[发明专利]一种基于仿生踝关节的康复训练装置及轮椅

说明书

本发明涉及一种基于仿生踝关节的康复训练装置及轮椅，康复训练装置包括脚踏板、用于支撑脚踏板的支撑结构和运动机构，所述的支撑结构，包括支撑主体和连接在脚踏板底部的转轴，运动机构为仿生踝关节，包括类腓骨块、类距骨块、运动结构外壳、柔索、两个定滑轮、套筒和电机转轴，套筒固定连接在电机转轴外部；柔索的一端固定在脚踏板的靠前部位，依次缠绕滑轮、套筒和另一个滑轮后，另一端固定在脚踏板的靠后部位；类距骨块的下部与脚踏板或支撑主体连接，类腓骨块和类距骨块的接触面形状相互配合；类腓骨块、类距骨块、第一定滑轮、第二定滑轮和套筒被包覆在运动结构外壳内。本发明的康复训练装置及轮椅具有安全、有效的优点。

技术领域

本发明涉及一种医疗装置，具体是一种仿生踝关节的康复训练轮椅。通过仿生踝关节的生理结构，让用户在更加安全的训练条件下让用户在使用过程中进行更好的康复，符合人机工程，并且可以实现轮椅和医疗康复的功能结合，且制造成本低、安全性高等一系列优点，应逐步应用于康复运动的被动控制中，关节持续性被动运动是一种新的生物学概念，主要通过模拟人体自然运动，激发人的自然恢复能力，发挥组织代偿作用。

背景技术

踝关节，由胫骨、腓骨下端的关节面与距骨滑车构成，故又称距骨小腿关节，在跖屈时，如走下坡路时滑车较窄的后部进入窝内，踝关节松动且能做侧方运动。日常生活中我们主要依靠踝关节的背屈和足底屈曲来行走和跳跃，踝关节在整个人体中起到感知地面状态进而调节平衡，缓冲地面反力的重要作用，而随着年龄的增长，逐渐产生的肌肉萎缩、关节疾病所带来的炎症疼痛、中风产生的肌肉挛缩等使得踝关节直接影响正常行走。在关节恢复到一定程度时要做一些适当的恢复训练，来促进踝关节的康复。

但是我国目前关节康复治疗仍存在许多不足：

1.人口老龄化加剧，护理人员短缺。目前我国人口老龄化加剧，我国需要康复训练人群十分庞大，但是护理人员的短缺，远远不能满足患者康复训练的需求，也无法保证患者康复训练的时间和强度，导致康复训练昂贵，给患者和国家保健系统造成了巨大的经济压力。

2.现有康复型产品短缺，机器成本高，不利于家用。医院所使用的设备也价格昂贵，功能较单一，不同的康复阶段需使用不同的仪器进行理疗，对医院和患者个人来说都是较大的经济负担。

3.踝关节康复机器的安全性。大多数的康复机器人都是以杆件作为驱动，在辅助患者作康复训练过程中较易产生有害冲击，造成患者的不适与不安，所以驱动方式的安全性也非常重要。柔索驱动具有结构简单、质量轻、工作空间大、惯性小、制造成本低、易于进行结构变更等一系列优点，正被逐步应用于康复运动的被动控制中。除此之外还可以在驱动器中增加弹性元件，以获得较低的输出阻抗和较高的力控制保真度。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于踝关节康复训练的装置，并提供采用此种装置的轮椅，本通过模仿人体踝关节的生理结构，设计了一款具有踝关节康复功能的轮椅。辅助患者在坐立时，通过轮椅脚踏处的康复器械带动踝关节进行康复训练，并模仿人体韧带，采用柔索而非刚性结构，设计保证在患者康复过程中安全、有效，同时避免对患者造成的二次伤害。本发明的技术方案如下：

一种基于仿生踝关节的康复训练装置，包括脚踏板7、用于支撑脚踏板7的支撑结构14和运动机构，所述的支撑结构14，包括支撑主体和连接在脚踏板7底部的转轴20，其特征在于，

所述的运动机构为仿生踝关节，包括类腓骨块8、类距骨块10、运动结构外壳11、柔索12、第一定滑轮、第二定滑轮、套筒16和电机转轴17，套筒16固定连接在电机转轴17外部；柔索12的一端固定在脚踏板7的靠前部位，依次缠绕第一定滑轮、套筒16和第二定滑轮后，另一端固定在脚踏板7的靠后部位，所述的靠前部位和靠后部位分别位于转轴20的两侧；类距骨块10的下部与脚踏板7或所述的支撑主体连接，类腓骨块8和类距骨块10的接触面形状相互配合；类腓骨块8、类距骨块10、第一定滑轮、第二定滑轮和套筒16被包覆在运动结构外壳11内。