一种用于呼吸康复的智能化手臂运动设备制造技术

本发明专利技术公开了一种用于呼吸康复的智能化手臂运动设备，其包括底板Ⅰ、底板Ⅱ、上肢辅助运动装置；所述底板Ⅰ和底板Ⅱ连接，在所述底板Ⅰ的两侧对称位置处分别连接一个上肢辅助运动装置；所述上肢辅助运动装置包括上举板、外展板、固定轴、转轴Ⅱ；所述外展板上设有若干根弹性绑带用于固定上肢；所述上举板的内部设有转轴Ⅲ、转轴Ⅳ、转轴Ⅰ、电机Ⅰ、电动推杆、充电电源、基于PLC建立的控制系统、滑动板。使用者可以使用本设备，在没有外人的帮助下规范的进行上肢的上举和外展运动，从而完成呼吸康复训练，而且本设备能实现两种运动模式任意切换，方便使用者根据实际情况随时调整上肢的运动模式，以获得最佳的训练效果。以获得最佳的训练效果。以获得最佳的训练效果。

【技术实现步骤摘要】
一种用于呼吸康复的智能化手臂运动设备


[0001]本专利技术涉及一种用于呼吸康复的智能化手臂运动设备，属于医疗器械


技术介绍

[0002]脑出血、脑卒中、脊髓损伤等疾病造成肢体瘫痪、以及长期卧床的老年患者，容易发生呼吸功能障碍。主要原因是长期卧床、肢体不能活动导致衰弱、呼吸肌无力，并且膈肌主动运动受限，在呼吸时膈肌移动幅度小；肋间肌乏力，使胸廓扩张幅度较小，胸腔内负压小，导致吸气乏力，潮气量及肺通气量不足，从而引起呼吸衰竭、低氧血症，而呼吸乏力可导致二氧化碳潴留，引起高碳酸血症和Ⅱ型呼吸衰竭。同时长期卧床还可导致坠积性肺炎发生，危及患者生命。所以在长期卧床患者的日常护理中，经常需要帮助患者配合呼吸运动进行手臂的上举和外展运动，当患者的双侧上肢上举或是外展时，使得其肋间肌被动牵伸，使胸廓被动扩张，膈肌下移，诱发患者深吸气运动，当患者上肢恢复到躯干一侧的时候，肋间肌松弛，胸廓回缩，膈肌上升，胸腔负压减小，诱发深呼吸运动，有规律的上举和外展上肢有利于患者肺泡的扩张，促进呼吸功能恢复。但是现在都是医护人员或是家属帮助患者进行上肢运动，费时费力，患者自己独立进行恢复运动的难度大，效果差。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于针对现有技术中存在的不足，提出了一种用于呼吸康复的智能化手臂运动设备，帮助有呼吸功能不全的病人实现循序渐进从仰卧位到坐位时自己独立进行上肢的上举和外展运动，从而促发呼吸肌肉、胸廓及膈肌运动，主动参与呼吸康复训练。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种用于呼吸康复的智能化手臂运动设备，其包括底板Ⅰ、底板Ⅱ、上肢辅助运动装置；所述底板Ⅰ和底板Ⅱ连接，在所述底板Ⅰ的两侧对称位置处分别连接一个上肢辅助运动装置；所述上肢辅助运动装置包括上举板、外展板、固定轴、转轴Ⅱ；所述固定轴的一端与底板Ⅰ固定连接，另一端插入至上举板的内部且通过轴承Ⅰ和轴承Ⅱ与上举板连接；所述固定轴上套设有失电制动器Ⅰ，所述失电制动器Ⅰ与上举板的内壁固定连接；所述固定轴上固定设有锥齿轮Ⅰ；所述转轴Ⅱ的一端与外展板固定连接，另一端插入至上举板的内部且通过轴承
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和轴承
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与外展板连接，所述转轴Ⅱ上套设有失电制动器Ⅱ，所述失电制动器Ⅱ与上举板的内壁固定连接；所述转轴Ⅱ上固定设有锥齿轮Ⅲ；所述外展板上设有若干根弹性绑带用于固定上肢；所述上举板的内部设有转轴Ⅲ、转轴Ⅳ、转轴Ⅰ、电机Ⅰ、电动推杆、充电电源、基于PLC建立的控制系统、滑动板；所述转轴Ⅲ、转轴Ⅳ和转轴Ⅰ的轴心位于同一水平线上；所述转轴Ⅳ通过2个以上的轴承Ⅳ与滑动板连接，所述转轴Ⅳ的一端与转轴Ⅲ通过离合器Ⅰ连接，另一端与转轴Ⅰ通过离合器Ⅱ连接，所述转轴Ⅳ的中部固定设有齿轮Ⅰ；所述转轴Ⅲ通过轴承Ⅲ与上举板的内壁连
接，所述转轴Ⅲ远离转轴Ⅳ的一端设有锥齿轮Ⅱ，所述锥齿轮Ⅱ与锥齿轮Ⅰ相啮合；所述转轴Ⅰ通过轴承
Ⅴ
与上举板的内壁连接，所述转轴Ⅰ远离转轴Ⅳ的一端设有锥齿轮Ⅳ，所述锥齿轮Ⅳ与锥齿轮Ⅲ相啮合；所述滑动板的底部与上举板的内壁滑动连接，所述电机Ⅰ位于转轴Ⅳ的一侧且固定安装在滑动板上，所述电机Ⅰ的电机轴上设有齿轮Ⅱ，所述齿轮Ⅱ与齿轮Ⅰ相啮合；所述电动推杆位于滑动板的一侧且与上举板的内壁固定连接，所述电动推杆的推杆的顶端与滑动板固定连接；所述充电电源和控制系统分别与上举板的内壁固定连接，所述充电电源分别与电动推杆、电机Ⅰ、失电制动器Ⅰ和失电制动器Ⅱ电性连接，所述控制系统分别与电动推杆和电机Ⅰ连接，所述控制系统还分别与失电制动器Ⅰ和失电制动器Ⅱ连接，用于控制失电制动器Ⅰ和失电制动器Ⅱ的通电和断电。
[0005]上述用于呼吸康复的智能化手臂运动设备的工作原理如下：先给充电电源进行充电，然后将患者平躺在底板Ⅰ和底板Ⅱ上，患者的上肢放在底板Ⅰ两侧的上肢辅助运动装置上，用外展板上的弹性绑带将上肢与外展板固定，开启电源，控制系统根据设定的模式向电机Ⅰ和电动推杆发送信号，定时启动或停止电机Ⅰ和电动推杆；当需要辅助患者的上肢做上举运动时，电动推杆推动滑动板移动使得在滑动板上的转轴Ⅳ可以与转轴Ⅲ通过离合器Ⅰ连接，然后电机Ⅰ转动，通过相啮合的齿轮Ⅰ和齿轮Ⅱ带动转轴Ⅳ转动，从而带动转轴Ⅲ转动，同时转轴Ⅲ上的锥齿轮Ⅱ绕固定轴上的锥齿轮Ⅰ做圆周运动，即转轴Ⅲ绕固定轴旋转，因为转轴Ⅲ与上举板连接，所以可以带动上举板绕固定轴转动，从而实现患者上肢的上举运动，当达到设定的上举位置时，控制系统停止电机Ⅰ且将失电制动器Ⅰ断电，使得上举板停止在设定的位置上；当需要辅助患者的上肢做外展运动时，电动推杆推动滑动板移动使得在滑动板上的转轴Ⅳ可以与转轴Ⅰ通过离合器Ⅱ连接，然后电机Ⅰ转动，通过相啮合的齿轮Ⅰ和齿轮Ⅱ带动转轴Ⅳ转动，从而带动转轴Ⅰ转动，同时通过相啮合的锥齿轮Ⅲ和锥齿轮Ⅳ带动转轴Ⅱ转动，使得与转轴Ⅱ固定连接的外展板转动，从而实现患者上肢的外展运动，当达到设定的外展位置时，控制系统停止电机Ⅰ且将失电制动器Ⅱ断电，使得外展板停止在设定的位置上；控制系统根据已经设定的模式调节上举板和外展板按设定的顺序进行运动，从而达到辅助患者上肢进行上举和外展运动。
[0006]进一步的，所述用于呼吸康复的智能化手臂运动设备还包括支撑结构，所述支撑结构设有一个矩形框架，所述矩形框架的底部四角处分别设有一个支撑柱；所述矩形框架中设有若干个横向肋板，所述底板Ⅰ和底板Ⅱ放置在所述矩形框架上。
[0007]进一步的，所述底板Ⅰ和底板Ⅱ通过销轴铰接，所述矩形框架在靠近两端的位置各设有1个横向肋板，所述矩形框架的中间位置也设有1个横向肋板；所述用于呼吸康复的智能化手臂运动设备还包括底板升降机构，所述底板升降机构包括相匹配的丝杠和丝杠螺母、电机Ⅱ、升降推杆、滑块、手动摇杆，所述丝杠位于所述矩形框架的中部下方且通过轴承
Ⅷ
与所述矩形框架的横向肋板固定连接，所述电机Ⅱ位于丝杠的一侧且固定连接在所述矩形框架的下部；所述丝杠的一端与电机Ⅱ的转轴固定连接，另一端与手动摇杆固定连接；所述升降推杆一端与丝杠螺母固定连接，另一端与滑块固定连接；所述滑块与底板Ⅰ滑动连接。使用电机Ⅱ或是手动转动丝杠，使得丝杠螺母在丝杠上移动，同时带动升降推杆移动使底板Ⅰ向上移动，将患者从睡姿扶到坐姿，然后辅助患者在坐姿状态下进行上肢上举和外展运动。
[0008]进一步的，所述底板Ⅰ的两侧分别设有一个支撑板用于支撑上肢辅助运动装置。当上肢辅助运动装置不使用时，患者上肢的重量和装置自身的重量都作用在固定轴上，增加支撑板可以支撑上肢辅助运动装置，减少对固定轴的作用力，防止固定轴因受力过大而断裂。
[0009]进一步的，所述外展板的前端设有触摸屏，所述触摸屏与上举板内的控制系统通过无线通信的方式连接。所述触摸屏一方面用于接收控制系统的数据，显示外展板和上举板的运动状态，另一方面患者可以通过触摸屏向控制系统输入指令，设定或选择上举板和外展板的运动模式，以获得最佳的训练效果。
[0010]进一步的，与外展板旋转轴心相对的所述底板Ⅰ的侧面上设有向内凹的弧面。这样设置的弧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于呼吸康复的智能化手臂运动设备，其特征在于：包括底板Ⅰ（2）、底板Ⅱ（1）、上肢辅助运动装置；所述底板Ⅰ（2）和底板Ⅱ（1）连接，在所述底板Ⅰ（2）的两侧对称位置处分别连接一个上肢辅助运动装置；所述上肢辅助运动装置包括上举板（3）、外展板（4）、固定轴（9）、转轴Ⅱ（5）；所述固定轴（9）的一端与底板Ⅰ（2）固定连接，另一端插入至上举板（3）的内部且通过轴承Ⅰ（92）和轴承Ⅱ（93）与上举板（3）连接；所述固定轴（9）上套设有失电制动器Ⅰ（91），所述失电制动器Ⅰ（91）与上举板（3）的内壁固定连接；所述固定轴（9）上固定设有锥齿轮Ⅰ（94）；所述转轴Ⅱ（5）的一端与外展板（4）固定连接，另一端插入至上举板（3）的内部且通过轴承
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（52）和轴承
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（54）与外展板（4）连接，所述转轴Ⅱ（5）上套设有失电制动器Ⅱ（53），所述失电制动器Ⅱ（53）与上举板（3）的内壁固定连接；所述转轴Ⅱ（5）上固定设有锥齿轮Ⅲ（51）；所述外展板（4）上设有若干根弹性绑带（23）用于固定上肢；所述上举板（3）的内部设有转轴Ⅲ（81）、转轴Ⅳ（83）、转轴Ⅰ（85）、电机Ⅰ（87）、电动推杆（86）、充电电源（20）、基于PLC建立的控制系统（21）、滑动板（8）；所述转轴Ⅲ（81）、转轴Ⅳ（83）和转轴Ⅰ（85）的轴心位于同一水平线上；所述转轴Ⅳ（83）通过2个以上的轴承Ⅳ（831）与滑动板（8）连接，所述转轴Ⅳ（83）的一端与转轴Ⅲ（81）通过离合器Ⅰ（82）连接，另一端与转轴Ⅰ（85）通过离合器Ⅱ（84）连接，所述转轴Ⅳ（83）的中部固定设有齿轮Ⅰ（871）；所述转轴Ⅲ（81）通过轴承Ⅲ（811）与上举板（3）的内壁连接，所述转轴Ⅲ（81）远离转轴Ⅳ（83）的一端设有锥齿轮Ⅱ（812），所述锥齿轮Ⅱ（812）与锥齿轮Ⅰ（94）相啮合；所述转轴Ⅰ（85）通过轴承
Ⅴ
（851）与上举板（3）的内壁连接，所述转轴Ⅰ（85）远离转轴Ⅳ（83）的一端设有锥齿轮Ⅳ（852），所述锥齿轮Ⅳ（852）与锥齿轮Ⅲ（51）相啮合；所述滑动板（8）的底部与上举板（3）的内壁滑动连接，所述电机Ⅰ（87）位于转轴Ⅳ（83）的一侧且固定安装在滑动板（8）上，所述电机Ⅰ（87）的电机轴上设有齿轮Ⅱ（832），所述齿轮Ⅱ（832）与齿轮Ⅰ（871）相啮合；所述电动推杆（86）位于滑动板（8）的一侧且与上举板（3）的内壁固定连接，所述电动推杆（86）的推杆（861）的顶端与滑动板（8）固定连接；所述充电电源（20）和控制系统（21）分别与上举板（3）的内壁固定连接，所述充电电源（20）分别与电动推杆（86）、电...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪梅，刘莉，蒙江，周昱辰，邓童宁，谢钊萍，黎云芳，廖青霞，
申请(专利权)人：广西美澳妇产医院有限公司，
类型：发明
国别省市：