[發明專利]踝關節康復訓練裝置、控制系統及踝關節康復訓練機

有效

• 申請號: 201210505294.4
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN103027823A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 趙國如;王永奉
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: A61H1/00
• 分類號: A61H1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種醫療器械，尤其涉及一種可實時測定人體平衡能力的踝關節康復訓練裝置、控制系統及踝關節康復訓練機。

背景技術

踝關節損傷是一種常見的骨關節損傷，相關的臨床醫療證明：踝關節康復訓練可以加快受損組織的愈合，并有利于恢復相關韌帶的本體感覺，加快患者的康復速度。

針對踝關節的康復訓練，現有研究機構提出了各種踝關節康復裝置。申請號為CN200810052248.7的中國專利申請提出一種踝關節康復機器人，患者的患肢置于這種踝關節康復機器人的腳踏板上，可隨著其中動平臺的傾斜而做內翻/外翻、內收/外展及背屈/跖屈等多自由度的康復運動。但是這種踝關節康復機器人的結構和控制系統比較復雜，而且并不能對患者的平衡能力進行實時的測定。2011年8月，美國東北大學設計出虛擬踝關節與人體平衡康復訓練系統，這種系統中并列安放了兩個踝關節康復裝置，當雙腳置于兩個踝關節康復裝置的平臺上時，可動態地測得人體重心的位置，并根據人體重心的變化情況以及相關的參數，來測試人體的平衡功能；此外，患者還可以坐在外側，將腳置于踝關節康復裝置的平臺上，進行踝關節功能康復訓練。但是，這種踝關節康復系統只具有兩個自由度，并不能有效地模擬人體受到外界干擾時所引起的重心變化，進而不能充分對人體平衡功能進行評估。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種踝關節康復訓練裝置，其包括：

支撐平臺，其上相對地設置有兩個支撐柱；

第一回轉平臺，其為框架結構，所述第一回轉平臺相對的兩外側各設置一個第一支撐架，所述兩個第一支撐架和所述兩個支撐柱對應活動配合，使所述第一回轉平臺可在水平面回轉；

第一驅動器，其和所述第一回轉平臺相連接，所述第一驅動器驅動所述第一回轉平臺繞第一水平軸旋轉；

第二回轉平臺，其上設置有腳托盤，所述第二回轉平臺繞第二水平軸可旋轉地設置于所述第一回轉平臺內；及

第二驅動器，其和所述第二回轉平臺相連接，所述第二驅動器驅動所述第二回轉平臺繞所述第二水平軸旋轉。

本發明一較佳實施方式中，所述兩個支撐柱的頂面分別設置有同心等半徑的弧形槽，所述兩個第一支撐架朝向所述支撐柱的一側分別設置有銷釘，所述兩個銷釘和所述兩個弧形槽對應配合且可相應地沿弧形槽滑動。

本發明一較佳實施方式中，所述第二水平軸垂直于所述第一水平軸。

本發明一較佳實施方式中，所述踝關節康復訓練裝置包括兩個所述第一驅動器，所述兩個第一驅動器對應地設置于所述兩個第一支撐架，且分別同軸相對地于兩側和所述第一回轉平臺相連接。

本發明一較佳實施方式中，所述第一回轉平臺進一步設置有第二支撐架，所述第二支撐架設置于所述第二水平軸的延伸方向且位于所述第一回轉平臺的外側，所述第二驅動器設置于所述第二支撐架上。

本發明一較佳實施方式中，所述兩個第一驅動器為直流力矩電機，均通過第一旋轉軸和第一聯軸器連接于所述第一回轉平臺。

本發明一較佳實施方式中，所述第二驅動器為直流伺服電機，其通過第二旋轉軸和第二聯軸器連接于所述第二回轉平臺，并使所述第二回轉平臺繞所述第二水平軸可旋轉地設置于所述第一回轉平臺內。

本發明提供上述踝關節康復訓練裝置的控制系統，其包括：

壓力傳感器，其設置于所述第二回轉平臺的腳托盤上；

加速度傳感器，其設置于患者腰間；及

控制模塊，其和所述第一驅動器、所述第二驅動器、所述壓力傳感器及所述加速度傳感器電連接；

所述壓力傳感器和所述加速度傳感器實時測量患者的信息，并傳送至所述控制模塊，所述控制模塊根據所述信息計算患者的重心軌跡和平衡信息，并控制所述第一驅動器和所述第二驅動器分別驅動所述第一回轉平臺和所述第二回轉平臺運動。

本發明一較佳實施方式中，所述控制系統進一步包括顯示患者信息的顯示儀，所述顯示儀和所述控制模塊電連接。

本發明還提供一種踝關節康復訓練機，其包括：

兩個踝關節康復訓練裝置，每一所述踝關節康復訓練裝置均包括：

支撐平臺，其上相對地設置有兩個支撐柱；

第一回轉平臺，其為框架結構，所述第一回轉平臺相對的兩外側各設置一個第一支撐架，所述兩個第一支撐架和所述兩個支撐柱對應活動配合，使所述第一回轉平臺可在水平面回轉；

第一驅動器，其和所述第一回轉平臺相連接，所述第一驅動器驅動所述第一回轉平臺繞第一水平軸旋轉；