[發(fā)明專利]用于人體康復(fù)訓(xùn)練中自動(dòng)固定裝置及康復(fù)訓(xùn)練方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710889136.6
• 申請(qǐng)日: 2017-09-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107595548B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 訾斌;趙浩然;王正雨;陳橋;孫智;李舒怡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): A61H1/02
• 分類號(hào): A61H1/02
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

本發(fā)明公開(kāi)了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且采用模塊化設(shè)計(jì)思想，可在人體康復(fù)訓(xùn)練中用于人體自動(dòng)固定的裝置及方法，其特征是：包括框架，框架內(nèi)底部設(shè)有交流伺服電機(jī)，框架內(nèi)底部中間設(shè)有站立平臺(tái)，交流伺服電機(jī)的輸出軸分別通過(guò)柔索與站立平臺(tái)連接，框架頂部還架設(shè)有鋁合金型材，鋁合金型材位于站立平臺(tái)正上方，鋁合金型材與站立平臺(tái)之間豎直連接有左、右側(cè)人體支撐機(jī)構(gòu)，左、右側(cè)人體支撐機(jī)構(gòu)與康復(fù)人體相固定，左、右側(cè)人體支撐機(jī)構(gòu)內(nèi)設(shè)有交流伺服電機(jī)、肌肉電信號(hào)傳感器，根據(jù)人體在康復(fù)過(guò)程中的肌肉電信號(hào)反饋，由工控機(jī)處理分析后，通過(guò)控制信號(hào)調(diào)整交流伺服電機(jī)狀態(tài)，從而帶動(dòng)左、右側(cè)人體支撐機(jī)構(gòu)發(fā)生形變，實(shí)現(xiàn)人體康復(fù)訓(xùn)練。本發(fā)明方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且具有良好的減震效果，有效的避免的對(duì)人體的二次傷害，在末端固定裝置上設(shè)有肌電傳感器，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)人體康復(fù)情況，能夠配合工控機(jī)等控制部件實(shí)現(xiàn)人體康復(fù)訓(xùn)練。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療康復(fù)訓(xùn)練器械領(lǐng)域，具體是一種用于人體康復(fù)訓(xùn)練中自動(dòng)固定裝置及康復(fù)訓(xùn)練方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前生活中，由于意外事故或突發(fā)疾病導(dǎo)致腰部、大腿膝蓋部、腳踝關(guān)節(jié)部位運(yùn)動(dòng)障礙的患者日漸增加，而老式、傳統(tǒng)的康復(fù)治療主要依靠康復(fù)醫(yī)療師的陪同治療，其治療效率低，治療成本高，因此人們對(duì)腰部及以下關(guān)節(jié)的康復(fù)訓(xùn)練有了進(jìn)一步的要求。中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01410491844.0公開(kāi)了一種利用氣動(dòng)人工肌肉驅(qū)動(dòng)腰部彎腰康復(fù)訓(xùn)練的六自由度并聯(lián)腰部康復(fù)訓(xùn)練裝置，從機(jī)械設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)了腰部的康復(fù)訓(xùn)練。申請(qǐng)?zhí)?01510189821.9公開(kāi)了一種腰部康復(fù)訓(xùn)練連接裝置及控制方法，就一種利用氣動(dòng)人工肌肉驅(qū)動(dòng)腰部彎腰康復(fù)訓(xùn)練的六自由度并聯(lián)腰部康復(fù)訓(xùn)練裝置的腰部固定，進(jìn)行了改進(jìn)，采用模塊化的思路設(shè)計(jì)了四個(gè)腰部康復(fù)單元，但是其作用功能單一，成本較高，且只實(shí)現(xiàn)了單純的腰部固定，給患者康復(fù)過(guò)程造成了安全隱患，其次，采用壓力傳感器作為信號(hào)采集裝置，測(cè)量人體運(yùn)動(dòng)情況具有一定的測(cè)量誤差，且不能真實(shí)反映人體康復(fù)狀態(tài)。申請(qǐng)?zhí)?01510348989X公開(kāi)了用于腰部康復(fù)訓(xùn)練中的下肢自動(dòng)調(diào)節(jié)平臺(tái)及訓(xùn)練方法。盡管該申請(qǐng)的設(shè)備結(jié)構(gòu)與技術(shù)方案有創(chuàng)新性，但在臨床試驗(yàn)中存在問(wèn)題如下：

首先：患者站立于平臺(tái)之上，由平臺(tái)向上固定患者腿部，患者上半身處于自由狀態(tài)，這不利于患者在復(fù)雜的康復(fù)訓(xùn)練過(guò)程中保持身體各方面的協(xié)調(diào)性，容易造成二次傷害；

其次，該申請(qǐng)?jiān)O(shè)備與運(yùn)動(dòng)平臺(tái)采用固定連接，無(wú)可活動(dòng)關(guān)節(jié)，這一設(shè)計(jì)不利于患者腳步踝關(guān)節(jié)活動(dòng)，容易導(dǎo)致因運(yùn)動(dòng)過(guò)程中踝關(guān)節(jié)卡死而導(dǎo)致二次傷害；

再者：該申請(qǐng)?jiān)O(shè)備的活動(dòng)關(guān)節(jié)處采用轉(zhuǎn)動(dòng)副鏈接，只能實(shí)現(xiàn)腳步各關(guān)節(jié)處單自由度運(yùn)動(dòng)，對(duì)康復(fù)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)造成了一定的限制；

最后：整體設(shè)計(jì)裝置無(wú)法實(shí)現(xiàn)人體康復(fù)狀態(tài)與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)交互，無(wú)法根據(jù)人體所處的實(shí)際情況，制定及時(shí)有效的運(yùn)動(dòng)方式；為此，有必要對(duì)該申請(qǐng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)一步改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容 本發(fā)明的目的是提供一種用于人體康復(fù)訓(xùn)練中自動(dòng)固定裝置及康復(fù)訓(xùn)練方法，以解決腰部康復(fù)訓(xùn)練裝置中康復(fù)患者固定問(wèn)題，以及輔助實(shí)現(xiàn)各關(guān)節(jié)選擇性康復(fù)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

用于人體康復(fù)訓(xùn)練中自動(dòng)固定裝置，其特征在于：包括立向設(shè)置的框架，框架內(nèi)底部四角位置分別設(shè)有交流伺服電機(jī)，框架內(nèi)底部中間設(shè)有站立平臺(tái)，每個(gè)交流伺服電機(jī)的輸出軸分別通過(guò)向上繞過(guò)框架頂部滑輪再向下延伸的柔索與站立平臺(tái)連接，所述框架頂部還架設(shè)有鋁合金型材，鋁合金型材位于站立平臺(tái)正上方，鋁合金型材與站立平臺(tái)之間豎直連接有左、右側(cè)人體支撐機(jī)構(gòu)，左、右側(cè)人體支撐機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，每側(cè)人體支撐機(jī)構(gòu)從上至下分別包括腰部固定模塊、大腿固定模塊、小腿固定模塊，其中腰部固定模塊上端與鋁合金型材連接，腰部固定模塊下端依次通過(guò)腰部關(guān)節(jié)活動(dòng)單元、大腿關(guān)節(jié)活動(dòng)單元與大腿固定模塊上端連接，大腿固定模塊下端通過(guò)小腿關(guān)節(jié)活動(dòng)單元與小腿固定模塊上端連接，小腿固定模塊下端與站立平臺(tái)連接，腰部固定模塊、大腿固定模塊、小腿固定模塊的內(nèi)側(cè)分別連接有身體部位固定單元。