[發(fā)明專利]一種基于繩索牽引的腰部訓(xùn)練恢復(fù)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010551961.7
• 申請(qǐng)日: 2020-06-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111671623A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王宇奇;周磊;張立;王蕾;喬貴方
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工程學(xué)院
• 主分類號(hào): A61H3/00
• 分類號(hào): A61H3/00
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 王磊

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于繩索牽引的腰部訓(xùn)練恢復(fù)裝置，包括機(jī)架，機(jī)架下端安裝有升降裝置，升降裝置上表面安裝有下肢固定裝置，機(jī)架的頂梁上安裝有對(duì)稱的減重驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，減重驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)末端連接有牽引繩，牽引繩末端連接有承重背心，減重驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以在頂梁上移動(dòng)調(diào)節(jié)牽引繩的松緊，承重背心下端一周繞有安全腰帶，安全腰帶四個(gè)角均通過(guò)連接繩連接對(duì)應(yīng)的腰部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，腰部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)滑動(dòng)安裝在機(jī)架中間橫桿上，通過(guò)調(diào)節(jié)連接繩的長(zhǎng)短驅(qū)動(dòng)腰部轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明通過(guò)采用繩索驅(qū)動(dòng)的柔性驅(qū)動(dòng)方式，減輕了機(jī)器人系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)質(zhì)量，解決了物理系統(tǒng)柔順性較差的問(wèn)題，保證了患者訓(xùn)練的安全性、舒適性和柔順性，防止患者在康復(fù)訓(xùn)練中受到二次損傷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于繩索牽引的腰部訓(xùn)練恢復(fù)裝置。

背景技術(shù)

當(dāng)前，我國(guó)殘疾人群已超過(guò)8500萬(wàn)，失能失智老人超過(guò)4060萬(wàn)，40歲以上腦卒中人數(shù)超過(guò)1242萬(wàn)人數(shù)，這個(gè)龐大的群體使得康復(fù)需求不斷擴(kuò)大。由于專業(yè)康復(fù)人員的匱乏，康復(fù)機(jī)器人則隨著時(shí)代的發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生。

康復(fù)機(jī)器人被認(rèn)為是一種特殊環(huán)境下的“可穿戴設(shè)備”，其是輔助人體完成肢體動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)助殘行走、康復(fù)治療、負(fù)重行走、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度等功能的一種醫(yī)用機(jī)器人。多數(shù)臨床數(shù)據(jù)證明，在相同訓(xùn)練強(qiáng)度的條件下，機(jī)器人輔助療法至少具有和常規(guī)療法同樣的康復(fù)效果。按功能康復(fù)方式分類，康復(fù)機(jī)器人可以分為功能替代型、功能輔助型、功能恢復(fù)型以及功能恢復(fù)與輔助復(fù)合型等4種類型。

康復(fù)機(jī)器人作為醫(yī)療機(jī)器人的一個(gè)重要分支，它是集康復(fù)醫(yī)學(xué)、生物力學(xué)、機(jī)械學(xué)、機(jī)械力學(xué)、電子學(xué)、材料學(xué)、控制技術(shù)以及機(jī)器人技術(shù)等為一體的高科技產(chǎn)品，已經(jīng)成為國(guó)際機(jī)器人領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。目前，康復(fù)機(jī)器人已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到康復(fù)護(hù)理、假肢和康復(fù)治療等方面。

康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人作為康復(fù)機(jī)器人的一種，是機(jī)器人技術(shù)與醫(yī)工技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，其是以神經(jīng)可塑性原理為基礎(chǔ)來(lái)進(jìn)行重復(fù)訓(xùn)練的，訓(xùn)練部位(腰部、頸部、手臂、踝關(guān)節(jié)等)根據(jù)患者的需求而有所不同，康復(fù)訓(xùn)練的目的是消除或減少病、傷、殘等所帶來(lái)的肢體功能障礙，最大限度恢復(fù)患者的生活和勞動(dòng)能力。

現(xiàn)有的康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人多采用剛性連桿等機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，在進(jìn)行多自由度控制時(shí)機(jī)構(gòu)非常復(fù)雜，機(jī)械結(jié)構(gòu)質(zhì)量很大。同時(shí)，剛性的連桿機(jī)構(gòu)在對(duì)于不同體型患者的調(diào)節(jié)、適應(yīng)能力上存在不足，物理系統(tǒng)的柔順性相對(duì)較差，甚至可能還會(huì)造成康復(fù)訓(xùn)練的錯(cuò)誤動(dòng)作，這對(duì)康復(fù)訓(xùn)練的患者存在著很大的安全隱患，無(wú)法靈活地滿足康復(fù)訓(xùn)練的實(shí)際需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于繩索牽引的腰部訓(xùn)練恢復(fù)裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種基于繩索牽引的腰部訓(xùn)練恢復(fù)裝置，其中：包括機(jī)架，所述機(jī)架下端安裝有升降裝置，所述升降裝置上表面安裝有下肢固定裝置，康復(fù)訓(xùn)練人員下肢固定于下肢固定裝置內(nèi)，所述機(jī)架的頂梁上安裝有對(duì)稱的減重驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述減重驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)末端連接有牽引繩，所述牽引繩末端連接有承重背心，所述減重驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以在頂梁上移動(dòng)調(diào)節(jié)牽引繩的松緊，所述承重背心用于穿戴在康復(fù)訓(xùn)練人員身上，所述承重背心下端一周繞有安全腰帶，所述安全腰帶四個(gè)角均通過(guò)連接繩連接對(duì)應(yīng)的腰部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述腰部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架中間橫桿上，所述腰部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可在橫桿上沿橫桿的方向滑移，通過(guò)調(diào)節(jié)連接繩的長(zhǎng)短驅(qū)動(dòng)腰部轉(zhuǎn)動(dòng)。

為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的具體措施還包括：

進(jìn)一步地，減重驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一伺服電機(jī)、第一聯(lián)軸器、第一滾珠絲桿、第一定位板、第一滑塊，所述第一定位板固定安裝在頂梁上，所述第一連軸器連接第一伺服電機(jī)和第一滾珠絲桿，所述第一滾珠絲桿遠(yuǎn)離第一伺服電機(jī)的一側(cè)與第一定位板轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第一滾珠絲桿上套裝有第一滑塊，所述第一滑塊連接牽引繩。

進(jìn)一步地，頂梁上遠(yuǎn)離第一伺服電機(jī)的一端安裝有兩個(gè)定滑輪，兩個(gè)定滑輪成直角分布，所述牽引繩繞過(guò)兩個(gè)定滑輪與承重背心連接。