一种关节本体感觉测试训练仪

技术领域

本发明涉及医疗辅助器械的技术领域，具体而言，涉及一种关节本体感觉测试训练仪。

背景技术

由于踝关节、肩关节、髋关节、腕关节、膝关节和肘关节等关节是人体解剖结构最复杂和最易受伤的关节之一，且人体运动过程复杂，故难以用直接的方法来测量这些关节各项力学参数。所以，通常使用模拟或根据逆向动力学推算的方式来求得所需参数值，即根据关节的运动参数以及受力来推出关节力矩等更具参考价值的参数。

公告号CN203724099U公布了一种种关节本体感觉测试训练仪，其通过将拉扣与患者的关节处连接，当患者的关节处产生运动时，相应的会通过拉扣、拉绳作用到拉绳编码器中，进而通过拉绳编码器来检测患者关节运动的力度、角度以及速度等情况。虽然该装置能够在一定程度上检测到患者关节运动的速度，但是由于关节在运动过程中，并不是呈现单一的直线运动，而是弯曲的弧形，并且在不同的位置的侧向力也不同，而侧向力也能够在一定程度上反应患者的关节处的情况。但是该装置难以检测侧向力的情况。

综上，设计一个能够检测患者关节在运动时所产生的侧向力的装置能够更好地评估患者的关节情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种关节本体感觉测试训练仪，其能够很好地检测出患者关节在牵拉过程中所产生的侧向力的大小以及方向。

本发明的实施例通过以下技术方案实现：本发明的关节本体感觉测试训练仪，包括箱体，设于所述箱体内部拉绳编码器，与所述拉绳编码器连接的拉绳，以及设于所述箱体侧壁上的压力检测装置；所述拉绳穿过所述压力检测装置后穿出所述箱体；所述压力检测装置包括压力环，开设于所述压力环内侧壁的环槽，设于所述环槽内的挤压环，多件设于所述环槽内壁的压力传感器，以及多件设于所述挤压环外侧壁的压块；所述压块用以挤压所述压力传感器。

进一步地，所述压力检测装置还包括U形的挡板，以及开设于所述挡板中部的通孔；所述挡板通过所述通孔套设于所述压力传感器外侧壁，所述压块设于所述挡板内。

进一步地，所述挡板中部与所述压力传感器中部通过转轴转动连接。

进一步地，所述压力检测装置还包括固定设于所述挡板内壁与所述压块之间的弹簧；所述压块两侧均固定设有弹簧。

进一步地，还包括设于所述箱体内部的导向环，以及连接杆；所述连接杆用以连接所述导向环和所述箱体内壁；所述导向环的圆心与所述挤压环的圆心位于同一水平面。

进一步地，所述拉绳的直径为L1，所述导向环的内径为1.1-1.5L1，所述挤压环的内直径为3-5L1。

进一步地，所述拉绳设于所述箱体外的一端设有拉环。

进一步地，所述箱体外底壁设有万向轮。

本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：本发明的关节本体感觉测试训练仪，将拉绳位于箱体外的一端固定在患者受伤的关节处，然后患者拉动拉绳，拉绳编码器将拉绳的运动数据记录并传递至计算机上进行处理，在此过程中，患者拉动拉绳使得拉绳所产生的运动并不会是单纯的直线，而且随着患者患者关节的运动、弯曲，拉绳会摆向不同的方向，此时拉绳会接触并挤压挤压环内壁不同的部位，而挤压环又会推动压块挤压环槽中相应部位的压力传感器，通过压机传感器来检测拉绳所偏移的方向以及对该方向的挤压力度，也就能够计算得知患者关节的具体运动情况、以及朝向不同方向运动时，关节所能够在该方向上产生的力的大小，能够更好地评估患者的关节情况，并根据具体的情况对患者的恢复训练进行相应的调整。

附图说明

图1为本发明实施例提供的关节本体感觉测试训练仪的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的箱体内部的结构示意图

图3为本发明实施例提供的压力检测装置部分的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的压力检测装置内部的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的挤压环部分的结构示意图；

图6为图2中A部分的放大图；

图7为图4中B部分的放大图。

图标：10-箱体，11-拉绳编码器，12-拉绳，13-拉环，14-导向环，15-连接杆，21-压力环，22-环槽，23-挤压环，24-压块，25-挡板，26-转轴，27-弹簧，28-压力传感器。

具体实施方式

实施例

以下结合具体实施例进一步说明，如附图1-附图7所示，本实施例的关节本体感觉测试训练仪，包括箱体10，设于箱体10内部拉绳编码器11，与拉绳编码器11连接的拉绳12，以及设于箱体10侧壁上的压力检测装置；拉绳12穿过压力检测装置后穿出箱体10；压力检测装置包括压力环21，开设于压力环21内侧壁的环槽22，设于环槽22内的挤压环23，多件设于环槽22内壁的压力传感器28，以及多件设于挤压环23外侧壁的压块24；压块24用以挤压压力传感器28。具体的，将拉绳12位于箱体10外的一端固定在患者受伤的关节处，然后患者拉动拉绳12，拉绳编码器11将拉绳12的运动数据记录并传递至计算机上进行处理，在此过程中，患者拉动拉绳12使得拉绳12所产生的运动并不会是单纯的直线，而且随着患者患者关节的运动、弯曲，拉绳12会摆向不同的方向，此时拉绳12会接触并挤压挤压环23内壁不同的部位，而挤压环23又会推动压块24挤压环23槽22中相应部位的压力传感器28，通过压机传感器来检测拉绳12所偏移的方向以及对该方向的挤压力度，也就能够计算得知患者关节的具体运动情况、以及朝向不同方向运动时，关节所能够在该方向上产生的力的大小，能够更好地评估患者的关节情况，并根据具体的情况对患者的恢复训练进行相应的调整。其中在压力环21内壁设置环槽22并将挤压环23设置在其中能够避免在使用过程中，由于拉绳12的摩擦，导致挤压环23从压力环21中脱出。并且压力传感器28可以设置多个，因此可以使用常见的表面平整的石英压电陶瓷等。由于最下方的压块24会在挤压环23和自身的重力下压在最下方的压力传感器28上，因此需要预先调整压力传感器28的初始值。

本实施例中的压力检测装置还包括U形的挡板25，以及开设于挡板25中部的通孔；挡板25通过通孔套设于压力传感器28外侧壁，压块24设于挡板25内。具体的，使用U形的挡板25能够将压力传感器28和压块24夹在其中，避免在使用过程中压块24与压力传感器28之间产生较大的位移，进而无法充分地压在压力传感器28上，导致数据出现偏差。

本实施例中的挡板25中部与压力传感器28中部通过转轴26转动连接。具体的，当挤压环23收到拉绳12的挤压作用进而朝向一方倾斜移动时，其余方向的压块24可能会沿压力传感器28所在的平面产生滑移，进而抵在挡板25上，对挡板25产生一定的作用力，那么在倾斜方向上的压块24就无法对压力传感器28产生足够的压力(部分压力抵消在其余压块24与挡板25之间的作用力上)，使得数据不准，此时将挡板25设置为沿转轴26摆动式的结构，那么当压块24抵在挡板25上时，挡板25就会产生倾斜进而抵消小压块24对挡板25的力，使得最终测得的数据更为准确。

本实施例中的压力检测装置还包括固定设于挡板25内壁与压块24之间的弹簧27；压块24两侧均固定设有弹簧27。具体的，压块24和压力传感器28两侧的弹簧27能够使压块24尽量对准压力传感器28，这样所得出的压力数据更加准确。

本实施例中，还包括设于箱体10内部的导向环14，以及连接杆15；连接杆15用以连接导向环14和箱体10内壁；导向环14的圆心与挤压环23的圆心位于同一水平面。具体的，拉绳12会穿过导向环14，这样能够避免在拉/松的时候，由于速度过快导致拉绳12产生较大幅度的摆动。

本实施例中的拉绳12的直径为L1，导向环14的内径为1.5-2L1，挤压环23的内直径为3-5L1。具体的，由于拉绳编码器11本身就具有一定的检测拉绳12偏向的作用，因此需要导向环14的直径明显大于拉绳12的直径，才能够使拉绳12产生的角度偏移被拉绳编码器11所监测到，并且将拉绳编码器11所检测到的偏向与压力检测装置所检测到的偏向数据进行对比、修正，就能够得到更加准确的数据。

本实施例中的拉绳12设于箱体10外的一端设有拉环13。具体的，也可以将拉环13替换为各种连接件(如绑带)，用来与患者的关节处进行连接固定。

本实施例中的箱体10外底壁设有万向轮(图中未示出)。

综上，本实施例的关节本体感觉测试训练仪，将拉绳12位于箱体10外的一端固定在患者受伤的关节处，然后患者拉动拉绳12，拉绳编码器11将拉绳12的运动数据记录并传递至计算机上进行处理，在此过程中，患者拉动拉绳12使得拉绳12所产生的运动并不会是单纯的直线，而且随着患者患者关节的运动、弯曲，拉绳12会摆向不同的方向，此时拉绳12会接触并挤压挤压环23内壁不同的部位，而挤压环23又会推动压块24挤压环23槽22中相应部位的压力传感器28，通过压机传感器来检测拉绳12所偏移的方向以及对该方向的挤压力度，也就能够计算得知患者关节的具体运动情况、以及朝向不同方向运动时，关节所能够在该方向上产生的力的大小，能够更好地评估患者的关节情况，并根据具体的情况对患者的恢复训练进行相应的调整。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。