[發明專利]下肢康復訓練機

在審

• 申請號: 201710368245.3
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN107049708A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 白士紅
• 申請（專利權）人: 沈陽理工大學
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02;A61H3/00
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙)61223
• 代理人: 俞曉明

技術領域

本發明涉及康復訓練設備，特別是涉及一種下肢康復訓練機。

背景技術

全球范圍來講，隨著科技的不斷進步，醫療衛生事業也不斷在發展進步，人們的壽命在整體上延長了，許多發達國家已經逐步進入了老齡社會。我國于2003年已經步入了老齡社會(按照國際慣例60歲以上為老年人，占人口比例達到10％以上或者65歲老人占人口比例7％以上即開始進入老齡社會)截至2008年6月，中國60歲及以上的老年人口總數已達1.49億占我國總人口的11.5％，占全球老年人口的21.4％，居世界首位。這也帶來了一定的負面影響，隨著我國人口老齡化的加劇，中風及其它一些造成人體腿部神經損傷的疾病越來越多的影響到老年人的生活，造成老年人的下肢癱瘓，給社會和家庭帶來了很重的負擔。在我國60歲以上的老年人中，一半的人都有骨關節炎的表現，其中有四分之一的人癥狀明顯，上樓時會感覺腿疼。這些疾病的出現給他們的日常生活帶來了許多不便。

運動再學習康復理論研究表明，重復性特定功能訓練能有效促進因神經系統疾病(如腦卒中、脊髓損傷、顱腦外傷、多發硬化、帕金森病)造成的運動障礙患者的神經功能的重組和代償，促進患者運動功能康復。傳統的運動康復訓練治療，醫護人員不僅勞動強度大，而且很難保證實現穩定的持續性運動訓練。利用訓練機在提供長期、穩定的重復訓練等方面的優勢，自上個世紀90年代起，國內對康復訓練機器人技術進行了大量的探索和研究，并開發出各種康復訓練產品，臨床應用取得了積極的效果?？祻陀柧殭C用于輔助患者完成步態康復訓練，國外在下肢康復訓練機的機構及控制策略等方面做了較多研究，有些產品已經投入臨床使用。

康復訓練機的主要功能是幫助有運動障礙的病人完成各種運動功能恢復訓練，下肢康復訓練機器人主要針對下肢有運動障礙的病人，它是根據康復醫學理論和人機合作機器人原理，通過一套計算機控制下的步姿模擬控制系統，使患者模擬正常人的步伐規律進行康復訓練運動，鍛煉下肢的肌肉，恢復神經系統對行走功能的控制能力，達到恢復走路機能的目的。

康復訓練機是最近十幾年來迅速發展起來的一門新興技術，是機械人技術在醫學領域的新應用。國外的康復訓練機器人研究比較發達，而國內康復訓練機器人的研究如今還處于起步階段。因此下肢康復訓練機器人的研究對于國內康復訓練機器人的發展有著積極的意義。

下肢康復訓練機通過模擬正常人在行走過程中的運動軌跡，對下肢運動有障礙的患者進行康復訓練。本課題主要研究內容包括正常人標準步態的獲取與分析、人體模型的動力學分析、下肢康復訓練機器人的結構設計和下肢康復訓練機器人的運動學分析及仿真。

發明內容

本發明實施例提供一種下肢康復訓練機，能夠仿真模擬步行步態，通過單片機可靠控制，訓練機結構穩定，仿真性好，適于在下肢康復中推廣應用。

下肢康復訓練機，包括機械結構單元和控制單元，所述的機械結構單元包括基座支架、設置在所述的基座支架上的步態控制電機、安裝在所述的步態控制電機的輸出端的主動鏈輪及通過傳動鏈與所述的主動鏈輪傳動連接的從動鏈輪，所述的從動鏈輪上軸向的兩側分別固定安裝有曲柄，兩個所述的曲柄水平面內的投影呈中心對稱，兩個所述的曲柄的遠離所述的從動鏈輪的軸心的一端分別鉸接設置有連桿，所述的連桿的遠離所述的曲柄的一端分別安裝有能夠轉動的滾輪，所述的連桿上分別安裝有腳踏板；所述的控制單元包括單片機及外圍電路，所述的控制單元的信號輸出端通過調速器連接至步態控制電機。

優選地，所述的基座支架上設置有一對第一支撐座，所述的步態控制電機的輸出端通過一對圓錐滾子軸承安裝在一對所述的第一支撐座上。

優選地，所述的基座支架上設置有一對第二支撐座，兩個所述的曲柄及所述的從動鏈輪均固定安裝在一個橫軸上，所述的橫軸通過一對圓錐滾子軸承安裝在一對所述的第二支撐座上。

優選地，所述的外圍電路包括時鐘電路、復位電路、行程開關接口，串口電平轉換電路及PWM信號調理電路。

優選地，所述的連桿上分別設置有限位槽，所述的限位槽內分別設置有鉸接軸，所述的腳踏板分別鉸接安裝在對應的所述的鉸接軸上。

優選地，所述的腳踏板的上表面設置有防滑凸棱。

本發明的下肢康復訓練機通過電機、曲柄及連桿驅動腳踏板仿真模擬人行走步態，以促進使用者的下肢康復，并通過單片機對電機進行調速控制，可根據使用者的不同階段的康復需求調整步伐頻率，整體結構可靠，運行平穩，仿真性好，適于在下肢康復中推廣應用。

附圖說明