一種腕關節康復訓練裝置的製作方法

2023-07-28 02:53:26

專利名稱：一種腕關節康復訓練裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及醫療康復器械技術領域，特別是涉及一種腕關節康復訓練裝置。
背景技術：
目前，醫學領域對由於車禍、中風及其他病症造成的癱瘓或肢體活動失調的護理日益重視。傳統的康復護理是指病人在醫護人員的指導和幫助下，做簡單彎曲伸展運動，從而逐漸恢復肢體的活動能力。然而這種方式不但大量耗費護理人員的精力和體力，且運動過程中難免發生意外。近年來，針對恢復肢體運動能力而設計出的多功能康復器層出不窮，這在一定程度上減輕了醫護人員及病人家屬的看護負擔，但治療效果卻不盡人意。當前市面上出售的康復器，一般針對四肢大關節進行運動康復，很難使腕關節得到充分的復健運動，而僅有的一些腕關節康復器，要麼能實現的康復動作單一，要麼需要更換不同配件，多次操作調試才能實現不同康復動作，使康復過程過於麻煩，此外，此類康復裝置在康復動作的設定上過於複雜、安全性低，自主康復的效率較低。這種功能操作上的局限性嚴重影響了康復效果，甚至貽誤康復進展造成難以估計的損失。在這種情況下，研製一種一次穿戴即可實現多種腕部康復動作的自主康復訓練裝置，已成當務之急。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種腕關節康復訓練裝置，能方便實現腕關節的所有康復動作。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:提供一種腕關節康復訓練裝置，包括康復訓練執行裝置部分和鏡像自主輸入裝置部分，所述鏡像自主輸入部分與康復訓練執行裝置部分呈鏡像對稱；所述康復訓練執行裝置部分包括L形底座，所述L形底座的水平板上設有與L形底座的豎直板垂直的前臂滑槽；所述前臂滑槽內設有能沿前臂滑槽滑動的前臂滑塊；所述前臂滑塊與前臂託板連接；所述L形底座的豎直板的外側設有圓弧形的腕旋轉滑軌；所述腕旋轉滑軌兩側均設有帶有腕旋轉角度傳感器的腕旋轉導輪；所述腕旋轉滑軌上安裝有能沿腕旋轉滑軌滑動的腕旋轉滑塊；所述腕旋轉滑塊的一端連有拉繩，拉繩的另一端經過穿過腕旋轉導輪與腕旋轉滑塊的另一端相連；所述腕旋轉滑塊與腕旋轉杆的一端相連，所述腕旋轉杆的另一端與腕擺動杆鉸接連接；所述腕擺動杆能夠繞著腕旋轉杆與腕擺動杆的鉸接點在水平面旋轉；所述腕旋轉杆與腕擺動杆的鉸接點處設有帶有把手的腕擺動角度傳感器；所述腕擺動杆與腕偏轉杆鉸接連接，所述腕偏轉杆能夠繞腕擺動杆與腕偏轉杆的鉸接點在豎直板垂直的豎直面上旋轉；所述腕擺動杆與腕偏轉杆的鉸接點處設有腕偏轉角度傳感器；所述鏡 像自主輸入部分的腕旋轉角度傳感器、腕擺動角度傳感器和腕偏轉角度傳感器將測得的數據發送至所述康復訓練執行裝置部分的腕旋轉角度傳感器、腕擺動角度傳感器和腕偏轉角度傳感器；所述康復訓練執行裝置部分還包括與腕旋轉角度傳感器相連的腕旋轉電機、與腕擺動角度傳感器相連的腕擺動電機、以及與腕偏轉角度傳感器相連的腕偏轉電機。
所述前臂滑塊通過前臂高度調節杆與前臂託板相連。所述腕旋轉電機安裝在固定在L形底座的豎直板外側的託架上。所述拉繩暴露在外的部分設有拉繩保護套。所述腕擺動杆上可設有腰子孔；所述把手安裝在腰子孔內，並能沿腰子孔滑動。所述的前臂託板外敷柔軟材料。有益效果由於採用了上述的技術方案，本發明與現有技術相比，具有以下的優點和積極效果:本發明通過採用包括旋轉、擺動、偏轉的三自由度設計，可以一次穿戴實現腕關節包括背伸、掌屈、尺偏、橈偏、旋轉所有動作以及上述運動複合運動的康復訓練，另外通過鏡像自主輸入裝置部分，可方便康復師控制患者腕部進行不同幅度、速度、次數的康復訓練，同樣也可實現患者健康腕部控制需康復腕部進行自主康復訓練。本發明設計簡單、靈巧、多自由度康復，降低了康復師的勞動強度，增強了患者康復的自主性，提高了康復效率，通過本發明的應用可進一步實現醫療設備的家庭化及其操作的簡單化。


圖1是本發明中康復訓練執行裝置部分示意圖；圖2是本發明中鏡像自主輸入裝置部分示意圖；圖3是本發明中康復訓練執行裝置部分的後部局部示意圖；圖4是本發明中康 復訓練執行裝置部分的前部局部示意圖；圖5是本發明中康復訓練執行裝置部分的中部局部示意圖；圖6是本發明的旋轉自由度示意圖；圖7是本發明的擺動自由度示意圖；圖8是本發明的偏轉自由度示意圖。
具體實施例方式下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。本發明的實施方式涉及一種腕關節康復訓練裝置，如圖1和圖2所示，包括康復訓練執行裝置部分和鏡像自主輸入裝置部分，所述鏡像自主輸入部分與康復訓練執行裝置部分呈鏡像對稱；所述康復訓練執行裝置部分包括L形底座I，所述L形底座I的水平板上設有與L形底座I的豎直板垂直的前臂滑槽2 ;所述前臂滑槽2內設有能沿前臂滑槽2滑動的前臂滑塊3 ;所述前臂滑塊3與前臂託板6連接；所述L形底座I的豎直板的外側設有圓弧形的腕旋轉滑軌7 ;所述腕旋轉滑軌7兩側均設有帶有腕旋轉角度傳感器11的腕旋轉導輪9 ;所述腕旋轉滑軌9上安裝有能沿腕旋轉滑軌7滑動的腕旋轉滑塊8 ;所述腕旋轉滑塊8的一端連有拉繩13，拉繩13的另一端經過穿過腕旋轉導輪9與腕旋轉滑塊8的另一端相連；所述腕旋轉滑塊8與腕旋轉杆15的一端相連，所述腕旋轉杆15的另一端與腕擺動杆16鉸接連接；所述腕擺動杆16能夠繞著腕旋轉杆15與腕擺動杆16的鉸接點在水平面旋轉；所述腕旋轉杆15與腕擺動杆16的鉸接點處設有帶有把手的腕擺動角度傳感器18 ;所述腕擺動杆16與腕偏轉杆19鉸接連接，所述腕偏轉杆19能夠繞腕擺動杆16與腕偏轉杆19的鉸接點在豎直板垂直的豎直面上旋轉；所述腕擺動杆16與腕偏轉杆19的鉸接點處設有腕偏轉角度傳感器20 ;所述鏡像自主輸入部分的腕旋轉角度傳感器、腕擺動角度傳感器和腕偏轉角度傳感器將測得的數據發送至所述康復訓練執行裝置部分的腕旋轉角度傳感器、腕擺動角度傳感器和腕偏轉角度傳感器；所述康復訓練執行裝置部分還包括與腕旋轉角度傳感器11相連的腕旋轉電機12、與腕擺動角度傳感器18相連的腕擺動電機17、以及與腕偏轉角度傳感器20相連的腕偏轉電機21。其中，所述前臂滑塊通過前臂高度調節杆與前臂託板相連。所述腕旋轉電機安裝在固定在L形底座的豎直板外側的託架上。所述拉繩暴露在外的部分設有拉繩保護套。所述腕擺動杆上可設有腰子孔；所述把手安裝在腰子孔內，並能沿腰子孔滑動。所述的前臂託板外敷柔軟材料，例如橡膠材料等。如圖3所示,開始康復前,應用康復訓練執行裝置部分,將患者需康復的腕部所在前臂至於前臂託板6上，通過調節前臂高度調節杆5，將前臂調節到前臂中心線大致與腕旋轉滑軌7中心線重合，調節好後可通過鎖緊前臂高度調節杆5兩端的鎖緊螺釘4，將前臂高度固定。通過調節前臂滑塊3在前臂滑槽2的位置，調節前臂的前後位置，以使腕關節大致與腕旋轉杆15和腕擺動杆16鉸接形成的軸線重合併且使前臂託板6中心置於前臂中心處。如圖4所示，調節把手22在腕偏轉杆19腰子孔內位置，使患者需康復腕部一側手部握持住把手22，可通過鎖緊把手22上的鎖緊螺釘4將把手22位置固定。上述前臂與手部位置調節好後，可用彈力帶將前臂與手部綁縛固定好。鏡像自主輸入裝置部分可由康復師穿戴，其穿戴方式與康復訓練執行裝置部分相同。開始康復時，由康復師通過自己的腕部做出各種動作來驅動患者需康復腕部做康復運動。當康復師腕部旋轉時，鏡像自主輸入裝置部分上的腕旋轉角度傳感器測量出腕旋轉導輪的轉動角度，並將角度信號輸送到康復訓練執行裝置部分中，如圖5所示，使腕旋轉電機12在腕旋轉角度傳感器11的反饋作用下轉過相同的鏡像角度，從而腕旋轉電機12帶動腕旋轉導輪9，腕旋轉導輪9帶動拉繩13，拉繩13帶動腕旋轉滑塊8，完成腕部旋轉動作的康復訓練。腕部其他康復動作實現原理與上述腕部旋轉動作相同，在此不再贅述。如圖6所示，圖中箭頭代表康復訓練執行裝置部分的旋轉自由度，可實現腕部的旋轉動作。如圖7所示，圖中箭頭代表康復訓練執行裝置部分的擺動自由度，可實現腕部的背伸、掌屈動作。如圖8所示，圖中箭頭代表康復訓練執行裝置部分的偏轉自由度，可實現腕部的尺偏、燒偏動作。在康復師做完一套康復動作後，可由控制程序將康復動作記錄，而後根據患者腕部情況設定適宜的康複次數，速度，使需康復腕部進行多次康復訓練。上述鏡像自主輸入裝置部分也可由患者健康一側上肢穿戴，自主操作完成 康復訓練。不難發現，本發明通過採用包括旋轉、擺動、偏轉的三自由度設計，可以一次穿戴實現腕關節包括背伸、掌屈、尺偏、橈偏、旋轉所有動作以及上述運動複合運動的康復訓練，另外通過鏡像自主輸入裝置部分，可方便康復師控制患者腕部進行不同幅度、速度、次數的康復訓練，同樣也可實現患者健康腕部控制需康復腕部進行自主康復訓練。本發明設計簡單、靈巧、多自由度康復，降低了康復師的勞動強度，增強了患者康復的自主性，提高了康復效率，通過本發明的 應用可進一步實現醫療設備的家庭化及其操作的簡單化。
權利要求
1.一種腕關節康復訓練裝置，包括康復訓練執行裝置部分和鏡像自主輸入裝置部分，其特徵在於，所述鏡像自主輸入部分與康復訓練執行裝置部分呈鏡像對稱；所述康復訓練執行裝置部分包括L形底座(I )，所述L形底座(I)的水平板上設有與L形底座(I)的豎直板垂直的前臂滑槽(2);所述前臂滑槽(2)內設有能沿前臂滑槽(2)滑動的前臂滑塊(3);所述前臂滑塊(3)與前臂託板(6)連接；所述L形底座(I)的豎直板的外側設有圓弧形的腕旋轉滑軌(7);所述腕旋轉滑軌(7)兩側均設有帶有腕旋轉角度傳感器(11)的腕旋轉導輪(9);所述腕旋轉滑軌(9)上安裝有能沿腕旋轉滑軌(7)滑動的腕旋轉滑塊(8);所述腕旋轉滑塊(8)的一端連有拉繩(13)，拉繩(13)的另一端經過穿過腕旋轉導輪(9)與腕旋轉滑塊(8)的另一端相連；所述腕旋轉滑塊(8)與腕旋轉杆(15)的一端相連，所述腕旋轉杆(15)的另一端與腕擺動杆(16)鉸接連接；所述腕擺動杆(16)能夠繞著腕旋轉杆(15)與腕擺動杆(16)的鉸接點在水平面旋轉；所述腕旋轉杆(15)與腕擺動杆(16)的鉸接點處設有帶有把手的腕擺動角度傳感器(18);所述腕擺動杆(16)與腕偏轉杆(19)鉸接連接，所述腕偏轉杆(19)能夠繞腕擺動杆(16)與腕偏轉杆(19)的鉸接點在豎直板垂直的豎直面上旋轉；所述腕擺動杆(16)與腕偏轉杆(19)的鉸接點處設有腕偏轉角度傳感器(20);所述鏡像自主輸入部分的腕旋轉角度傳感器、腕擺動角度傳感器和腕偏轉角度傳感器將測得的數據發送至所述康復訓練執行裝置部分的腕旋轉角度傳感器、腕擺動角度傳感器和腕偏轉角度傳感器；所述康復訓練執行裝置部分還包括與腕旋轉角度傳感器(11)相連的腕旋轉電機(12)、與腕擺動角度傳感器(18)相連的腕擺動電機(17)、以及與腕偏轉角度傳感器(20)相連的腕偏轉電機(21)。
2.根據權利要求1所述的腕關節康復訓練裝置，其特徵在於，所述前臂滑塊(3)通過前臂高度調節杆與前臂託板相連。
3.根據權利要求1所述的腕關節康復訓練裝置，其特徵在於，所述腕旋轉電機(12)安裝在固定在L形底座(I)的豎直板外側的託架(10)上。
4.根據權利要求1所述的腕關節康復訓練裝置，其特徵在於，所述拉繩(13)暴露在外的部分設有拉繩保護套(14)。
5.根據權利要求1所述的腕關節康復訓練裝置，其特徵在於，所述腕擺動杆(16)上可設有腰子孔；所述把手(22)安裝在腰子孔內，並能沿腰子孔滑動。
6.根據權利要求1所述的腕關節康復訓練裝置，其特徵在於，所述的前臂託板(6)外敷柔軟材料。
全文摘要
本發明涉及一種腕關節康復訓練裝置，包括兩大部分康復訓練執行裝置部分和鏡像自主輸入裝置部分，其中康復訓練執行裝置部分包括底座、前臂滑槽、前臂滑塊、前臂高度調節杆、前臂託板、腕旋轉滑軌、腕旋轉滑塊、腕旋轉導輪、託架、腕旋轉角度傳感器、腕旋轉電機、拉繩、腕旋轉杆、腕擺動杆、腕擺動角度傳感器、腕擺動電機、腕偏轉杆、腕偏轉角度傳感器、腕偏轉電機。鏡像自主輸入裝置部分不含電機，其餘與康復訓練執行裝置部分鏡像對稱。本發明共有旋轉、擺動、偏轉3個自由度，可以通過一次穿戴實現腕關節所有動作以及上述運動複合運動的康復訓練，另外通過鏡像自主輸入裝置部分，可方便康復師控制患者腕部進行康復訓練。
文檔編號A61H1/02GK103110499SQ20121050072
公開日2013年5月22日 申請日期2012年11月29日 優先權日2012年11月29日
發明者叢國棟, 王生澤, 王永興, 於海燕, 張輝, 易瑋帆, 王超新 申請人:東華大學