卧式双腿运动康复机

技术领域

本发明涉及医疗保健运动机械技术领域，特别是一种卧式双腿运动康复机。

背景技术

腿部无力的老年人、运动障碍患者、残疾人等由于常年躺于病床之上，缺乏运动，腿部易出现肌肉萎缩等健康问题，严重损害了老人们和病人们的身心健康。通常情况下，患者们求助于康复机构，由他们帮助患者们锻炼和康复。但是传统的步态康复是由经验丰富的理疗师和专业的医疗人员提供的，并且至少需要三个理疗师同时工作才能监测、辅助双腿运动。这种方法不仅价格昂贵，费时费力，而且效率低下。

随着科学技术的发展，市面上出现了辅助腿部锻炼和康复的机器，但是目前辅助腿部康复的机器大多为外骨骼减重形式，将人体悬挂安置于跑步机上方，或者将人体双腿放置于立式腿式支架上。这样的机器对场地空间要求较高，安全性不足，有可能发生摔倒等事故，并且不利于卧病在床，无法下床的病人进行康复训练，同时现有的腿部锻炼康复的机器仅采用电机的动力带动腿部运动，而且速度的选择模式单调，并且用久了速度会产生较大误差，且不易维修。

发明内容

本发明针对现有技术存在的缺陷，提供一种适用于在床上使用的辅助腿部肌肉康复运动的康复机，安全性高使用方便，从而解决了现有康复机无法适用于卧床病人进行康复训练的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种卧式双腿运动康复机，包括支架，其内部中空，底部能立在平面上，所述支架内通过轮轴安装有一驱动轮，驱动轮的轮轴两端各通过一曲柄连接一套连杆组件，每套连杆组件的结构包括踏板、小腿辅助杆、大腿辅助杆以及支架连接杆；所述踏板的两端分别与所述曲柄一端、所述小腿辅助杆一端连接，所述小腿辅助杆另一端与所述大腿辅助杆一端铰接，所述大腿辅助杆另一端与所述支架连接杆一端铰接，所述支架连接杆另一端与所述支架连接；所述驱动轮通过所述曲柄带动两套连杆组件运动，从而帮助用户实现骑脚踏车的运动。

所述小腿辅助杆内侧设有腿托。

所述支架连接杆一端通过紧固件与所述支架固连，并沿竖直方向朝支架外部倾斜设置，且倾斜角度可调。

所述支架顶部连接有支撑板，其上安装有伺服电机，其输出轴通过联轴器与一主动轮连接，所述主动轮通过同步带与所述驱动轮传动连接。

所述驱动轮安装于两块竖板之间，所述竖板顶端与所述支撑板的底面连接，所述同步带位于两块竖板之间。

所述小腿辅助杆、大腿辅助杆均采用伸缩结构，长度可调。

小腿辅助杆的结构包括第一杆本体，其外侧面设有滑槽，所述滑槽内连接有滑块件，所述滑块件一端通过铰轴与所述大腿辅助杆连接，第一杆本体另一端通过固定件与所述踏板的一端连接。

小腿辅助杆的结构包括连接座，其上具有一卡槽，所述卡槽内插接有第二杆本体，其外侧设有调节一调节套，所述连接座、第二杆本体各通过一调节螺杆与所述调节套连接。

大腿辅助杆和小腿辅助杆的结构相同。

本发明的有益效果如下：

本发明的卧式双腿运动康复机，即使病人卧病在床依然可以使用，并且避免了摔倒等意外风险，可根据个人需求而调节小腿辅助杆、大腿辅助杆长度以满足自身情况；电机和同步带轮驱动机构提高了驱动的稳定性和安全性。本发明加工方便、成本较低，使用灵活，便于大规模推广使用。

本发明使用时，双腿的运动轨迹与连杆的运动轨迹基本相同，既保护了用户的安全，又增加了系统的稳定性。小腿辅助杆、大腿辅助杆长度都可以小范围内调节，节约材料，提高机构的稳定性与刚性更好。采用腿托固定小腿，其上放置有海绵等柔性体，与小腿大面积接触，保护了小腿软组织不因压力过大或其他意外而损伤。

本发明将腿部康复锻炼分为伺服电机提供动力，带动腿部运动的被动训练模式和伺服电机提供阻尼，需要腿部自主运动的主动运动模式，病人在锻炼中可以不断调整模式和各个参数，找到适合自身的锻炼模式。

本发明镂空减重结构的龙门架式支架可放置于床两侧，即使用户不下床依然可以使用本发明。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的其中一组连杆组件的结构示意图。

图3为本发明另一组连杆组件的结构示意图。

图中：1、支架；2、曲柄；3、竖板；4、踏板；5、小腿辅助杆；6、大腿辅助杆；7、支架连接杆；8、同步带；9、主动轮；10、护罩；11、腿托；12、伺服电机；13、调节螺杆；14、调节套；51、第二杆本体；52、连接座；53、第一杆本体；54、滑块件；55、固定件。

具体实施方式

以下结合附图说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，本实施例的卧式双腿运动康复机，包括支架1，具体地，支架1成龙门架结构，其内部中空，底部能立在平面上，支架1内通过轮轴安装有一驱动轮，驱动轮的轮轴两端各通过一曲柄2连接一套连杆组件，每套连杆组件的结构包括踏板4、小腿辅助杆5、大腿辅助杆6以及支架连接杆7；踏板4的两端分别与曲柄2一端、小腿辅助杆5一端连接，小腿辅助杆5另一端与大腿辅助杆6一端铰接，大腿辅助杆6另一端与支架连接杆7一端铰接，支架连接杆7另一端与支架1连接；驱动轮通过曲柄2带动两套连杆组件运动，从而帮助用户实现骑脚踏车的运动。

小腿辅助杆5内侧设有腿托11。

支架连接杆7一端通过紧固件与支架1固连，并沿竖直方向朝支架1外部倾斜设置，且倾斜角度可调。

支架1顶部连接有支撑板，其上安装有伺服电机12，其输出轴通过联轴器与一主动轮9连接，主动轮9通过同步带8与驱动轮传动连接。

驱动轮安装于两块竖板3之间，竖板3顶端与支撑板的底面连接，同步带8位于两块竖板3之间。驱动轮外部安装有护罩10，通过护罩10安装在两块竖板3之间。

小腿辅助杆5、大腿辅助杆6均采用伸缩结构，长度可调。

本实施例的卧式双腿运动康复机，便于卧床病人的腿部康复运动，其设计原理如下：

支架1作为框架具有刚度较合适的，便于移动并支撑整个康复机，医院病床的高度一般0.5m左右，宽度为0.9m，作为一种实施方式，本实施例的支架1设计为整体高度为1.2m，宽度为1.4m，长0.8m，这样康复机就可以和床进行抽离和匹配。使用时，曲柄2提供动力，小腿辅助杆5与大腿辅助杆6作为动力外骨骼用于辅助人的小腿和大腿的运动，小腿辅助杆5内侧还设置腿托11，作为一种实施方式，腿托11上上放置有海绵等柔性体，与小腿大面积接触，穿戴时小腿辅助杆5、大腿辅助杆6与粘扣带，海绵等一起配合使用，使用户双腿舒适，保护了小腿软组织不因压力过大或其他意外而损伤。

作为一种实施方式，本实施例的动力机构采用同步带8和同步带轮传递动力。传动比需求为1∶1，同步带轮选用8M-20齿的两个同步带轮，能保持特定的传动比。同步轮主要传递扭矩，而基本不受轴向力的作用，伺服电机12只提供扭矩，为保护电机轴不受到弯矩的作用，伺服电机12和主动轮9之间用联轴器连接。为保证康复锻炼过程中的安全，联轴器采用扭力限制型安全联轴器TLC250-2，可限制扭矩范围于人体可承受安全范围，轴向插入，安装方便，能补偿安装误差，可以安装后调节打滑力矩，当力矩过大时，联轴器打滑，从而保证了人体的安全。

作为一种实施方式，采用控制算法使伺服电机12在速度和力矩上保持稳定。

考虑框架的高度、病床高度、小腿长度，作为一种实施方式，设计支架1整体长度为415mm，在保证支架1有较好的刚度和强度的同时，尽量减轻整体机构的重量，故支架1有镂空减重设计。

小腿辅助杆5与大腿辅助杆6长度可调节，调节红色部分可调节连杆和摇杆长度，用户根据自身需求，调节长度以适应自身情况。

作为一种实施方式，如图3所示，小腿辅助杆5的结构包括第一杆本体53，其外侧面设有滑槽，滑槽内连接有滑块件54，滑块件54一端通过铰轴与大腿辅助杆6连接，第一杆本体53另一端通过固定件55与踏板4的一端连接，且大腿辅助杆6和小腿辅助杆5的结构相同。需要调节时，通过滑块件54和第一杆本体53上的滑槽配合，调节相对位置从而调整小腿辅助杆5的长度。

作为一种实施方式，如图2所示，小腿辅助杆5的结构包括连接座52，其上具有一卡槽，卡槽内插接有第二杆本体51，其外侧设有调节一调节套14，连接座52、第二杆本体51各通过一调节螺杆13与调节套14连接，大腿辅助杆6和小腿辅助杆5的结构相同。需要调节时，通过调节螺杆13和调节套14的配合，调节第二杆本体51、连接座52相对位置而调整小腿辅助杆5的长度。

本实施例的小腿辅助杆5与大腿辅助杆6长度都可以小范围内调节，具体设计为50mm，且长度每隔50mm就有相应长度系列，这样可以节约材料，提供机构的稳定性与刚性。