[發(fā)明專利]一種腕部功能康復(fù)訓(xùn)練機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710865402.1
• 申請(qǐng)日: 2017-09-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107485539B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘禮正;佘世剛;周振中;田玉祥;史先傳;朱大帥;莊眾;戴臻豪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類號(hào): A61H1/02
• 分類號(hào): A61H1/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及一種腕部功能康復(fù)訓(xùn)練機(jī)，包括機(jī)械本體和控制系統(tǒng)。機(jī)械本體包括腕關(guān)節(jié)屈伸及前臂旋前旋后運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)體等，控制系統(tǒng)包括主控模塊、驅(qū)動(dòng)執(zhí)行模塊、顯示及按鍵模塊、報(bào)警指示模塊等。本發(fā)明基于不同齒輪組嚙合分別實(shí)現(xiàn)腕關(guān)節(jié)屈伸和前臂旋前旋后運(yùn)動(dòng)，滑動(dòng)齒輪組進(jìn)行運(yùn)動(dòng)切換，患者手部負(fù)荷小，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)與控制。控制系統(tǒng)通過(guò)按鍵輸入控制指令到驅(qū)動(dòng)執(zhí)行模塊，進(jìn)而控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)各環(huán)節(jié)工作，為患者提供多樣的腕部康復(fù)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種腕部功能康復(fù)訓(xùn)練機(jī)，具體地說(shuō)是醫(yī)護(hù)人員根據(jù)訓(xùn)練計(jì)劃由按鍵輸入控制指令，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)電機(jī)，通過(guò)不同嚙合齒輪對(duì)傳動(dòng)，患者手部被動(dòng)地依靠康復(fù)訓(xùn)練機(jī)的外力，分別帶動(dòng)完成腕關(guān)節(jié)屈伸和前臂旋前旋后運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，屬于康復(fù)醫(yī)療領(lǐng)域。

二、背景技術(shù)

目前，我國(guó)由于中風(fēng)等心腦血管疾病引起的手部運(yùn)動(dòng)功能障礙的患者約2000萬(wàn)人。手部運(yùn)動(dòng)功能障礙的致殘率較高，嚴(yán)重影響患者的生活，且患者多在康復(fù)中心用專門的康復(fù)機(jī)械訓(xùn)練，但是訓(xùn)練時(shí)間不夠，進(jìn)行相關(guān)康復(fù)的醫(yī)護(hù)人員不足，且增加了患者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，這些因素對(duì)患者的康復(fù)極其不利。手部功能康復(fù)機(jī)器人，可替代醫(yī)護(hù)人員輔助工作，減小勞動(dòng)強(qiáng)度；運(yùn)動(dòng)精確可靠，有效提高康復(fù)效率；實(shí)時(shí)記錄康復(fù)信息，提供直觀的治療參數(shù)；患者手部負(fù)荷小，結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)，符合人體工程學(xué)；體積變小，智能化程度提高，有利于普及。因此，對(duì)中風(fēng)患者手部功能康復(fù)訓(xùn)練機(jī)設(shè)計(jì)的研究具有重要的工程意義。

腕關(guān)節(jié)位于手與前臂之間，是一個(gè)由腕掌關(guān)節(jié)、腕尺關(guān)節(jié)、橈腕關(guān)節(jié)和橈尺關(guān)節(jié)組成的符合關(guān)節(jié)，具有傳導(dǎo)應(yīng)力及屈伸、偏斜、旋轉(zhuǎn)、回旋運(yùn)動(dòng)等功能。腕關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)對(duì)于增加指和手的精細(xì)運(yùn)動(dòng)控制具有重要的作用，腕伸和指屈是相互促進(jìn)的。腕關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)康復(fù)是手部功能的康復(fù)重要環(huán)節(jié)，且對(duì)手部整體功能的康復(fù)起著重要的促進(jìn)和連帶作用。目前腕部功能康復(fù)的設(shè)備較少，且功能較單一，無(wú)法滿足臨床康復(fù)功能多樣性需求。

因而，亟需一種新型的腕部功能訓(xùn)練裝置幫助患者實(shí)現(xiàn)多樣的腕部康復(fù)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。本發(fā)明通過(guò)滑動(dòng)齒輪組換向傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)腕關(guān)節(jié)屈伸和前臂旋前旋后運(yùn)動(dòng)的切換，精簡(jiǎn)機(jī)構(gòu)，有效提高康復(fù)設(shè)備的運(yùn)動(dòng)功能多樣性。

三、發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有腕部康復(fù)器械存在的諸多弊端，本發(fā)明提供一種腕部功能康復(fù)訓(xùn)練機(jī)，通過(guò)手部被動(dòng)地依靠康復(fù)訓(xùn)練機(jī)的外力帶動(dòng)完成訓(xùn)練，通過(guò)不同嚙合齒輪對(duì)實(shí)現(xiàn)腕關(guān)節(jié)屈伸和前臂旋前旋后運(yùn)動(dòng)的切換，精簡(jiǎn)機(jī)構(gòu)，有效提高康復(fù)機(jī)構(gòu)功能的多樣性。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

一種腕部功能康復(fù)訓(xùn)練機(jī)，包括機(jī)械本體和控制系統(tǒng)。機(jī)械本體主要包括腕關(guān)節(jié)屈伸和前臂旋前旋后運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)體等，控制系統(tǒng)主要包括主控模塊、驅(qū)動(dòng)執(zhí)行模塊、顯示及按鍵模塊、報(bào)警指示模塊等。機(jī)械本體由電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)固定于手板的手進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練運(yùn)動(dòng)。控制系統(tǒng)通過(guò)接口技術(shù)把控制指令輸入驅(qū)動(dòng)執(zhí)行模塊，進(jìn)而控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)腕部康復(fù)訓(xùn)練運(yùn)動(dòng)。

腕關(guān)節(jié)屈伸和前臂旋前旋后運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由托盤、手、手板、推桿、軸A、軸承座A、齒輪A、電機(jī)、電機(jī)座、機(jī)架、軸承座B、齒輪B、軸B、錐齒輪A、軸C、錐齒輪B、手柄組成；控制系統(tǒng)中，根據(jù)訓(xùn)練計(jì)劃和任務(wù)，通過(guò)按鍵輸入選擇訓(xùn)練模式，主控模塊輸出控制指令到驅(qū)動(dòng)執(zhí)行模塊，實(shí)現(xiàn)康復(fù)訓(xùn)練運(yùn)動(dòng)，并將過(guò)程進(jìn)行情況實(shí)時(shí)顯示。

電機(jī)由電機(jī)座固定于機(jī)架，齒輪A安裝于軸A，電機(jī)軸與軸A通過(guò)聯(lián)軸器固連，傳遞扭矩，并由軸承座A支承。軸B由軸承座B支承，錐齒輪A與齒輪B安裝于其上。軸C通過(guò)軸承安裝于機(jī)架，且軸C可周向自由轉(zhuǎn)動(dòng)，錐齒輪B安裝于其上，端部安裝有推桿，其用以減輕軸C的支撐壓力與改善康復(fù)運(yùn)動(dòng)效果。軸B端部套有外螺紋，與手柄內(nèi)螺紋相配合，手柄軸向推拉，實(shí)現(xiàn)換向傳動(dòng)，軸B運(yùn)動(dòng)時(shí)取下手柄，即用即裝。

手板通過(guò)多道粘帶扣固定于手上。軸A、軸C與手板配合時(shí)，均通過(guò)銷釘周向與軸向固定，保證精確定位。手板布置橫向和縱向兩條加強(qiáng)筋，與軸A相配的橫向加強(qiáng)筋部分，橫向有內(nèi)孔，垂直手板方向鉆有銷釘孔；與軸C相配的縱向加強(qiáng)筋部分，橫向有外凸圓柱，可與軸C側(cè)面內(nèi)孔相配傳動(dòng)。