[發明專利]踝關節訓練適配件、康復訓練設備及其訓練控制方法

在審

• 申請號: 201810821052.3
• 申請日: 2018-07-24
• 公開（公告）號: CN110237501A
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 任宇鵬;王衛衛
• 申請（專利權）人: 北京力泰克科技有限公司;北京力泰克醫療科技有限公司
• 主分類號: A63B23/08
• 分類號: A63B23/08;A63B21/00;A61H1/02
• 代理公司: 北京睿邦知識產權代理事務所(普通合伙) 11481
• 代理人: 徐丁峰;付偉佳

1.一種踝關節訓練適配件，其特征在于，包括：

腳部適配器，所述腳部適配器包括調節器、踝關節位置調節機構、踏板和設置在所述踏板上的腳部固定件，所述踝關節位置調節機構一端與所述調節器連接、另一端與所述踏板連接；以及

運動控制主機，所述運動控制主機包括驅動裝置和控制模塊，所述驅動裝置包括電機和與所述電機相連接的減速器，所述調節器與所述減速器連接相對所述減速器的輸出軸能夠轉動，所述控制模塊與所述電機連接；

其中，所述控制模塊包括：

角位置變化檢測模塊，用于檢測患肢的主動運動帶動所述調節器同步運動而產生的角位置變化；

電機電流變化檢測模塊，用于檢測患肢對所述調節器施加力矩而產生的電機驅動中的電流變化；以及

模式選擇模塊，與所述角位置變化檢測模塊及所述電機電流變化檢測模塊分別連接，以根據所述角位置變化及/或所述電流變化選擇采用固有阻力模式、拉伸模式、輔助和阻力模式、或誘發主動運動模式。

2.根據權利要求1所述的踝關節訓練適配件，其特征在于，所述踝關節位置調節機構為由一第一連接桿和一第二連接桿交叉連接在一起的十字交叉連接桿。

3.根據權利要求2所述的踝關節訓練適配件，其特征在于，所述第一連接桿與所述第二連接桿的交叉位置能夠調節，所述踏板能夠調整地連接在所述第一連接桿的遠離所述交叉位置的一端上，所述調節器連接在所述第二連接桿的遠離所述交叉位置的一端上。

4.根據權利要求3所述的踝關節訓練適配件，其特征在于，所述第二連接桿上沿其長度方向上設置有調節用滑槽，所述第一連接桿套設在所述第二連接桿上沿所述第一連接桿的長度方向能夠滑動，且所述第一連接桿上設置有與所述調節用滑槽相對應的供定位鎖緊件穿過的定位孔。

5.根據權利要求4所述的踝關節訓練適配件，其特征在于，所述踏板通過一踏板固定件與所述第一連接桿連接，所述踏板固定件能夠調整地設置在所述第一連接桿上，且所述踏板固定件的調整方向為上下方向。

6.根據權利要求1所述的踝關節訓練適配件，其特征在于，所述調節器與所述減速器之間設置有限位電機旋轉運動的限位機構，所述限位機構包括限位槽和限位塊，所述限位槽和限位塊設置在所述調節器的與所述減速器相對的端面上，所述減速器的與所述調節器相對的端面上設置有與所述限位槽對應的滾子。

7.根據權利要求1所述的踝關節訓練適配件，其特征在于，所述腳部固定件具有鞋子形狀；或，所述腳部固定件包括腳背固定帶和腳跟限位帶，所述腳背固定帶和所述腳跟限位帶皆直接設置在所述踏板上。

8.一種踝關節康復訓練設備，其特征在于，包括：

帶滑軌的滑動底座；

高度調節機構，所述高度調節機構安裝在所述滑動底座上；

如權利要求1-7中任意一項所述的踝關節訓練適配件，所述踝關節訓練適配件安裝在所述高度調節機構上；

顯示裝置，所述顯示裝置通過屏幕支架可調支撐于所述運動控制主機的上方；以及

旋轉式訓練座椅，設置在所述滑軌上相對所述踝關節訓練適配件位置可調節。

9.根據權利要求8所述的踝關節康復訓練設備，其特征在于，所述旋轉式訓練座椅包括座椅體、座椅體底托板和座椅升降機構，所述座椅體通過所述座椅體底托板安裝在所述座椅升降機構的上端。

10.一種采用如權利要求8-9中任意一項所述踝關節康復訓練設備進行踝關節康復訓練的控制方法，其特征在于，包括：

固有阻力模式控制：所述角位置變化檢測模塊檢測患肢的主動運動帶動所述腳部適配器同步運動而產生的角位置變化，所述模式選擇模塊根據單位時間內所述角位置變化，控制電機驅動產生沿著與所述角位置變化方向相同的電流控制量，克服機械阻力驅動電機帶動所述腳部適配器沿著與患肢運動方向相同的方向運動；

拉伸模式控制：所述電機電流變化檢測模塊檢測由于患肢對所述腳部適配器施加力矩而產生的電機驅動中的電流變化，所述模式選擇模塊根據電流變化調節電機轉動速度和范圍以調節所述患肢的轉動速度和范圍用于拉伸患肢肌肉；

輔助和阻力模式控制：所述角位置變化檢測模塊檢測所述腳部適配器的角位置變化，所述模式選擇模塊根據所述角位置變化，計算出所需的與患肢運動方向相同的輔助力或者與患肢運動方向相反的阻力的大小，以控制所述電機對所述腳部適配器施加所述輔助力或阻力，以便所述患肢進行輔助訓練或阻力訓練；

誘發主動運動模式控制：所述角位置變化檢測模塊檢測由于患肢對所述腳部適配器施加力矩而產生的電流變化，所述模式選擇模塊由所檢測出的所述電流變化計算出因患肢的自主運動而產生的力矩變化，在所述的力矩變化小于一特定值時控制所述電機驅動以帶動患肢做示范性的被動運動，并把肢體的運動以視覺或聽覺的方式反饋給患者，隨后讓患者做自主運動，并將改變比例后的力矩變化反饋給患者。