[發明專利]一種腿部肌肉康復訓練器械及其控制方法

有效

• 申請號: 202010121663.4
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN111150975B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 夏田;張大為;李鵬博;梁樹恒;楊研偉
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: A63B23/04
• 分類號: A63B23/04
• 代理公司: 西安西達專利代理有限責任公司 61202
• 代理人: 鄭安迪

本發明公開了一種腿部肌肉康復訓練器械及其控制方法。包括以伺服電機驅動下的絲杠螺母副、螺母外蓋以及其配套的軸承及電機架，導軌，深蹲輔助模塊，托舉手，托盤手，緩沖阻尼器，外部框架，主控臺及控制系統和若干反饋傳感器。其中絲杠螺母副是為了將伺服電機的旋轉變為直動，螺母外蓋是為了與導軌配合，導軌是為了精確導向，深蹲輔助模塊是為了托舉手裝配設計，托盤手是為了傳遞絲杠螺母副的動力，緩沖阻尼器是為了緩沖患者在下蹲運動時的沖擊，其阻力可調整，主控臺是為了實時記錄患者的各項生理參數和運動參數。本發明專利可以使患者從零基礎進行以深蹲（輔助深蹲）為主的多關節復合性康復訓練，具有記錄和分析患者運動情況和生理參數的功能。

技術領域

本發明專利涉及康復醫學、運動康復和機械設計領域，更具體的講是一種腿部肌肉康復訓練器械，及其對應的控制方法。

背景技術

在現在人類生活水平逐漸提高的時代，術后患者的康復恢復已越來越被重視起來。例如半月板關節鏡修補術后，患者的患側肌肉會伴隨不同程度的萎縮和功能缺失，患者的核心肌群（豎脊肌群及腹部肌群）也會發生功能缺失。針對此種現象，國外采用物理治療的方式進行干預和治療，其效果顯著，但其價格高昂且受限于空間和時間的限制。而國內針對此種術后康復，在普通醫療水平下的方案僅僅為臥床休息等被動方式；但目前國內以三甲醫院為首的一批高水平醫院，已開始重視術后的主動康復訓練和主動干預。但囿于我國國情，能享受到高水平術后康復的患者依然少之又少。

已經用于康復醫學的復健器械大多數需要患者自身就已擁有良好的運動神經募集能力，但對于我國來講，已有的復健器械門檻太高，在患者剛剛開始進行康復訓練時難度較大，容易打擊患者積極性，且已有的康復器械大多不具備根據患者情況進行實時反饋和記錄功能，并且對康復醫生的依賴性較大，一般需要醫生現場、實時指導。

更重要的一點是，現如今康復醫學的復健器械大多使用單關節孤立動作作為康復動作，沒有重視和提到患者的肌肉功能性，神經系統的協調性，忽略了患者的運動表現康復需求；僅使用單關節孤立動作對患者進行復健，效果較差，且時間漫長，會對患者的生活質量造成長遠而嚴重的影響；并且針對長期臥床的患者而言，損傷的不僅僅是患部肌肉的功能，更深程度上也對患者核心肌群的功能和整體的運動表現造成了損傷，由此可見，單關節孤立動作無論如何也達不到本發明專利所采用的多關節復合動作（深蹲）的復健效果。

本發明專利則針對上述已有器械的不足進行專門設計，可以使患者從零基礎進行康復訓練，創造性地采用了多關節復合訓練深蹲作為康復的載體，具有記錄和分析患者運動情況和生理參數的功能，且可以將患者情況遠程發送給醫生進行分析，及時調整康復計劃，提供了患者可以足不出戶或遠程享受外地優質醫療資源的可能性。也為康復科醫生提供了評估和康復的便利。

發明內容

本發明專利的目的是為了應用于針對下肢肌肉和核心肌群的康復，提供了一種腿部肌肉康復訓練器械。包括以伺服電機驅動下的絲杠螺母副、螺母外蓋以及其配套的軸承及電機架，導軌，深蹲輔助模塊，托舉手，托盤手，緩沖阻尼器，外部框架，主控臺及控制系統和若干反饋傳感器。其中絲杠螺母副是為了將伺服電機的旋轉變為直動，螺母外蓋是為了與導軌配合，導軌是為了精確導向，深蹲輔助模塊是為了托舉手裝配設計，托盤手是為了傳遞絲杠螺母副的動力，緩沖阻尼器是為了緩沖患者在下蹲運動時的沖擊，其阻力可調整，主控臺是為了實時記錄患者的各項生理參數和運動參數，控制系統是為了根據系統中的限位傳感器，加速度傳感器，壓力傳感器，心率傳感器，用于監控和分析患者運動軌跡的ccd視覺傳感器所反饋的數據進行分析和記錄，方便醫師現場或遠程對患者進行評估和調整。所述機構不僅可以使患者在較為安全的環境下完成深蹲這一腿部，核心肌肉康復動作，更可以作為一個評估系統對患者的運動水平和神經反應進行現場或遠程評估，其結構可靠，成本可控，十分適合于目前我國人均醫療資源緊缺的情形。

本發明專利的目的是通過以下技術方案實現的：

一種腿部肌肉康復訓練器械，包括：