一种可锻炼腿部并且捶背的轮椅及其应用

技术领域

本发明涉及训练器械技术领域，具体为一种可锻炼腿部并且捶背的轮椅及其应用。

背景技术

腿部受伤的患者，在治疗结束后的修养期间，为避免长期卧床，导致腿部的血液循环能力降低，腿部肌肉发生萎缩，因此常常需要定期对腿部进行锻炼。但是在无外人协助的情况下，难以独自一人进行锻炼，并且在锻炼的过程中，存在着摔倒的风险，具有二次伤害的可能，对患者的安全产生一定的威胁，而现有的轮椅，多数只能代替行走，无法对患者的腿部进行锻炼，并且由于患者多数时间卧床，其背部比较僵硬，出现酸疼感，加剧身体的不适感，不利于身体的康复。

针对现有技术的不足，本发明提供了一种可锻炼腿部并且捶背的轮椅及其应用，具备自动锻炼腿部、缓解背部不适感和操作便捷的优点，解决了不易锻炼和操作不便的问题，利用病人的重力作用和电容原理，触发腿部锻炼和捶背操作，模拟步行抬放腿的操作，自动对病人的下肢进行活动，无需他人协助操作，操作便捷，避免长时间缺乏运动导致肌肉出现萎缩的情况，并且使腿部得到锻炼的同时增加使用的安全性，并且自动对病人的背部进行锤击，缓解长时间给背部带来的酸疼感，减轻病人身体的不适感。

发明内容

(一)技术方案

为实现上述自动锻炼腿部、缓解背部不适感和操作便捷的目的，本发明提供如下技术方案：可锻炼腿部并且捶背的轮椅，包括椅体、坐垫、底框、电介质板、极板组、踏板组、第一转盘、顶杆、第一转板、靠背、移动板、固定圈、第二转盘、第二转板

其中：

上述各结构之间的位置及连接关系如下：

一种可锻炼腿部并且捶背的轮椅，包括椅体，椅体靠板和坐板的表面均开设有凹口，椅体的外侧固定连接有外框，外框的顶部活动连接有踏板组，椅体的外侧活动连接有坐垫，坐垫的底部活动连接有四个尺寸相同的弹簧，坐垫的底部固定连接有底框，底框的内部活动连接有电介质板，电介质板的顶部固定连接有绝缘杆，绝缘杆远离电介质板的一侧与坐垫固定连接，电介质板的外侧固定连接有极板组，极板组由正极板和负极板构成，椅体的外侧活动连接有踏板组，踏板组由左踏板和右踏板构成，左踏板和右踏板的底部均固定连接有两个尺寸相同的伸缩杆，踏板组的底部活动连接有第一转盘，第一转盘的外侧固定连接有两个尺寸相同的卡柱，第一转盘的外侧活动连接有顶杆，顶杆有两个并且尺寸相同，分别位于踏板组左踏板和右踏板的底部，顶杆呈现十字状，其横杆的表面开设有通槽，顶杆的底部固定连接有限位杆。

第一转盘的外侧活动连接有第一转板，第一转板的外侧活动连接有第一拉绳，第一拉绳远离第一转板的一侧活动连接有弹簧，椅体的外侧活动连接有靠背，靠背的表面开设有十四个尺寸相同的通孔，靠背的外侧活动连接有移动板，移动板的外侧固定连接有十四个尺寸相同的击柱，移动板的外侧活动连接有六个尺寸相同的弹簧，移动板远离靠背的一侧固定连接有固定圈，固定圈的表面开设有六个尺寸相同凸起块，固定圈的外侧活动连接有第二转盘，第二转盘的外侧活动连接有第二拉绳，第二拉绳远离第二转盘的一侧与移动板活动连接，第二转盘的外侧固定连接有旋板，旋板的表面固定连接有六个尺寸相同的凸柱，第二转盘的外侧活动连接有第二转板，第二转板的外侧活动连接有转轴。

根据所述的一种可锻炼腿部并且捶背的轮椅，现提出一种可锻炼腿部并且捶背的轮椅的应用，包括以下步骤：

S1、使用时，病人坐置于坐垫上，使坐垫受到重力作用下移并且挤压其底部的弹簧，由于坐垫通过绝缘杆与电介质板固定连接，电介质板位于极板组的正极板和负极板之间，电介质板与控制中枢、第一转板和第二转板外侧的转轴电连接；

S2、使坐垫下移的同时通过绝缘杆带动电介质板下移，电介质板在极板组的正极板和负极板之间移动，并且随着电介质板与正极板、负极板的正对面积S增大，电容量C增大，表达式如下：

C＝εS/4πkd

此时电流发生变化使得控制中枢驱动第一转板和第二转板外侧的转轴转动；

S3、第一转板转动的同时拉动通过第一拉绳带动第一拉绳外侧的弹簧发生拉伸再释放，由于第一拉绳活动连接在第一转盘的外侧，第一转盘的外侧固定连接有两个尺寸相同的卡柱，两个卡柱分别位于第一转盘的两侧，两个卡柱分别活动卡在顶杆横杆的通槽内；

S4、两个顶杆竖杆的顶部分别与踏板组的左踏板和右踏板固定连接，顶杆的底部固定连接有限位杆，限位杆的内部开设有通孔，其尺寸与顶杆竖杆的尺寸相适配，使第一拉绳在运动的同时带动第一转盘往复转动，第一转盘通过其两侧的卡柱带动两个顶杆以相反的方向进行往复上下运动，两个顶杆分别带动顶部的左踏板和右踏板同步移动；

S5、左踏板和右踏板的运动的过程中不断拉伸再收缩其底部的伸缩杆，增加左右踏板运动的稳定性，使踏板组的左踏板和右踏板带动病人的腿部进行运动，对腿部进行锻炼；

S6、与此同时，第二转板外侧的转轴转动，由于第二转板的靠近第二转盘外侧旋板的一侧活动连接有弹簧，弹簧远离第二转板的一侧与旋板活动连接，第二转盘外侧旋板的表面固定连接有六个尺寸相同的凸柱，其凸柱与固定圈外侧的凸起块位于同一平面，固定圈的表面开设有六个尺寸相同凸起块，六个凸起块等距分布在固定圈的外侧，凸起块外侧固定圈的区域呈现阶梯状，阶梯状的斜面与两侧凸起块对接，第二转盘的外侧活动连接有第二拉绳，第二拉绳远离第二转盘的一侧与移动板活动连接，移动板的外侧固定连接有十四个尺寸相同的击柱，并且十四个击柱以靠背的十四个通孔一一对应；

S7、初始时，第二转板位于固定圈外侧其中一个凸起块外侧的斜面上，第二转盘外侧其中一个凸柱与第二转板紧贴，此时第二转盘外侧的第二拉绳部分被收卷，移动板外侧的弹簧处于拉伸状态，移动板外侧的击柱活动卡在靠背的通孔内，使第二转板转动至固定圈凸起块的外侧；

S8、第二转板拉伸其外侧的弹簧并且远离第二转盘外侧的旋板，使第二转板不再对其外侧紧贴的凸柱具有阻碍作用，移动板受到外侧弹簧的作用向右移动，通过第二拉绳拉动第二转盘进行转动，并且移动板带动击柱在靠背的通孔内移动，对病人的背部撞击，进行捶背操作；

S9、后续第二转板转动远离固定圈的凸起块，靠近第二转盘外侧的其他凸柱，并通过推动凸柱带动第二转盘转动并收卷其外侧的第二拉绳，第二拉绳拉动移动板向左移动，其外侧的击柱同步移动，为下一轮的捶背操作做准备。

(二)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种可锻炼腿部并且捶背的轮椅及其应用，具备以下有益效果：

1、该可锻炼腿部并且捶背的轮椅及其应用，通过坐垫、底框、电介质板、极板组、第一转板和第二转板的共同作用，利用病人的重力作用和电容原理，触发腿部锻炼和捶背操作，增加使用的便捷性，增大结构之间的联动性，使操作更加便捷。

2、该可锻炼腿部并且捶背的轮椅及其应用，通过踏板组、第一转盘和顶杆的共同作用，模拟步行抬放腿的操作，自动对病人的下肢进行活动，无需他人协助操作，操作便捷，避免长时间缺乏运动导致肌肉出现萎缩的情况，并且使腿部得到锻炼的同时增加使用的安全性。

3、该可锻炼腿部并且捶背的轮椅及其应用，通过靠背、移动板、固定圈、第二转盘和第二转板的共同作用，自动对病人的背部进行锤击，缓解长时间给背部带来的酸疼感，减轻病人身体的不适感。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明图1剖视图；

图3为本发明结构踏板组和第一转板连接关系示意图；

图4为本发明结构移动板和第二转板连接关系示意图。

图中：1、椅体；2、坐垫；3、底框；4、电介质板；5、极板组；6、踏板组；7、第一转盘；8、顶杆；9、第一转板；10、靠背；11、移动板；12、固定圈；13、第二转盘；14、第二转板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，一种可锻炼腿部并且捶背的轮椅，包括椅体1，椅体1靠板和坐板的表面均开设有凹口，靠板的凹口内活动连接有靠背10，坐板的凹口内活动连接有坐垫2，椅体1的外侧固定连接有外框，外框的顶部活动连接有踏板组6，椅体1的外侧活动连接有坐垫2，坐垫2的底部活动连接有四个尺寸相同的弹簧，四个弹簧分布在坐垫2的四个边角处，坐垫2的底部固定连接有底框3，底框3的内部活动连接有电介质板4，电介质板4的顶部固定连接有绝缘杆，绝缘杆远离电介质板4的一侧与坐垫2固定连接，电介质板4位于极板组5的正极板和负极板之间，电介质板4与控制中枢、第一转板9和第二转板14外侧的转轴电连接，电介质板4的外侧固定连接有极板组5，极板组5由正极板和负极板构成，椅体1的外侧活动连接有踏板组6，踏板组6由左踏板和右踏板构成，左踏板和右踏板的尺寸相同，左踏板和右踏板的底部均固定连接有两个尺寸相同的伸缩杆，两个伸缩杆以顶杆8的中轴线为参考呈现对称分布，伸缩杆的底部固定连接有限位杆，初始时，踏板组6的左踏板和右踏板位于同一平面。

踏板组6的底部活动连接有第一转盘7，第一转盘7的外侧固定连接有两个尺寸相同的卡柱，两个卡柱分别位于第一转盘7的两侧，并且第一转盘7的中轴线为参考呈现对称分布，第一转盘7的外侧活动连接有顶杆8，顶杆8有两个并且尺寸相同，分别位于踏板组6左踏板和右踏板的底部，两个顶杆8位于第一转盘7的两侧，并且以第一转盘7的中轴线为参考呈现对称分布，顶杆8呈现十字状，其横杆的表面开设有通槽，其尺寸与第一转盘7外侧卡柱的尺寸相适配，两个顶杆8竖杆的顶部分别与踏板组6的左踏板和右踏板固定连接，顶杆8的底部固定连接有限位杆，限位杆的内部开设有通孔，其尺寸与顶杆8竖杆的尺寸相适配，第一转盘7的外侧活动连接有第一转板9，第一转板9的外侧活动连接有第一拉绳，第一拉绳远离第一转板9的一侧活动连接有弹簧，第一拉绳活动连接有第一转盘7的外侧。

椅体1的外侧活动连接有靠背10，靠背10的表面开设有十四个尺寸相同的通孔，靠背10的外侧活动连接有移动板11，移动板11的外侧固定连接有十四个尺寸相同的击柱，其尺寸与靠背10通孔的尺寸相适配，并且十四个击柱以靠背10的十四个通孔一一对应，移动板11的外侧活动连接有六个尺寸相同的弹簧，移动板11远离靠背10的一侧固定连接有固定圈12，固定圈12的表面开设有六个尺寸相同凸起块，六个凸起块等距分布在固定圈12的外侧，凸起块外侧固定圈12的区域呈现阶梯状，阶梯状的斜面与两侧凸起块对接，固定圈12的外侧活动连接有第二转盘13，第二转盘13的外侧活动连接有第二拉绳，第二拉绳远离第二转盘13的一侧与移动板11活动连接，第二转盘13的外侧固定连接有旋板，旋板的表面固定连接有六个尺寸相同的凸柱，其凸柱与固定圈12外侧的凸起块位于同一平面，第二转盘13的外侧活动连接有第二转板14，第二转板14的外侧活动连接有转轴，第二转板14的靠近第二转盘13外侧旋板的一侧活动连接有弹簧，弹簧远离第二转板14的一侧与旋板活动连接。

该可锻炼腿部并且捶背的轮椅的工作过程及原理如下：

使用时，病人坐置于坐垫2上，使坐垫2受到重力作用下移并且挤压其底部的弹簧，由于坐垫2通过绝缘杆与电介质板4固定连接，电介质板4位于极板组5的正极板和负极板之间，电介质板4与控制中枢、第一转板9和第二转板14外侧的转轴电连接，使坐垫2下移的同时通过绝缘杆带动电介质板4下移，电介质板4在极板组5的正极板和负极板之间移动，并且随着电介质板4与正极板、负极板的正对面积S增大，电容量C增大，表达式如下：

C＝εS/4πkd

此时电流发生变化使得控制中枢驱动第一转板9和第二转板14外侧的转轴转动。

第一转板9转动的同时拉动通过第一拉绳带动第一拉绳外侧的弹簧发生拉伸再释放，由于第一拉绳活动连接在第一转盘7的外侧，第一转盘7的外侧固定连接有两个尺寸相同的卡柱，两个卡柱分别位于第一转盘7的两侧，两个卡柱分别活动卡在顶杆8横杆的通槽内，两个顶杆8竖杆的顶部分别与踏板组6的左踏板和右踏板固定连接，顶杆8的底部固定连接有限位杆，限位杆的内部开设有通孔，其尺寸与顶杆8竖杆的尺寸相适配，使第一拉绳在运动的同时带动第一转盘7往复转动，第一转盘7通过其两侧的卡柱带动两个顶杆8以相反的方向进行往复上下运动，两个顶杆8分别带动顶部的左踏板和右踏板同步移动，左踏板和右踏板的运动的过程中不断拉伸再收缩其底部的伸缩杆，增加左右踏板运动的稳定性，使踏板组6的左踏板和右踏板带动病人的腿部进行运动，对腿部进行锻炼。

与此同时，第二转板14外侧的转轴转动，由于第二转板14的靠近第二转盘13外侧旋板的一侧活动连接有弹簧，弹簧远离第二转板14的一侧与旋板活动连接，第二转盘13外侧旋板的表面固定连接有六个尺寸相同的凸柱，其凸柱与固定圈12外侧的凸起块位于同一平面，固定圈12的表面开设有六个尺寸相同凸起块，六个凸起块等距分布在固定圈12的外侧，凸起块外侧固定圈12的区域呈现阶梯状，阶梯状的斜面与两侧凸起块对接，第二转盘13的外侧活动连接有第二拉绳，第二拉绳远离第二转盘13的一侧与移动板11活动连接，移动板11的外侧固定连接有十四个尺寸相同的击柱，并且十四个击柱以靠背10的十四个通孔一一对应，初始时，第二转板14位于固定圈12外侧其中一个凸起块外侧的斜面上，第二转盘13外侧其中一个凸柱与第二转板14紧贴，此时第二转盘13外侧的第二拉绳部分被收卷，移动板11外侧的弹簧处于拉伸状态，移动板11外侧的击柱活动卡在靠背10的通孔内，使第二转板14转动至固定圈12凸起块的外侧，第二转板14拉伸其外侧的弹簧并且远离第二转盘13外侧的旋板，使第二转板14不再对其外侧紧贴的凸柱具有阻碍作用，移动板11受到外侧弹簧的作用向右移动，通过第二拉绳拉动第二转盘13进行转动，并且移动板11带动击柱在靠背10的通孔内移动，对病人的背部撞击，进行捶背操作；后续第二转板14转动远离固定圈12的凸起块，靠近第二转盘13外侧的其他凸柱，并通过推动凸柱带动第二转盘13转动并收卷其外侧的第二拉绳，第二拉绳拉动移动板11向左移动，其外侧的击柱同步移动，为下一轮的捶背操作做准备。

根据上述的一种可锻炼腿部并且捶背的轮椅，现提出一种可锻炼腿部并且捶背的轮椅的应用，包括以下步骤：

S1、使用时，病人坐置于坐垫上，使坐垫受到重力作用下移并且挤压其底部的弹簧，由于坐垫通过绝缘杆与电介质板固定连接，电介质板位于极板组的正极板和负极板之间，电介质板与控制中枢、第一转板和第二转板外侧的转轴电连接；

S2、使坐垫下移的同时通过绝缘杆带动电介质板下移，电介质板在极板组的正极板和负极板之间移动，并且随着电介质板与正极板、负极板的正对面积S增大，电容量C增大，表达式如下：

C＝εS/4πkd

此时电流发生变化使得控制中枢驱动第一转板和第二转板外侧的转轴转动；

S3、第一转板转动的同时拉动通过第一拉绳带动第一拉绳外侧的弹簧发生拉伸再释放，由于第一拉绳活动连接在第一转盘的外侧，第一转盘的外侧固定连接有两个尺寸相同的卡柱，两个卡柱分别位于第一转盘的两侧，两个卡柱分别活动卡在顶杆横杆的通槽内；

S4、两个顶杆竖杆的顶部分别与踏板组的左踏板和右踏板固定连接，顶杆的底部固定连接有限位杆，限位杆的内部开设有通孔，其尺寸与顶杆竖杆的尺寸相适配，使第一拉绳在运动的同时带动第一转盘往复转动，第一转盘通过其两侧的卡柱带动两个顶杆以相反的方向进行往复上下运动，两个顶杆分别带动顶部的左踏板和右踏板同步移动；

S5、左踏板和右踏板的运动的过程中不断拉伸再收缩其底部的伸缩杆，增加左右踏板运动的稳定性，使踏板组的左踏板和右踏板带动病人的腿部进行运动，对腿部进行锻炼；

S6、与此同时，第二转板外侧的转轴转动，由于第二转板的靠近第二转盘外侧旋板的一侧活动连接有弹簧，弹簧远离第二转板的一侧与旋板活动连接，第二转盘外侧旋板的表面固定连接有六个尺寸相同的凸柱，其凸柱与固定圈外侧的凸起块位于同一平面，固定圈的表面开设有六个尺寸相同凸起块，六个凸起块等距分布在固定圈的外侧，凸起块外侧固定圈的区域呈现阶梯状，阶梯状的斜面与两侧凸起块对接，第二转盘的外侧活动连接有第二拉绳，第二拉绳远离第二转盘的一侧与移动板活动连接，移动板的外侧固定连接有十四个尺寸相同的击柱，并且十四个击柱以靠背的十四个通孔一一对应；

S7、初始时，第二转板位于固定圈外侧其中一个凸起块外侧的斜面上，第二转盘外侧其中一个凸柱与第二转板紧贴，此时第二转盘外侧的第二拉绳部分被收卷，移动板外侧的弹簧处于拉伸状态，移动板外侧的击柱活动卡在靠背的通孔内，使第二转板转动至固定圈凸起块的外侧；

S8、第二转板拉伸其外侧的弹簧并且远离第二转盘外侧的旋板，使第二转板不再对其外侧紧贴的凸柱具有阻碍作用，移动板受到外侧弹簧的作用向右移动，通过第二拉绳拉动第二转盘进行转动，并且移动板带动击柱在靠背的通孔内移动，对病人的背部撞击，进行捶背操作；

S9、后续第二转板转动远离固定圈的凸起块，靠近第二转盘外侧的其他凸柱，并通过推动凸柱带动第二转盘转动并收卷其外侧的第二拉绳，第二拉绳拉动移动板向左移动，其外侧的击柱同步移动，为下一轮的捶背操作做准备。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。