一种辅助支撑架及康复训练设备

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种辅助支撑架及康复训练设备。

背景技术

世界范围内，有大量不同程度的下肢运动功能障碍患者，这些下肢运动功能障碍患者由于下肢运动能力受损，使得他们的生活质量在很大程度上受到影响，临床医学研究显示，合理有效的康复训练能使部分下肢运动功能障碍患者的运动能力得到一定程度的恢复。但是，现有的地面行走康复训练设备只能提供直线训练。需要转向时需要医护人员提供辅助，由医护人员等用户推动康复训练设备的辅助支架或由医护人员辅助训练对象实现转向，有的还需要停机进行转向，增加了康复训练的难度，使得康复训练过程不能够连续，康复训练效果差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种辅助支撑架及康复训练设备，便于训练对象或用户在康复训练过程中转向。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种辅助支撑架，包括底座、设于底座上的主架、与主架连接的支撑组件，所述辅助支撑架还包括：

移动单元，包括设置于所述底座上的支撑轮组和转动连接于所述底座的转向轮组；

转向动力单元，设于所述底座或所述主架上，与所述转向轮组连接；

转向操控单元，接收转向控制指令；

转向控制单元，分别与所述转向动力单元和所述转向操控单元连接，根据所述转向操控单元输出的转向控制指令控制所述转向动力单元驱动所述转向轮组转动。

可选地，所述转向轮组包括轮架、轮本体和转向轴，所述轮本体转动连接于所述轮架的轮轴上，所述转向轴沿竖直方向固定于所述轮架，所述转向轴与所述底座转动连接，所述转向动力单元能够驱动所述转向轴或轮架相对所述底座转动。

可选地，所述转向动力单元包括驱动组件，与所述轮架或转向轴连接，驱动所述轮架或转向轴相对所述底座转动。

可选地，所述转向轮组设置有两个。

可选地，所述转向动力单元还包括同步转向机构，能够使两个所述转向轮组同步转动。

可选地，所述辅助支撑架还包括转向检测单元，其与所述转向控制单元连接，检测所述转向轮组的转动信息；

所述转向控制单元根据接收到的转向控制指令和所述转向检测单元检测到的转动信息，控制所述驱动组件的输出量。

可选地，所述转向控制指令包括转动方向。

可选地，所述辅助支撑架还包括设置于所述主架或支撑组件的抓握组件。

可选地，所述转向操控单元设置于所述抓握组件和/或所述支撑组件。

可选地，所述辅助支撑架包括多个所述转向操控单元。

另一方面，提供一种康复训练设备，包括下肢训练组件，以及上述的辅助支撑架。

本发明的有益效果：

本发明提供的一种辅助支撑架及康复训练设备，训练对象能够根据实际需求实现自动转弯，操作方便。通过转向操控单元接收控制指令，转向控制单元控制转向动力单元驱动转向轮组转动，转向控制过程无需医护人员辅助，能够实现连续训练而无需停机进行强行转弯。并且，在康复训练过程中，训练对象可以直线行走，也可转向，大大降低了训练场地的限制，训练场景更加丰富，提高了训练效果。另外，主架及支撑组件能够用于为训练对象提供支撑力，提高了训练对象进行康复训练的安全性和体验感。

附图说明

图1是本发明的具体实施方式提供的辅助支撑架的结构示意图；

图2是本发明的具体实施方式提供的一个视角下移动单元和转向动力单元安装在底座上的结构示意图；

图3是图2的Ⅰ处放大图；

图4是是本发明的具体实施方式提供的另一个视角下移动单元和转向动力单元安装在底座上的结构示意图；

图5是本发明的具体实施方式提供的康复训练设备的结构示意图；

图6是本发明的具体实施方式提供的辅助支撑架上设置有抓握组件的结构示意图。

图中：

100、下肢训练组件；

1、底座；11、抓握组件；12、拨钮组件；2、主架；3、支撑组件；41、支撑轮组；42、转向轮组；421、轮架；422、轮本体；423、转向轴；5、转向动力单元；51、电动推杆；52、连杆机构；53、转向臂；6、电池；7、直线传感器；8、高度调节组件。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述，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。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本实施例提供了一种辅助支撑架，如图1所述，其包括底座1、设于底座1上的主架2、与主架2连接的支撑组件3，辅助支撑架还包括移动单元、转向动力单元5、转向操控单元和转向控制单元。具体地，移动单元包括设置于底座1上的支撑轮组41和转动连接于底座1的转向轮组42；转向动力单元5设于底座1或主架2上，与转向轮组42连接；转向操控单元接收转向控制指令；转向控制单元分别与转向动力单元5和转向操控单元连接，根据转向操控单元输出的转向控制指令控制转向动力单元5驱动转向轮组42转动。

通过设置转向动力单元5，能够驱动转向轮组42相对底座1转动，从而控制辅助支撑架的移动方向，实现直线和转弯运动目的，通过控制转向轮组42的转向角，在步态康复训练过程中，可以直线行走，也可实现转向，大大降低了训练场地的限制，训练场景更加丰富；训练对象能够根据实际需求实现自动转弯，操作方便。另外，主架2及支撑组件3能够用于为训练对象提供支撑力，提高了训练对象进行康复训练的安全性和体验感。本实施例中，患者或者进行康复训练的人员统称为训练对象，医护人员、医生或者康复训练师等辅助训练对象进行训练的人员统称为用户。

具体地，训练对象和/或用户可以通过转向操控单元上输入转动方向，转向操控单元将接收到的转动方向发送给转向控制单元，转向控制单元控制转向动力单元5驱动转向轮组42向相应的方向转动。这样，通过转向操控单元发送转向控制指令，转向控制单元控制实现转弯，可以在训练过程中根据需要随时进行转弯，提高了训练效果。

进一步地，训练对象和/或用户还可以通过转向操控单元输入转向角，转向操控单元将接收到的转向角发送给转向控制单元，转向控制单元控制转向动力单元5驱动转向轮组42转动；或者，转向操控单元可以将接收到的转向角发生给转向控制单元，转向控制单元结合预先设置的控制规则，控制转向动力单元5驱动转向轮组42转动。预先设置的控制规则包括设置转向角与转向弯道的对应关系等。

本实施例中，底座1作为安装上述主架2、支撑组件3、移动单元、转向动力单元5、转向操控单元及转向控制单元的支撑结构，使其形成整体结构进行使用。

具体地，支撑轮组41可以设置在底座1的底部，与地面接触，承载重量，使辅助支撑架结构稳定；支撑轮组41可以设置成从动轮。当然，支撑轮组41也可以设置成角度固定的轮子，或者设置成万向轮或中控轮等。本实施例中，支撑轮组41为中控轮。

具体地，转向轮组42可以设置在底座1的底部，与地面接触，承重载重量；转向轮组42可以沿垂直地面方向转动，通过调整转向轮组42的转动方向和转动角度，可以控制整个辅助支撑架的移动方向。转向轮组42可以设置在底座1的前侧，也可以设置在底座1的后侧，具体可以根据底座1的结构和实际需求进行设置。例如，底座1可以包括类“人”字型的两个呈夹角相连接的安装杆，则转向轮组42可以为一个，设置在两个安装杆相交的一端上。当然，转向轮组42也可以为两个，分别设置在两个安装杆背离相交的另一端上。本实施例中，如图2所示，底座1包括两个相互平行的第一安装杆和用于连接两个第一安装杆的第二安装杆，两个转向轮组42设置在两个第一安装杆靠近第二安装杆的一端，两个支撑轮组41设置在两个第一安装杆背离第二安装杆的一端。当然，其他实施例中，也可以不要支撑轮组41，在底座1的第一安装杆上设置四个转向轮组42。

可选地，如图2所示，转向轮组42包括轮架421、轮本体422和转向轴423，轮本体422转动连接于轮架421的轮轴上，转向轴423沿竖直方向固定于轮架421，转向轴423与底座1转动连接，转向动力单元5能够驱动转向轴423或轮架421相对底座1转动，转向轮组42绕转向轴423的轴线实现转动。具体地，转向轮组42还包括轮轴，通过轮轴，将轮本体422安装于轮架421上，轮本体422可在轮架421上转动。

可选地，转向动力单元5包括驱动组件，与轮架421或转向轴423连接，驱动轮架421或转向轴423相对底座1转动，从而驱动转向轮组42转动；可选地，驱动组件的固定端固定于底座1或主架2上，输出端驱动转向轮组42转动，优选地，驱动组件的固定端放到主架2底部附近。可选地，驱动组件为直线驱动结构，驱动组件的输出端连接于轮架421，直线驱动结构的输出端伸缩，带动轮架421转动。具体地，本实施例中，如图2所示，直线驱动结构可以是电动推杆51，电动推杆51的固定端固定于底座1或主架2上，电动推杆51的输出端连接于转向轮组42的轮架421上。另外，直线驱动结构也可以是丝杠螺母机构和用于驱动丝杠转动的电机，电机固定于底座1或主架2上，螺母固定设置于轮架421上；或者，直线驱动结构也可以将电动推杆51换成是齿轮齿条机构和用于驱动齿轮转动的电机，齿条连接于轮架421。当然，直线驱动结构也可以是直线电机等，只要能够输出直线运动的结构均可，不再赘述。可选地，驱动组件也可以为回转驱动结构，驱动组件的输出端驱动连接于转向轴423；具体地，回转驱动结构可以是电机，电机驱动转向轴423直接连接，直接驱动转向轴423转动，从而实现转向轮组42的转动。或者也可以是在轮架421上设置转向臂53，电机驱动转向臂53摆动，带动转向轮组42转动。进一步地，可以将转向动力单元5简化为非电动机构，以人力进行调节，实现转向轮组42的转向。

当设置有两个转向轮组42时，可选地，转向动力单元5还包括同步转向机构，能够使两个转向轮组42同步转动。本实施例中，如图2和图3所示，同步转向机构为连杆机构52，连杆机构52连接两个转向轮组42，驱动组件通过连杆机构52驱动两个转向轮组42同步转动，只需设置一个驱动组件，结构简单，控制方便。其他实施例中，可以设置两个驱动组件分别驱动两个转向轮组42转动，转向控制单元控制两个驱动组件同时动作，即可实现两个转向轮同时转动。

具体地，驱动组件的固定端设置在底座1或主架2上，输出端连接于连杆机构52，驱动连杆机构52移动，连杆机构52带动两个转向轮组42转动，或者输出端也可以连接于一个转向轮组42上，一个转向轮组42转动，通过连杆机构52带动另一个转向轮组42转动；具体地，连杆机构52连接在轮架421上或者连接在转向臂53上。本实施例中，电动推杆51的一端固定于主架2上，另一端与连杆机构52连接，通过电动推杆51的伸长缩短，实现连杆机构52的移动从而带动转向臂53摆动，带动转向轮组42转动。

具体地，连杆机构52可以是一根连杆，连杆的两端分别连接于两个转向轮组42的，将设置在两个转向轮组42上的转向臂53通过转轴可转动的连接，当连杆移动时，可以带动两个转向轮组42同步转动。对于在主架2上设置一个转向轮组42的设备，转向机构可以简化为只有转向臂53和转轴。连杆机构52也可以是多个相互铰接的连杆，连杆机构52的两个自由端分别连接两个转向轮组42，具体地可参照一个连杆的情况，不再赘述。

可选地，辅助支撑架还包括转向检测单元，其与转向控制单元连接，检测转向轮组42相对底座1的转动信息；转向控制单元根据接收到的转向控制指令和转向检测单元检测到的转动信息，控制驱动组件的输出量；转向检测单元可以设置在底座1或者主架2或者其他位置，也可以设置在转向轮组42上或者转向轮组42附近，根据实际情况进行设置即可。

具体地，当驱动组件为直线驱动结构时，输出量是指直线驱动结构是伸出或缩回，以及伸出或缩回的尺寸；当驱动组件为回转驱动结构时，输出量是指回转驱动结构的回转方向，以及转角大小。

具体地，转向检测单元包括传感器，主要用于检测转向轮组42转动的角度。如图4所示，驱动组件为直线驱动结构时，转角控制单元包括直线传感器7，直线传感器7用于检测驱动组件的输出端的伸出长度；或驱动组件为回转驱动结构时，转角控制单元包括角度传感器，角度传感器用于检测驱动组件的输出端的转向角；通过传感器检测当前转向轮组42的转动方向和转向角信息反馈给转向控制单元，以控制驱动组件的输出量，提高了控制准确性。本实施例中，传感器设置在电动推杆51的一端与连杆上，用于检测推杆伸长缩短的距离，从而间接测量转向轮组42的转动方向和转向角。其他实施例中，传感器也可以在转向轮组42的转向轴423上设置角度检测传感器，直接检测转向轮组42的转向角。

具体地，转向操控单元接收外部用户或者训练对象输入的转向控制指令，并将接收到转向控制指令发送给转向控制单元。转向操控单元可以与转向控制单元有线或无线连接。为了接收训练对象输入的转向控制指令，转向操控单元可以设置在主架2上，训练对象的双手放置附近；为了接收用户输入的转向控制指令，转向操控单元可以设置在用户便于触及到或操控的地方。具体地，转向操控单元的数量可以根据需要设置一个或多个。

转向操控单元为可同时接收用户或训练对象输入的转动方向和转向角的拨钮组件12、滚动组件、虚拟按键或遥控器等。训练对象或用户通过转向操控单元输入控制指令，转向控制单元根据接收到的控制指令生成输出控制指令，将输出控制指令发送给转向动力单元5，驱动转向轮组42相对底座1转动，实现方向的调节。

在另一实施例中，如图6所述，底座1沿水平第一方向开设有开口，两组拨钮组件12对称设置于支撑组件3沿水平第二方向的两侧，转向操控单元可以为拨钮组件12，数量为两个。两个拨钮组件12分别设置在训练对象的左右手附近。具体地，主架2或支撑组件3上可以设置有抓握组件11，训练对象的左右手可以抓握于两侧的抓握组件11上，作为行走时依扶之用。为符合抓握习惯，方便抓握，抓握组件11可以设置在患者躯干前侧，高度低于肩部。抓握组件11可以设置在支撑组件3上，支撑组件3连接于主架2。具体地，抓握组件11可以包括抓握扶手和用于固定、连接抓握扶手和支撑组件3的固定件等，抓握扶手的形状可以为杆状等结构，其与水平面呈夹角倾斜设置，与人前侧呈夹角设置等符合人手握持的习惯。拨钮组件12设置在两侧的抓握扶手上，以方便操作。具体地，拨钮组件12可以设置在在抓握扶手上大拇指附近位置。当然，拨钮组件12也可以设置抓握扶手的其他位置，或者设置在主架2上，具体地，主架2包括与底座1连接的立柱和连接于立柱上的平台，抓握组件11的固定座可以设置在立柱或平台上，拨钮组件12也可以设置在立柱或平台上便于训练对象的手可以触及的任何位置。

这里，拨钮组件12可以是波轮或旋钮等，不进行限定，只要训练对象可以通过拨钮组件12来输入转向控制指令即可。

进一步地，转向操控单元可以设置有多个，分别供训练对象和用户控制，多个转向操控单元可以是相同或不同类型的结构，具体可以根据操控对象以及其位置进行选择。例如，在图6所示方案的基础上，可以再增加一个遥控器供用户使用。用户可以通过遥控器输入转向控制指令，控制转向轮组42转动。当然，还可以通过在用户操作的触摸屏上增加转向控制的虚拟按键等供用户输入转向控制指令。

进一步地，在辅助支撑架包括两个或多个转向操控单元的情况下，转向控制单元可以根据设置，只选择其中一个转向操控单元输出的转向控制指令进行转向控制。例如，可以根据训练对象的患侧或者健侧来选择进行控制转向操控单元，如果训练对象的患侧为左侧，则选择训练对象右手控制的拨钮组件12来进行转向控制，转向控制单元则只根据训练对象右手控制的拨钮组件12输出的转向控制指令进行转向控制。当然，转向控制单元也可以设置为：在不同时接收到多个转向操控单元输出转向控制指令的时候，根据接收到的转向控制指令进行转向控制；在同时接收到多个转向操控单元输出转向控制指令的时候，根据设置只选择其中一个转向操控单元输出的转向控制指令进行转向控制。例如，在为训练对象和用户都提供了转向操控单元，实际使用时，如果训练对象和用户同时通过各自的转向操控单元想转向控制单元输出转向控制指令，则转向控制单元可以根据设置只选择接收到的用户发送的转向控制指令，进行转向控制。

进一步地，辅助支撑架还包括复位结构，在不接收转向控制指令时，或者在训练对象或用户触碰转向操控单元时，控制转向操控单元处于初始状态或初始位置，不输出转向控制指令。具体地，复位结构可以为设置于转向操控单元中的弹性元件，实现训练对象或用户松开或不触碰转向操控单元时，转向操控单元的自动复位或自动回中。例如，在转向操控单元为拨钮组件12时，复位结构可以为设置于拨钮组件12的按钮本体上的弹簧等弹性元件，以实现训练对象松开拨钮组件12后拨钮组件12的自动复位。并且，转向控制单元检测到转向操控单元不输出转向控制指令时，控制转向动力单元5驱动转向轮组42回到中间的位置，实现转向轮组42的自动复位或回中。甚至，拨钮组件12也可以简化成开关，拨到左边转向轮组42转向左侧，拨到右边转向轮组42转到右边。

当然，转向控制单元还可以为控制康复训练的主控单元，主控单元同时用于控制辅助支撑架和下肢训练组件。

具体地，转向控制单元负责接收转向操控单元的信号、处理信息和发送控制指令给转向动力单元5。具体地，转向控制单元可以是单片机、处理器、微控制器等具有信号处理能力的电子器件，这里不做限制。转向控制单元能够接收路径检测传感器的反馈信号，将信号进行处理，生成控制指令，再对转向控制单元发出控制指令，进行自动控制；转向控制单元也能够接收来自拨钮组件12、滚动组件、虚拟按键的手动控制信息，将信号进行处理，生成控制指令，再对转向控制单元发出控制指令，进行手动控制，使转向轮组42转动，实现转弯。

具体地，支撑组件3用于为训练对象提供支撑力，防止行走过程中摔倒，进一步提高了使用安全性。具体地，支撑组件3设置在主架2上。为了支撑组件3能够适应不同训练对象的身高，进一步具体地，辅助支撑架还包括高度调节组件8，高度调节组件8设置在主架2上，支撑组件3设置在高度调节组件8上，高度调节组件8能够调节支撑组件3的高度以适应不同训练对象的身高进行支撑；具体地，高度调节组件8可以采用电动推杆51等结构，不再赘述。作为可选地，高度调节组件8也可以设置在底座1或者主架2上。

具体地，辅助支撑架还包括设置在底座1上的电池6，电池6用于为整个辅助支撑架供电。

本实施例提供了一种康复训练设备，如图5所示，包括下肢训练组件100和辅助支撑架，其中，下肢训练组件100用于辅助训练对象进行腿部训练，辅助支撑架用于在训练过程中为训练对象或下肢训练组件100提供支撑力，能够防止由于训练对象自身力量不足而难以进行训练，提高了训练效果，且能够防止训练对象摔倒，提高了使用安全性。通过采用上述的辅助支撑架，能够在不停机的情况下实现转弯，提高训练对象使用安全性和体验性，提高训练效果；训练对象能够根据实际需求实现自动转弯，操作方便。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。