一种上肢关节康复训练器及方法

技术领域

本发明涉及康复训练设备领域，具体地讲，涉及一种上肢关节康复训练器及方法。

背景技术

人类的上肢与下肢相比，骨骼轻巧，关节囊薄而松弛，侧副韧带少，肌肉多，肌形较小而细长，故运动灵活。上肢通过肩部与颈、胸和背部相接。上肢可分为肩、臂、肘、前臂、腕和手部。

上肢康复时常常分别需要肘关节康复训练器和腕关节康复训练器。两个康复动作涉及的肌肉群关系密切，单独锻炼康复不如同时，如果设计一款综合两种功能的康复器能够同时进行两种康复效率更高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种上肢关节康复训练器及方法，方便上肢多关节同时进行康复训练。

本发明采用如下技术方案实现发明目的：

一种上肢关节康复训练器及方法，包括框体，其特征在于：所述框体固定连接锥体，所述框体固定连接方块，所述方块设置有梯形滑槽，所述框体固定连接圆块一，所述框体固定连接圆块二，所述框体通过电机支架固定连接电机一，所述电机一的输出轴固定连接齿轮二的中心轴，所述齿轮二的中心轴轴承连接所述圆块二，所述圆块一轴承连接圆轴一，所述圆轴一固定连接齿轮一，所述齿轮一啮合所述齿轮二，所述圆轴一穿过所述框体，所述圆轴一固定连接轨道盘，所述轨道盘上设置有轨道槽二，所述锥体转动连接连杆一的一端，所述连杆一固定连接L板一，所述L板一设置有一组均匀分布的直口槽一，所述连杆一的另一端固定连接圆轴二，所述圆轴二转动连接连杆二的一端，所述圆轴二匹配所述轨道槽二；所述连杆二的另一端转动连接圆柱，所述圆柱固定连接梯形滑块，所述T形滑块设置在所述梯形滑槽内，所述连杆二固定连接L板二，所述L板二设置有一组均匀分布的直口槽二，所述L板二固定连接手部摆动组件。

作为本技术方案的进一步限定，所述手部摆动组件包括L板三，所述L板二固定连接所述L板三，所述L板三固定连接支架，所述支架固定连接圆板一，所述支架固定连接轨道槽一，所述支架固定连接电机支架，所述电机支架固定连接电机二，所述电机二的输出轴穿过所述支架，所述电机二的输出轴固定连接圆板二，所述圆板二固定连接半齿圈，所述电机二的输出轴固定连接半齿轮。

作为本技术方案的进一步限定，所述轨道槽内嵌套齿条，所述齿条啮合齿轮三，所述齿轮三的中心轴轴承连接所述L板三，所述半齿轮匹配所述齿轮三，所述半齿圈匹配所述齿轮三，所述齿条固定连接圆杆，所述圆杆设置有上下分布的两个直槽，所述圆杆设置有斜槽，所述斜槽的两端分别连通对应的所述直槽。

作为本技术方案的进一步限定，所述圆板一轴承连接圆环，所述圆环固定连接圆块三，所述圆环固定连接圆管，所述圆管固定连接把手，所述圆杆穿过所述圆板一及所述圆环，所述圆杆匹配所述圆管，所述圆块三匹配所述直槽，所述圆块三匹配所述斜槽。

作为本技术方案的进一步限定，所述轨道盘具有多种型号。

作为本技术方案的进一步限定，所述轨道槽二具有多种形状。

一种上肢关节康复训练器训练方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：根据患者体型及恢复情况，选择合适的所述轨道盘；

步骤二：患者座好后，手握住所述把手，使用绑带穿过所述直口槽一将大臂与所述L板一固定好，使用绑带穿过所述直口槽二将前臂与所述L板二固定好；

步骤三：打开所述电机一及所述电机二；

步骤四：所述L板一及所述L板二带动大臂及前臂往复摆动，实现对肩关节及肘关节的康复训练；

步骤五：所述把手带动手部往复转动，实现对腕关节的康复训练。

所述电机一转动时，带动所述齿轮二转动，所述齿轮二带动所述齿轮一转动，所述齿轮一带动所述圆轴一转动，所述圆轴一带动所述轨道盘转动，所述轨道盘带动所述圆轴二沿所述轨道槽二运动，实现所述圆轴二往复摆动，所述圆轴二带动所述连杆一及所述连杆二往复摆动，所述连杆一带动所述L板一往复摆动，所述连杆二带动所述L板二往复摆动，所述连杆二带动所述圆柱往复移动，所述圆柱带动所述梯形滑块沿所述梯形滑槽往复移动，所述L板二带动所述手部摆动组件往复摆动。

作为本技术方案的进一步限定，所述电机二转动时，带动所述圆板二、所述半齿轮及所述半齿圈转动，所述半齿轮与所述齿轮啮合时，所述齿轮正转，所述半齿圈与所述齿轮啮合时，所述齿轮反转，所述半齿轮与所述半齿圈不同时与所述齿轮啮合，所述齿轮带动所述齿条往复移动，所述齿条带动所述圆杆沿所述圆管往复移动，所述圆杆带动所述圆块沿所述斜槽及所述直槽往复移动，所述圆块沿所述斜槽移动时，实现所述圆环转动，所述圆环带动所述圆管转动，所述圆管带动所述把手摆动。

作为本技术方案的进一步限定，正常人体屈曲不超过135到150度，过伸不超过10度，通过所述L板二实现前臂屈曲和过伸在正常角度范围内。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：

1、本装置锻炼时，肘关节与圆轴二位置重叠，通过电机一带动实现L板一及L板二带动大臂及前臂往复摆动实现，对肩关节及肘关节的康复训练。通过设置直槽及斜槽，电机二转动时，当圆块处于直槽内时，把手与水平面保持一定角度，圆块处于斜槽内时，把手角度不断发生变化，把手带动手部往复转动，实现对腕关节的康复训练。两者相结合，实现摆臂同时腕关节转动，实现前臂屈曲和过伸锻炼，设置直槽，实现前臂屈曲和过伸位置保持，实现使用者康复训练。

2、本装置通过设置不同型号的轨道盘以及不同形状的轨道槽二，实现根据使用者的康复状态或者使用者的体型进行合理选择，使使用者在训练过程中更为舒适、科学。

3、本装置通过巧妙地设计，实现将肩关节、肘关节、腕关节以及前臂训练有机的结合在一起，与单一锻炼形式相比，锻炼效果更好，节约使用者的锻炼时间。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图一。

图2为本发明的局部立体结构示意图一。

图3为本发明的局部立体结构示意图二。

图4为本发明的局部立体结构示意图三。

图5为本发明的局部立体结构示意图四。

图6为本发明的局部立体结构示意图五。

图7为本发明的局部立体结构示意图六。

图8为本发明的不同型号轨道盘立体结构示意图。

图9为本发明的局部立体结构示意图七。

图10为本发明的立体结构示意图二。

图11为本发明的上肢康复运动范围示意图。

图中：1、框体，2、锥体，3、方块，4、梯形滑槽，5、圆轴一，6、齿轮一，7、圆块一，8、齿轮二，9、圆块二，10、电机一，11、L板一，12、直口槽一，13、连杆一，14、圆轴二，15、连杆二，16、L板二，17、直口槽二，18、梯形滑块，19、圆柱，20、L板三，21、轨道槽一，22、支架，23、电机支架，24、圆板一，25、电机二，26、圆板二，27、半齿圈，28、半齿轮，29、齿轮三，30、齿条，31、圆杆，32、直槽，33、斜槽，34、把手，35、圆管，36、圆环，37、圆块三，38、轨道盘，39、轨道槽二。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

本发明包括框体1，所述框体1固定连接锥体2，所述框体1固定连接方块3，所述方块3设置有梯形滑槽4，所述框体1固定连接圆块一7，所述框体1固定连接圆块二9，所述框体1通过电机支架固定连接电机一10，所述电机一10的输出轴固定连接齿轮二8的中心轴，所述齿轮二8的中心轴轴承连接所述圆块二9，所述圆块一7轴承连接圆轴一5，所述圆轴一5固定连接齿轮一6，所述齿轮一6啮合所述齿轮二8，所述圆轴一5穿过所述框体1，所述圆轴一5固定连接轨道盘38，所述轨道盘38上设置有轨道槽二39，所述锥体2转动连接连杆一13的一端，所述连杆一13固定连接L板一11，所述L板一11设置有一组均匀分布的直口槽一12，所述连杆一13的另一端固定连接圆轴二14，所述圆轴二14转动连接连杆二15的一端，所述圆轴二14匹配所述轨道槽二39；

所述连杆二15的另一端转动连接圆柱19，所述圆柱19固定连接梯形滑块18，所述T形滑块18设置在所述梯形滑槽4内，所述连杆二15固定连接L板二16，所述L板二16设置有一组均匀分布的直口槽二17，所述L板二16固定连接手部摆动组件。

所述手部摆动组件包括L板三20，所述L板二16固定连接所述L板三20，所述L板三20固定连接支架22，所述支架22固定连接圆板一24，所述支架22固定连接轨道槽一21，所述支架22固定连接电机支架23，所述电机支架23固定连接电机二25，所述电机二25的输出轴穿过所述支架22，所述电机二25的输出轴固定连接圆板二26，所述圆板二26固定连接半齿圈27，所述电机二25的输出轴固定连接半齿轮28。

所述轨道槽21内嵌套齿条30，所述齿条30啮合齿轮三29，所述齿轮三29的中心轴轴承连接所述L板三20，所述半齿轮28匹配所述齿轮三29，所述半齿圈27匹配所述齿轮三29，所述齿条30固定连接圆杆31，所述圆杆31设置有上下分布的两个直槽32，所述圆杆31设置有斜槽33，所述斜槽33的两端分别连通对应的所述直槽32。

所述圆板一24轴承连接圆环36，所述圆环36固定连接圆块三37，所述圆环36固定连接圆管35，所述圆管35固定连接把手34，所述圆杆31穿过所述圆板一24及所述圆环36，所述圆杆31匹配所述圆管35，所述圆块三37匹配所述直槽32，所述圆块三37匹配所述斜槽33。

所述轨道盘38具有多种型号。

所述轨道槽二39具有多种形状。

一种上肢关节康复训练器训练方法，包括以下步骤：

步骤一：根据患者体型及恢复情况，选择合适的所述轨道盘38；

步骤二：患者座好后，手握住所述把手34，使用绑带穿过所述直口槽一12将大臂与所述L板一11固定好，使用绑带穿过所述直口槽二17将前臂与所述L板二16固定好；

步骤三：打开所述电机一10及所述电机二25；

步骤四：所述L板一11及所述L板二16带动大臂及前臂往复摆动，实现对肩关节及肘关节的康复训练；

步骤五：所述把手34带动手部往复转动，实现对腕关节的康复训练。

所述电机一10转动时，带动所述齿轮二8转动，所述齿轮二8带动所述齿轮一6转动，所述齿轮一6带动所述圆轴一5转动，所述圆轴一5带动所述轨道盘38转动，所述轨道盘38带动所述圆轴二14沿所述轨道槽二39运动，实现所述圆轴二14往复摆动，所述圆轴二14带动所述连杆一13及所述连杆二15往复摆动，所述连杆一13带动所述L板一12往复摆动，所述连杆二15带动所述L板二16往复摆动，所述连杆二15带动所述圆柱19往复移动，所述圆柱19带动所述梯形滑块18沿所述梯形滑槽4往复移动，所述L板二16带动所述手部摆动组件往复摆动。

所述电机二25转动时，带动所述圆板二26、所述半齿轮28及所述半齿圈27转动，所述半齿轮28与所述齿轮29啮合时，所述齿轮29正转，所述半齿圈27与所述齿轮29啮合时，所述齿轮29反转，所述半齿轮28与所述半齿圈27不同时与所述齿轮29啮合，所述齿轮29带动所述齿条30往复移动，所述齿条30带动所述圆杆31沿所述圆管35往复移动，所述圆杆31带动所述圆块37沿所述斜槽33及所述直槽32往复移动，所述圆块37沿所述斜槽33移动时，实现所述圆环36转动，所述圆环36带动所述圆管35转动，所述圆管35带动所述把手34摆动。

正常人体屈曲不超过135到150度，过伸不超过10度，通过所述L板二16实现前臂屈曲和过伸在正常角度范围内。

本发明的工作流程为：根据患者体型及恢复情况，选择合适的轨道盘38。患者座好后，手握住把手34，使用绑带穿过直口槽一12将大臂与L板一11固定好，使用绑带穿过直口槽二17将前臂与L板二16固定好。

打开电机一10及电机二25。电机一10转动时，带动齿轮二8转动，齿轮二8带动齿轮一6转动，齿轮一6带动圆轴一5转动，圆轴一5带动轨道盘38转动，轨道盘38带动圆轴二14沿轨道槽二39运动，实现圆轴二14往复摆动，圆轴二14带动连杆一13及连杆二15往复摆动，连杆一13带动L板一12往复摆动，连杆二15带动L板二16往复摆动，连杆二15带动圆柱19往复移动，圆柱19带动梯形滑块18沿梯形滑槽4往复移动，L板二16带动手部摆动组件往复摆动。电机二25转动时，带动圆板二26、半齿轮28及半齿圈27转动，半齿轮28与齿轮29啮合时，齿轮29正转，半齿圈27与齿轮29啮合时，齿轮29反转，半齿轮28与半齿圈27不同时与齿轮29啮合，齿轮29带动齿条30往复移动，齿条30带动圆杆31沿圆管35往复移动，圆杆31带动圆块37沿斜槽33及直槽32往复移动，圆块37沿斜槽33移动时，实现圆环36转动，圆环36带动圆管35转动，圆管35带动把手34摆动。

L板一11及L板二16带动大臂及前臂往复摆动，实现对肩关节及肘关节的康复训练。把手34带动手部往复转动，实现对腕关节的康复训练。

本装置锻炼时，肘关节与圆轴二14位置重叠，通过电机一10带动实现L板一11及L板二16带动大臂及前臂往复摆动实现，对肩关节及肘关节的康复训练。通过设置直槽32及斜槽33，电机二25转动时，当圆块37处于直槽32内时，把手34与水平面保持一定角度，圆块37处于斜槽33内时，把手34角度不断发生变化，把手34带动手部往复转动，实现对腕关节的康复训练。两者相结合，实现摆臂同时腕关节转动，实现前臂屈曲和过伸锻炼，设置直槽32，实现前臂屈曲和过伸位置保持，实现使用者康复训练。

本装置通过设置不同型号的轨道盘38以及不同形状的轨道槽二39，实现根据使用者的康复状态或者使用者的体型进行合理选择，使使用者在训练过程中更为舒适、科学。

本装置通过巧妙地设计，实现将肩关节、肘关节、腕关节以及前臂训练有机的结合在一起，与单一锻炼形式相比，锻炼效果更好，节约使用者的锻炼时间。

以上公开的仅为本发明的具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。