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一种医用智能脊柱矫正机制造技术

技术编号:30519020 阅读:18 留言:0更新日期:2021-10-27 23:02
本发明专利技术公开一种医用智能脊柱矫正机,包括基座机构、座椅机构、矫正架机构、建模机构、支撑机构、点阵单元,基座机构固定于地面并为设备提供稳定支撑,可调高度的座椅机构为使用者提供乘坐支撑,多个点阵单元相互拼接固定安装于矫正架机构内部构成点阵结构,点阵单元具有位移传感器的功能也可用于脊柱的矫正治疗中,建模机构可对矫正架机构上各个点阵单元的顶杆进行定位,从而在点阵结构上建立合适的矫正模型,支撑机构上端设有的挡板可根据患者身高体型进行调整高度和位置,以使挡板可压附于患者胸前,在进行脊柱矫正时为患者提供水平支撑,挡板解除锁定后可快速向前转动90

【技术实现步骤摘要】
一种医用智能脊柱矫正机


[0001]本专利技术涉及医疗器械领域,具体涉及一种医用智能脊柱矫正机。

技术介绍

[0002]脊柱弯曲病是一种难以快速根治的骨科疾病,其中最为常见的便是胸椎异常后突症状,俗称驼背,驼背中最常见的是能够被纠正的活动性驼背,活动性驼背又主要包括长期坐姿不良引起的姿势型驼背、疾病导致躯干肌无力引起的麻痹型驼背和继发于腰椎过度前凸的代偿性驼背;驼背除了对人体外形产生损害以外,也为日常生活带来很多不便。
[0003]驼背的主要位置在腹部与胸部之间的脊椎骨长期处于弯曲或深度弯曲,这也是目前青少年近视发病率较高的主要原因,年轻时的轻微驼背如果不及时矫正,驼背程度会加大,随着年龄的增加难以恢复。在公开号为CN206961296U、CN206414375U和CN304114646S的专利中公开了背部姿态矫正等相关产品,这些产品在一定程度上起到了矫正脊椎的作用,但使用者腋下普遍存在被弹性物压迫的不适感,所以很难进行长期佩戴。
[0004]公开号为CN103300620B的专利技术专利公开了一种防驼背座椅,其特征在于上半腿和下半腿可以在接近竖直方向上相互平移,坐姿感测单元位于椅背上,用于感测人对所述椅背的压力,锁紧装置用于锁紧第一齿条和第一齿轮,缩紧装置与坐姿感测单元连接,当坐姿不端正时,会发出提醒。上述方案存在以下问题:在实际使用中,长时间坐在椅子上的人需要或者是不自觉的会活动身体,此时也容易出现桌腿的失衡,给正常使用带来不便,存在一定的局限性。
[0005]公开号为CN111514529B的专利技术专利公开了一种骨科医疗矫正装置的使用方法,包括:靠板、把手、四个压力传感器,靠板为使用者背部提供支撑,两个把手供使用者握持,四个压力传感器分别监测头部、肩部和臀部是否压紧靠板。上述方案存在以下问题:

使用者只能站立进行操作,驼背患者本身由于脊椎存在非正常弯曲,使腰椎支撑身体的能力降低,长时间的站立姿态会使患者在矫正过程中疲乏不堪;

让位槽可在滑杆上滑动并且靠板也可相对于滑杆进行翻转,这就导致在使用过程中,使用者对靠板的压力中心必须在滑杆上,操作难度过高,否则靠板会相对于滑杆滑动并向后翻转,使患者向后摔倒,造成人身伤害;

人的脊柱是存在正常生理弯曲的,而靠板是平面结构,患者将背部长时间贴合于靠板上反而使脊柱得不到正确的矫正,甚至会出现矫枉过正的情况;

四个压力触点的位置是固定的,而患者身高体型各不相同,体型较小的青少年无法同时触发四个压力触点,从而使矫正装置存在较大的受众局限性。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术的不足,本专利技术的目的在于提供一种医用智能脊柱矫正机,采用点阵原理,能够根据不同患者体型和病情,针对性地进行矫正,自动化程度高,智能化程度高。
[0007]本专利技术采取的技术方案为:一种医用智能脊柱矫正机,包括基座机构、座椅机构、
矫正架机构、建模机构、支撑机构、点阵单元,其特征在于:基座机构固定于地面并为设备提供稳定支撑,座椅机构安装于基座机构前端上侧,座椅机构为使用者提供乘坐支撑,并可根据使用者身高体型调节座椅至合适高度,座椅机构中的拉手向外拉出可控制气压棒的伸长,从而实现座椅的高度调节,拉手亦可实现隐藏,为使用者提供舒适的腿部活动空间,矫正架机构安装于基座机构上侧并可进行前后移动,多个点阵单元相互拼接固定安装于矫正架机构内部构成点阵结构,点阵单元中的顶杆受压后向后移动,通过液压传感器实时监测其内部的磁流变液压强,并通过压强换算出顶杆的移动距离,从而使点阵单元具有位移传感器的功能,对磁流变液施加磁场可实现顶杆的位置固定,从而使点阵单元可用于脊柱的矫正治疗中,建模机构安装于矫正架机构上,并可相对于矫正架机构上下移动,建模机构上设置的一列电推杆组可依次对矫正架机构上各个点阵单元的顶杆进行定位,从而在整个点阵结构上针对于患者脊柱弯曲情况,建立合适的矫正模型,支撑机构下端滑动安装于基座机构侧面,支撑机构上端设有的挡板可根据患者身高体型进行调整高度和位置,以使挡板可压附于患者胸前,在进行脊柱矫正时为患者提供水平支撑,挡板解除锁定后可快速向前转动90
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,以使患者能够迅速脱离座椅,保证人身安全。
[0008]作为优选,基座机构包括底座、第一齿条、第一导轨、第二导轨、丝杠、第一电机、第三导轨,其中底座为H形结构,其底部通过地脚螺栓紧固安装于地面,底座上侧后端两侧壁上纵向设置有两对第一导轨,上侧前端设置有气棒连接耳和一对第三导轨,底座右侧面设置有一对丝杠安装耳,丝杠转动安装于一对丝杠安装耳上,第一电机集成有编码器并通过螺钉紧固安装于底座右侧面,且第一电机的输出轴通过联轴器与丝杠后端同轴连接,第二导轨纵向设置于底座右侧面,第一齿条紧固安装于底座上侧后端。
[0009]作为优选,座椅机构包括坐垫、支撑板、上滑板、第四导轨、滑杆、拉手、第一支杆、第二支杆、拉线、压杆、第三支杆、第四支杆、下滑板、上转杆、气压棒、下转套,其中支撑板通过柔软的坐垫为患者提供稳定且舒适的支撑,上滑板、第四导轨、第一支杆、第二支杆、第三支杆、第四支杆、下滑板构成X形升降结构实现支撑板的高度调节,以使不同身高的患者均能调整到合适的坐姿,气压棒通过上转杆和下转套为X形升降结构的升高提供驱动力,可隐藏的拉手通过拉线和压杆控制气压棒的打开和关闭。
[0010]作为优选,支撑板下侧前端两侧设有左连接耳和右连接耳,支撑板下侧前端中间位置设有拉手槽、滑杆槽和上接口座,支撑板下侧后端固定安装有一对第四导轨,为保证患者长时间静坐时的舒适性,坐垫采用硅胶材质并紧固安装于支撑板上侧,上滑板通过两个滑块与两个第四导轨配合安装,使上滑板与支撑板构成移动副,下滑板通过两个滑块与两个第三导轨配合安装,使下滑板与底座构成移动副,第一支杆上端与上滑板右端转动连接,下端与底座前端右侧壁转动连接,第二支杆上端与左连接耳转动连接,下端与下滑板右端转动连接,第一支杆中间位置与第二支杆中间位置转动连接,第三支杆上端与上滑板左端转动连接,下端与底座前端左侧壁转动连接,第四支杆上端与右连接耳转动连接,下端与下滑板左端转动连接,第三支杆中间位置与第四支杆中间位置转动连接。
[0011]作为优选,上转杆中间位置设有供气压棒安装的圆孔,圆孔前侧设有下接口座,圆孔后侧设有压杆座,上转杆安装于第二支杆和第四支杆之间,并与后两者均构成转动副,压杆下端转动安装于压杆座上,下转套转动安装于气棒连接耳上,气压棒下端与下转套紧固连接,气压棒上端与上转杆紧固连接。
[0012]作为优选,滑杆左端设有滑轴,右端为方形结构,方形结构纵向设有右端开口的空槽,横向设有滑槽,滑杆可在滑杆槽内前后滑动,拉手前端设有方便握持的环状结构,后端设有斜滑槽,拉手可在拉手槽内滑动,滑轴安装于拉手后端的斜滑槽内,并可在斜滑槽内滑动,拉线外部设有双丝管,双丝管为一种具有一定柔性但长度不可压缩的管,双丝管上端安装于上接口座内,双丝管下端安装于下接口座内,拉线上端设有横杆,横杆安装于滑槽内,拉线下端本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种医用智能脊柱矫正机,包括基座机构(1)、座椅机构(2)、矫正架机构(3)、建模机构(4)、支撑机构(5)、点阵单元(6),其特征在于:基座机构(1)固定于地面并为设备提供稳定支撑,座椅机构(2)安装于基座机构(1)前端上侧,座椅机构(2)为使用者提供乘坐支撑,并可根据使用者身高体型调节座椅至合适高度,座椅机构(2)中的拉手(206)向外拉出可控制气压棒(215)的伸长,从而实现座椅的高度调节,拉手(206)亦可实现隐藏,为使用者提供舒适的腿部活动空间,矫正架机构(3)安装于基座机构(1)上侧并可进行前后移动,多个点阵单元(6)相互拼接固定安装于矫正架机构(3)内部构成点阵结构,点阵单元(6)中的顶杆(601)受压后向后移动,通过液压传感器(606)实时监测其内部的磁流变液压强,并通过压强换算出顶杆(601)的移动距离,从而使点阵单元(6)具有位移传感器的功能,对磁流变液施加磁场可实现顶杆(601)的位置固定,从而使点阵单元(6)可用于脊柱的矫正治疗中,建模机构(4)安装于矫正架机构(3)上,并可相对于矫正架机构(3)上下移动,建模机构(4)上设置的一列电推杆组(402)可依次对矫正架机构(3)上各个点阵单元(6)的顶杆(601)进行定位,从而在整个点阵结构上针对于患者脊柱弯曲情况,建立合适的矫正模型,支撑机构(5)下端滑动安装于基座机构(1)侧面,支撑机构(5)上端设有的挡板(506)可根据患者身高体型进行调整高度和位置,以使挡板(506)可压附于患者胸前,在进行脊柱矫正时为患者提供水平支撑,挡板(506)解除锁定后可快速向前转动90
°
,以使患者能够迅速脱离座椅,保证人身安全;将座椅机构(2)调整至合适高度后,患者端坐于座椅上,挡板(506)调整至合适高度后向后移动并压附于患者胸前,矫正架机构(3)向前移动使点阵结构中点阵单元(6)内的顶杆(601)接触患者后背,点阵结构可拓印得到患者背部骨骼形状,经电脑内的数据库智能对比分析后可得到患者的脊柱弯曲情况,并制定科学有效的矫正计划,之后建模机构(4)中的摆转架(403)向前转动后再向下移动,依次将点阵结构中的所有点阵单元(6)进行建模,完成建模后的矫正架机构(3)向前移动并与患者背部接触,并按照一定规律对患者背部施压,直至完成矫正计划。2.根据权利要求1所述的一种医用智能脊柱矫正机,其特征在于:所述的基座机构(1)包括底座(101)、第一齿条(102)、第一导轨(103)、第二导轨(104)、丝杠(105)、第一电机(106)、第三导轨(107),其中底座(101)为H形结构,其底部通过地脚螺栓紧固安装于地面,底座(101)上侧后端两侧壁上纵向设置有两对第一导轨(103),上侧前端设置有气棒连接耳(101.1)和一对第三导轨(107),底座(101)右侧面设置有一对丝杠安装耳(101.2),丝杠(105)转动安装于一对丝杠安装耳(101.2)上,第一电机(106)集成有编码器并通过螺钉紧固安装于底座(101)右侧面,且第一电机(106)的输出轴通过联轴器与丝杠(105)后端同轴连接,第二导轨(104)纵向设置于底座(101)右侧面,第一齿条(102)紧固安装于底座(101)上侧后端。3.根据权利要求1所述的一种医用智能脊柱矫正机,其特征在于:所述的座椅机构(2)包括坐垫(201)、支撑板(202)、上滑板(203)、第四导轨(204)、滑杆(205)、拉手(206)、第一支杆(207)、第二支杆(208)、拉线(209)、压杆(210)、第三支杆(211)、第四支杆(212)、下滑板(213)、上转杆(214)、气压棒(215)、下转套(216),其中支撑板(202)通过柔软的坐垫(201)为患者提供稳定且舒适的支撑,上滑板(203)、第四导轨(204)、第一支杆(207)、第二支杆(208)、第三支杆(211)、第四支杆(212)、下滑板(213)构成X形升降结构实现支撑板
(202)的高度调节,以使不同身高的患者均能调整到合适的坐姿,气压棒(215)通过上转杆(214)和下转套(216)为X形升降结构的升高提供驱动力,可隐藏的拉手(206)通过拉线(209)和压杆(210)控制气压棒(215)的打开和关闭;升高座椅时,在空载状态下,将拉手(206)向前拉出后再向上拉动,拉手(206)可通过拉线(209)使压杆(210)按动气压棒(215)顶端的开关,从而气压棒(215)伸长,实现座椅的升高;降低座椅时,患者坐于坐垫(201)上,将拉手(206)向前拉出后再向上拉动,气压棒(215)顶端的开关被打开,在患者自身重力作用下,气压棒(215)长度被压缩,实现座椅的降低。4.根据权利要求3所述的一种医用智能脊柱矫正机,其特征在于:所述的支撑板(202)下侧前端两侧设有左连接耳(202.1)和右连接耳(202.2),支撑板(202)下侧前端中间位置设有拉手槽(202.3)、滑杆槽(202.4)和上接口座(202.5),支撑板(202)下侧后端固定安装有一对第四导轨(204),为保证患者长时间静坐时的舒适性,坐垫(201)采用硅胶材质并紧固安装于支撑板(202)上侧,上滑板(203)通过两个滑块与两个第四导轨(204)配合安装,使上滑板(203)与支撑板(202)构成移动副,下滑板(213)通过两个滑块与两个第三导轨(107)配合安装,使下滑板(213)与底座(101)构成移动副,第一支杆(207)上端与上滑板(203)右端转动连接,下端与底座(101)前端右侧壁转动连接,第二支杆(208)上端与左连接耳(202.1)转动连接,下端与下滑板(213)右端转动连接,第一支杆(207)中间位置与第二支杆(208)中间位置转动连接,第三支杆(211)上端与上滑板(203)左端转动连接,下端与底座(101)前端左侧壁转动连接,第四支杆(212)上端与右连接耳(202.2)转动连接,下端与下滑板(213)左端转动连接,第三支杆(211)中间位置与第四支杆(212)中间位置转动连接;所述的上转杆(214)中间位置设有供气压棒(215)安装的圆孔,圆孔前侧设有下接口座(214.2),圆孔后侧设有压杆座(214.1),上转杆(214)安装于第二支杆(208)和第四支杆(212)之间,并与后两者均构成转动副,压杆(210)下端转动安装于压杆座(214.1)上,下转套(216)转动安装于气棒连接耳(101.1)上,气压棒(215)下端与下转套(216)紧固连接,气压棒(215)上端与上转杆(214)紧固连接;所述的滑杆(205)左端设有滑轴(205.1),右端为方形结构,方形结构纵向设有右端开口的空槽,横向设有滑槽(205.2),滑杆(205)可在滑杆槽(202.4)内前后滑动,拉手(206)前端设有方便握持的环状结构,后端设有斜滑槽,拉手(206)可在拉手槽(202.3)内滑动,滑轴(205.1)安装于拉手(206)后端的斜滑槽内,并可在斜滑槽内滑动,拉线(209)外部设有双丝管,双丝管上端安装于上接口座(202.5)内,双丝管下端安装于下接口座(214.2)内,拉线(209)上端设有横杆,横杆安装于滑槽(205.2)内,拉线(209)下端与压杆(210)上端连接;升高座椅高度:座椅空载状态下,向前拉动拉手(206),将拉手(206)从支撑板(202)下侧拉出,同时滑杆(205)向前移动直至滑槽(205.2)后端与拉线(209)上端的横杆接触,向上拉动拉手(206),拉手(206)后端的斜滑槽将滑轴(205.1)继续向前拉动,从而滑杆(205)向前移动,滑槽(205.2)将拉线(209)上端的横杆向前拉动,同时拉线下端拉动压杆(210)向下转动,从而压杆(210)按动气压棒(215)顶端的开关,使气压棒(215)解除锁止状态,在气压棒(215)弹力和拉手(206)向上拉力的作用下,支撑板(202)向上移动,座椅高度调整到合适高度位置后,松开拉手(206),使气压棒(215)长度锁止,从而实现座椅高度位置的锁定;完成调节后,将拉手(206)向下转动并向后推动,使其进入拉手槽(202.3)并隐藏于支撑板(202)下侧;
降低座椅高度:患者坐于坐垫(201)上,将拉手(206)从支撑板(202)下侧拉出后再向上拉动,从而滑杆(205)通过拉线(209)拉动压杆(210)转动,使其按动气压棒(215)顶端的开关,使气压棒(215)解除锁止状态,在患者自身重力的压力作用下,支撑板(202)向下移动,座椅降低到合适位置后,松开拉手(206),使气压棒(215)长度锁止,从而锁定座椅位置;完成调节后,将拉手(206)收纳隐藏于支撑板(202)下侧。5.根据权利要求1所述的一种医用智能脊柱矫正机,其特征在于:所述的支撑机构(5)包括下滑杆(501)、电推杆(502)、安全绳(503)、安全销(504)、上滑杆(505)、挡板(506),其中下滑杆(501)下端设置有丝杠螺母(501.1),并通过四个滑块与两个第二导轨(104)配合安装,使下滑杆(501)可相对于底座(101)前后移动,并且丝杠螺母(501.1)与丝杠(105)配合安装,从而第一电机(106)可通过丝杠(105)驱动下滑杆(501)的移动,上滑杆(505)安装于下滑杆(501)上端,两者构成移动副,上滑杆(505)和下滑杆(501)之间安装有电推杆(502),电推杆(502)驱动上滑杆(505)的上下移动,从而可根据患者身高调节挡板(506)的高度;所述的挡板(506)为弧面结构,从而使患者在受到挡板(506)支撑时身体保持在设备横向中线位置,挡板(506)右端与上滑杆(505)转动连接,挡板(506)上靠近右端位置还设有插销槽(506.1),插销槽(506.1)顶端为圆孔下侧为方形槽,插销槽(506.1)内横向设置有一个盲孔,上滑杆(505)上端与插销槽(506.1)顶端圆孔对应的位置设置有一个等直径的插销孔;所述的安全销(504)顶端为圆柱结构,下侧为方形结构,方形结构上横向设置有一个阶梯孔,阶梯孔内依次安装有顶珠(504.3)、弹簧(504.2)和锁紧盖(504.1),锁紧盖(504.1)通过压紧弹簧(504.2)使顶珠(504.3)紧贴于阶梯孔小端,并从阶梯孔小端冒出,安全销(504)下端与安全绳(503)上端紧固连接,安全绳(503)下端连接一个便于向下拉拽施力的圆盘结构;所述的安全销(504)安装于插销槽(506.1)上端,并且安全销(504)上端的圆柱结构穿过插销槽(506.1)顶端的圆孔后插入上滑杆(505)上端的插销孔内,同时顶珠(504.3)卡入插销槽(506.1)内横向设置的盲孔内,使安全销(504)不会自然掉落,从而挡板(506)的位置被安全销(504)锁定,使挡板(506)的弧形结构可以正对患者前胸位置;患者在进行脊柱矫正治疗过程中,挡板(506)压附于患者前胸用以提供水平支撑,若患者感受到痛苦并需要立即停止治疗过程时,只需用手向下拉动安全绳(503),使安全销(504)从插销槽(506.1)内脱离,挡板(506)便可向前转动90
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打开,患者便可起身脱离座椅。6.根据权利要求1所述的一种医用智能脊柱矫正机,其特征在于:所述的点阵单元(6)包括顶杆(601)、单元主体(602)、磁屏蔽环(603)、调整环(604)、推杆(605)、液压传感器(606)、快插座(607)、快插头(608)、加磁线(609)、插板(610)、复位弹簧(611),其中插板(610)为H形结构,单元主体(602)前端上侧设有四个定位孔和两个镜像设置的T形定位槽,T形定位槽的尺寸与插板(610)一半的尺寸相同,从而两个左右相邻的点阵单元(6)进行拼接时可采用一个插板(610)插入两个单元主体(602)相邻的T形定位槽中,实现左右相邻两个点阵单元(6)纵向和横向位置的锁定,单元主体(602)前端下侧设有四个定位杆,四个定位杆与四个定位孔的位置相对应,从而两个上下相邻的点阵单元(6)进行拼接时,上方单元主体(602)的四个定位杆和插入下方单元主体(602)的四个定位孔中,实现上下相邻的两个点
阵单元(6)纵向和横向的位置锁定,单元主体(602)内部设置有相互连通的前仓(602.1)、锁止仓(602.2)和后仓(602.3),前仓(602.1)和后仓(602.3)...

【专利技术属性】
技术研发人员:王同心
申请(专利权)人:王同心
类型:发明
国别省市:

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