体内的连杆(2‑7)的一端旋转相连，所述的连杆沿水平方向设置且另一端与一根沿竖直方向设置的短轴(2‑3)的上端旋转相连，所述的竖直轴(2‑8)在滑动槽内能够前后滑移，左侧的短轴的下端旋转链接在一个安装在箱体内前部的第一齿轮(2‑1)上，右侧的短轴的下端旋转链接在一个与第一齿轮啮合配合的阶梯齿轮(2‑6)的上齿轮上，所述的第一齿轮与阶梯齿轮的上齿轮传动比为1：1，左侧的短轴的轴线与第一齿轮的轴线偏置设置，右侧的短轴的轴线与阶梯齿轮的轴线偏置设置，所述的第一齿轮的齿轮轴和阶梯齿轮的齿轮轴分别与箱体转动相连，所述的第一齿轮的齿轮轴与驱动机构相连，所述的第一齿轮能够在驱动机构的带动下转动；所述的阶梯齿轮的下齿轮与第二齿轮(2‑5)啮合，所述的第二齿轮通过沿竖直方向设置且高度可调的连接轴与一个减速主动齿轮(2‑12)的中间位置固定相连，所述的减速主动齿轮和减速从动齿轮(2‑13)在上肢托盘内设置且彼此啮合配合，所述的减速主动齿轮的齿轮轴以及减速从动齿轮的齿轮轴分别转动连接在上肢托盘上，所述的减速从动齿轮的齿轮轴顶部高于上肢托盘设置，一根摇臂水平杆(3‑2‑1)的一端与所述的减速从动齿轮的齿轮轴顶部固定相连，在所述的摇臂水平杆上沿竖直方向固定有一个旋转摇臂(3‑2)，在所述的箱体前部顶壁上开有口，在所述的开口处通过转轴转动连接有可开闭的盖板。...

【技术特征摘要】
1.一种用于脑卒中后遗症患者的肢体辅助康复系统，其特征在于：包括主框架(1)，所述的主框架包括固定基座(1-2)，在所述的固定基座的四角处分别沿竖直方向安装有一根空心杆，一个高度可调的浮动体(1-1)包括沿竖直方向设置的四根支架，所述的四根支架一一插入空心杆设置，每根支架能够在空心杆内上下移动并且在设定的位置通过高度调节紧固件(1-3)锁定，前侧的两根支架、左侧的两根支架以及右侧的两根支架分别通过横杆相连，在前侧的横杆和左右两侧的横杆的前部之间连接有上肢托盘(1-4)，辅助吊装装置(1-5)固定在左右两侧的横杆上；一个U形板(1-6-1)的左壁和右壁分别通过相同的连接机构连接在高度可调的浮动体后侧的两根支架之间，所述的U形板在连接机构的带动下能够分别沿竖直方向以及水平方向设置，所述的U形板沿竖直方向设置作为靠背，所述的U形板沿水平方向设置作为座椅；在所述的固定基座(1-2)上设置有一个箱体，在所述的箱体的后部顶壁上左右平间隔安装有两条运动导轨(2-11)，在每条运动导轨外侧的箱体顶壁上分别开有一个滑动槽，在每条运动导轨上滑动连接有一个脚踏板，每个脚踏板的前端分别与一根沿水平方向设置的偏置连杆(2-9)的一端垂直固定相连，所述的偏置连杆的另一端与一根沿竖直方向设置的竖直轴(2-8)上端垂直设置且旋转相连，每根所述的竖直轴穿过对应侧的滑动槽且下端与安装在箱体内的连杆(2-7)的一端旋转相连，所述的连杆沿水平方向设置且另一端与一根沿竖直方向设置的短轴(2-3)的上端旋转相连，所述的竖直轴(2-8)在滑动槽内能够前后滑移，左侧的短轴的下端旋转链接在一个安装在箱体内前部的第一齿轮(2-1)上，右侧的短轴的下端旋转链接在一个与第一齿轮啮合配合的阶梯齿轮(2-6)的上齿轮上，所述的第一齿轮与阶梯齿轮的上齿轮传动比为1：1，左侧的短轴的轴线与第一齿轮的轴线偏置设置，右侧的短轴的轴线与阶梯齿轮的轴线偏置设置，所述的第一齿轮的齿轮轴和阶梯齿轮的齿轮轴分别与箱体转动相连，所述的第一齿轮的齿轮轴与驱动机构相连，所述的第一齿轮能够在驱动机构的带动下转动；所述的阶梯齿轮的下齿轮与第二齿轮(2-5)啮合，所述的第二齿轮通过沿竖直方向设置且高度可调的连接轴与一个减速主动齿轮(2-12)的中间位置固定相连，所述的减速主动齿轮和减速从动齿轮(2-13)在上肢托盘内设置且彼此啮合配合，所述的减速主动齿轮的齿轮轴以及减速从动齿轮的齿轮轴分别转动连接在上肢托盘上，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈浩，王晨光，杨铖浩，陈深琛，蔡庆义，靳冬，
申请(专利权)人：陈浩，王晨光，
类型：发明
国别省市：天津,12