[發明專利]一種主被動雙工位導軌及上肢康復訓練儀

在審

• 申請號: 202110371713.9
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN112983981A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 趙廣西
• 申請（專利權）人: 上海柔妹子信息科技有限公司
• 主分類號: F16C29/00
• 分類號: F16C29/00;F16H37/12;B66F11/00;A61H1/02;A63B23/12
• 代理公司: 上海塔科專利代理事務所(普通合伙) 31380
• 代理人: 耿恩華

本發明屬于康復訓練設備設計制造領域，具體涉及一種主被動雙工位導軌及上肢康復訓練儀，包括軌道和滑塊，軌道與滑塊之間設有平移驅動機構，以及阻尼調節驅動機構，還包括用于驅動平移驅動機構和阻尼調節驅動機構動作的驅動元件，還包括動力切換機構，動力切換機構被裝配為能夠使驅動元件、平移驅動機構和阻尼調節驅動機構在以下兩工位件切換：工位一，驅動元件的動力單獨專遞給平移驅動機構，以及工位二，驅動元件的動力單獨傳遞給阻尼調節驅動機構并將平移驅動機構中分置于滑塊和軌道上的傳動部件相互斷開，以使滑塊能夠相對于軌道自由滑動。本發明采用一個動力元件實現了平移驅動和阻尼調節兩個功能，簡化了設備結構，降低了設備成本。

技術領域

本發明屬于康復訓練設備設計制造領域，具體涉及一種主被動雙工位導軌及上肢康復訓練儀。

背景技術

康復訓練設備主要用于引導患者進行低強度運動以達到鍛煉關節、肌肉組織的目的，康復訓練設備主要有主動和被動兩種引導方式。所謂主動引導是指訓練設備根據計算機程序預先設定的運動路徑或者力學傳感器檢測到到人體運動趨勢為患者肢體提供額外驅動力，其主要適用于無自主運動能力的重度運動障礙患者；所謂被動引導則是指患者自主運動，而訓練設備為患者提供一定運動阻力以加強其運動強度，另一方面記錄患者肢體運動軌跡以便患者實時了解自身康復情況。現有技術中的上肢康復訓練設備在上述兩種狀態該下進行切換時主要存在以下缺陷：其一是在被動模式下設備主動驅動元件無法徹底斷開，因此驅動元件必須跟隨肢體同步運動，這樣一方面產生了不必要的能耗，另一方面當患者運動方式突變時設備無法快速響應；其二是上肢康復訓練設備的運動一般是由兩個相互垂直方向上的直線運動合成的，因此要想讓肢體沿任何方向運動時的阻力都保持大致恒定就需要根據瞬時運動的方向實時調節兩個垂向上的阻尼大小，現有技術無法滿足該需求，因此現有上肢康復訓練設備在被動引導模式下的阻力存在較大波動。

發明內容

本發明的目的是提供一種主被動雙工位導軌及上肢康復訓練儀，能夠實現主動引導和被動引導兩種狀態之間的切換，且結構簡單、緊湊。

本發明采取的技術方案具體如下：

一種主被動雙工位導軌，包括軌道和滑塊，滑塊與軌道滑動連接，軌道與滑塊之間設有用于驅動滑塊沿軌道滑動的平移驅動機構，以及用于調節滑塊與軌道間摩擦阻力的阻尼調節驅動機構，還包括用于驅動平移驅動機構和阻尼調節驅動機構動作的驅動元件，驅動元件與平移驅動機構和阻尼調節驅動機構之間設有動力切換機構，動力切換機構被裝配為能夠使驅動元件、平移驅動機構和阻尼調節驅動機構在以下兩工位件切換：工位一，驅動元件的動力單獨專遞給平移驅動機構，以及工位二，驅動元件的動力單獨傳遞給阻尼調節驅動機構并將平移驅動機構中分置于滑塊和軌道上的傳動部件相互斷開，以使滑塊能夠相對于軌道自由滑動。

所述平移驅動機構包括與軌道平行設置的絲杠以及與滑塊固接的齒板，所述絲杠與軌道轉動連接，且絲杠沿徑向與軌道活動連接，絲杠沿徑向活動時能夠使絲杠的外螺紋與齒板嚙合或分離，所述阻尼調節驅動機構包括一根用于將動力由軌道端部傳遞到滑塊上的花鍵軸，所述驅動元件為第一伺服電機，所述動力切換機構被裝配為當其處于所述工位一時能夠將第一伺服電機主軸的動力傳遞給絲杠并驅動絲杠沿徑向與所述齒板嚙合，當其處于所述工位二時能夠將第一伺服電機主軸的動力傳遞給花鍵軸并驅動絲杠沿徑向與所述齒板分離。

所述動力切換機構包括與第一伺服電機主軸直連或間接傳動連接的第一同步輪，與花鍵軸固接的第二同步輪，與絲杠固接的第三同步輪以及與軌道端部支架活動連接的第四同步輪，其中第一同步輪、第二同步輪、第三同步輪成三角形布置，第四同步輪和第一同步輪以第二同步輪和第三同步輪兩者中心連線為界分置于該中心連線兩側，第四同步輪沿一曲線路徑與軌道端部支架活動連接，第一同步輪、第二同步輪、第三同步輪和第四同步輪上套設有一環形同步帶，第四同步輪和第一同步輪與同步帶始終屬于嚙合狀態，當第四同步輪位于曲線路徑一端時同步帶與第二同步輪嚙合并與第三同步輪分離，當第四同步輪位于曲線路徑另一端時同步帶與第三同步輪嚙合并與第二同步輪分離，所述曲線路徑的被設置為當第四同步輪沿曲線路徑運動過程中同步帶始終處于張緊狀態。