一种三自由度踝关节损伤康复器制造技术

本发明专利技术属于医疗器械技术领域，具体涉及一种三自由度踝关节损伤康复器，包括底座和单片机，底座内竖直设有相互平行的第一主动轴和第一从动轴，第一从动轴上端安装有支撑轴，底座上于第一主动轴对应位置安装有第一步进电机，第一步进电机输出轴与第一主动轴传动连接，第一主动轴上安装有第一主动齿轮，第一从动轴上安装有第一从动齿轮，电机固定块上安装有第三步进电机，第三步进电机的动力输出轴与铰接杆自由端传动连接，底座上端面安装有门字形固定板，踏板与门字形固定板上均设有绑带，单片机分别电性输出连接第一步进电机、第二步进电机和第三步进电机。其目的是：从三个角度带动脚踝运动，从而达到对踝关节进行康复训练的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种三自由度踝关节损伤康复器
本专利技术属于医疗器械
，具体涉及一种三自由度踝关节损伤康复器。
技术介绍
踝关节受伤在人们的日常生活中比较常见，在体育活动与平常的生活中都有可能发生踝关节损伤，踝关节的损伤不仅在身体上给患者带来痛苦，还严重干扰了人们的正常生活，更严重的甚至影响了人们的心理健康。多数踝关节损伤患者在就医过程中需要进行肢体康复训练，防止肌肉萎缩，同时恢复踝关节功能。但是临床上这种康复训练多数依赖理疗师对患者一对一的物理治疗，方法单一且费时费力。
技术实现思路
本专利技术的目的是：旨在提供一种三自由度踝关节损伤康复器，从三个角度带动脚踝运动，从而达到对踝关节进行康复训练的目的。为实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种三自由度踝关节损伤康复器，包括底座和单片机，所述底座内竖直设有相互平行的第一主动轴和第一从动轴，所述第一从动轴上端安装有支撑轴，所述底座上于第一主动轴对应位置安装有第一步进电机，所述第一步进电机输出轴与第一主动轴传动连接，所述第一主动轴上安装有第一主动齿轮，所述第一从动轴上安装有第一从动齿轮，所述第一从动齿轮和第一从动齿轮相啮合，所述第一从动齿轮远离第一主动齿轮一端设有安装板，所述安装板自由端设有避让槽，所述安装板上端面于避让槽两侧各安装有一块竖板，两块所述竖板之间设有弧形板，所述弧形板外周设有弧形齿条，两块所述竖板之间还安装有第二齿轮，所述第二齿轮与弧形齿条啮合，所述第二齿轮轴向安装有第二从动轴，所述第二从动轴一端穿过竖板安装有第二从动齿轮，其中一块所述竖板上安装有第二步进电机，所述第二步进电机的输送轴传动连接有第二主动轴，所述第二主动轴上安装有第二主动齿轮，所述第二主动齿轮与第二从动齿轮均为锥齿轮、且相互啮合，所述弧形板两侧设有弧形槽，两块所述竖板靠近弧形板一侧安装有与弧形槽相匹配的第一弧形卡块，所述弧形板远离第二齿轮一端端面安装有球铰，所述球铰包括连接杆，所述连接杆自由端连接有踏板，所述踏板远离连接杆一端安装有铰接杆，所述铰接杆上一体成型有球体，所述支撑轴于球体对应位置设有圆形通孔，所述球体活动安装在圆形通孔内，所述第三所述支撑轴与铰接杆自由端一侧固定设有弧形安装架，所述弧形安装架上开设有弧形通孔，所述弧形安装架内设有电机固定块，所述电机固定块侧壁安装有与弧形通孔相匹配的第二弧形卡块，所述电机固定块上安装有第三步进电机，所述第三步进电机的动力输出轴与铰接杆自由端传动连接，所述底座上端面于支撑轴与踏板之间安装有门字形固定板，所述踏板与门字形固定板上均设有绑带，所述单片机分别电性输出连接第一步进电机、第二步进电机和第三步进电机。采用上述技术方案的专利技术，使用时，使用者坐在凳子上，把脚放在踏板上，小腿贴在门字形固定板右侧，然后使用绑带绑紧；通过单片机控制第三步进电机带动踏板围绕铰接轴旋转，完成踝关节的内翻和外翻运动，第三步进电机与电机固定块固定连接，电机固定块被限制在弧形安装架内，避免第三步进电机发生轴向翻转，踏板右端通过球铰连接在弧形板，在对踏板右端形成支撑的同时，不对其翻转的自由度形成限制；通过单片机控制第二步进电机旋转，通过第二主动齿轮与第二从动齿轮的相互啮合，使得第二齿轮带动弧形板转动，从而带动踏板围绕球体上下偏移，使得被固定在踏板上的脚完成踝关节的背伸和跖屈运动，在转动时，第三步进电机随着踏板的上下偏移，第二弧形卡块在弧形通孔内滑动，第一弧形卡块在弧形凹槽内滑动，给予第三步进电机足够的自由度；通过单片机控制第一步进电机转动，从而带动第一从动齿轮转动，进而带动安装板转动，使得踏板围绕第一从动轴转动，完成被固定在踏板上的脚完成踝关节的左右转动的目的。这样的结构设计，通过三个步进电机带动脚部进行运动，达到活动踝关节的目的。进一步限定，还包括遥控器，所述遥控器上设有总开关、上偏按钮、下偏按钮、右转按钮、左转按钮、内翻按钮和外翻按钮，所述遥控器内设有CPU，所述CPU与总开关、上偏按钮、下偏按钮、右转按钮、左转按钮、内翻按钮和外翻按钮电连接，所述CPU还电连接有红外发射模块，所述单片机电连接有红外接收模块。这样的结构设计，通过遥控器上的各个按钮对三个步进电机进行近距离遥控，使用者可根据自身的承受能力自行调节踏板的偏转角度，可操控性更强。进一步限定，所述圆形通孔内于球体上套设有两个限位环，所述限位环内侧面与球体内侧面相贴合，所述支撑轴于圆形通孔两端设有第一螺纹盲孔，所述第一螺纹盲孔与圆形通孔相连通，所述第一螺纹盲孔内螺接有压紧环，所述铰接杆穿设在限位环和压紧环内。这样的结构设计，通过限位环和压紧环把球体安装在圆形通孔内，结构简单，安装方便。进一步限定，所述第二弧形卡块上设有第二阶梯孔，所述电机固定块于第二阶梯孔对应位置设有第二螺纹盲孔，所述第二螺纹盲孔内设有第二固定螺栓。这样的结构设计，第二弧形卡块通过第二固定螺栓与电机固定块固定连接，结构简单，安装方便，实用性强。进一步限定，所述安装板于竖板对应位置设有矩形通孔，所述竖板下端面设有与矩形通孔相匹配的凸块，所述安装板侧面于矩形通孔对应位置设有第三通孔，所述凸块于第三通孔对应位置设有第三螺纹孔，所述第三螺纹孔内螺接有第三固定螺栓。这样的结构设计，竖板通过凸块插设在矩形通孔内，然后通过第三固定螺栓固定，结构简单，安装方便，可节约成本。进一步限定，所述竖板远离弧形板一侧设有与第一弧形卡块相匹配的异形通孔，所述第一弧形卡块远离弧形板一端端面设有安装块，所述竖板开设有与安装板相匹配的异形凹槽，所述安装板与竖板通过螺栓连接。这样的结构设计，在安装第一弧形卡块时，可从竖板外侧穿入，再使用螺栓固定，安装方便。进一步限定，所述第一主动轴和第一从动轴上均套设有两个圆锥滚子轴承。这样的结构设计，可减少摩擦力，延长第一主动轴和第一从动轴的使用寿命。进一步限定，所述底座于安装板下方设有底板。这样的结构设计，通过底板辅助支撑底座，在使用时更加稳定。附图说明本专利技术可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；图1为本专利技术一种三自由度踝关节损伤康复器实施例的结构示意图；图2为本专利技术一种三自由度踝关节损伤康复器实施例的剖视结构示意图；图3为图2中A处的放大结构示意图；图4为图2中B处的放大结构示意图；图5为本专利技术一种三自由度踝关节损伤康复器实施例中第一从动齿轮部分的结构示意图；图6为本专利技术一种三自由度踝关节损伤康复器实施例中第一弧形卡块的结构示意图；图7为本专利技术一种三自由度踝关节损伤康复器实施例中遥控器的结构示意图；主要元件符号说明如下：底座1、第一步进电机10、底板100、第一主动轴11、第一主动齿轮111、第一从动轴12、圆锥滚子轴承120、第一从动齿轮121、安装板2、第二步进电机20、矩形通孔201、避让槽21、竖板22、弧形板23、弧形槽231、第一弧形卡块232、安装块233、第二齿轮24、第二从动轴25、第二从动齿轮26、第二主动轴27、第二主动齿轮28、连接杆31、踏板4、支撑轴40、铰接杆41、球体42、圆形通孔420、限位环421、压紧环422、第一螺纹盲孔423、第三步进电机50、弧形安装架51、弧形通孔511、电机固定块52、第二弧形卡块521、第二阶梯孔522、门字形固定板6、遥控器7，遥控器7上设有总开关71、上偏按钮721本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三自由度踝关节损伤康复器，其特征在于：包括底座(1)和单片机，所述底座(1)内竖直设有相互平行的第一主动轴(11)和第一从动轴(12)，所述第一从动轴(12)上端安装有支撑轴(40)，所述底座(1)上于第一主动轴(11)对应位置安装有第一步进电机(10)，所述第一步进电机(10)输出轴与第一主动轴(11)传动连接，所述第一主动轴(11)上安装有第一主动齿轮(111)，所述第一从动轴(12)上安装有第一从动齿轮(121)，所述第一从动齿轮(111)和第一从动齿轮(121)相啮合，所述第一从动齿轮(121)远离第一主动齿轮(111)一端设有安装板(2)，所述安装板(2)自由端设有避让槽(21)，所述安装板(2)上端面于避让槽(21)两侧各安装有一块竖板(22)，两块所述竖板(22)之间设有弧形板(23)，所述弧形板(23)外周设有弧形齿条，两块所述竖板(22)之间还安装有第二齿轮(24)，所述第二齿轮(24)与弧形齿条啮合，所述第二齿轮(24)轴向安装有第二从动轴(25)，所述第二从动轴(25)一端穿过竖板(22)安装有第二从动齿轮(26)，其中一块所述竖板(22)上安装有第二步进电机(20)，所述第二步进电机(20)的输送轴传动连接有第二主动轴(27)，所述第二主动轴(27)上安装有第二主动齿轮(28)，所述第二主动齿轮(28)与第二从动齿轮(26)均为锥齿轮、且相互啮合，所述弧形板(23)两侧设有弧形槽(231)，两块所述竖板(22)靠近弧形板(23)一侧安装有与弧形槽(231)相匹配的第一弧形卡块(232)，所述弧形板(23)远离第二齿轮(24)一端端面安装有球铰，所述球铰包括连接杆(31)，所述连接杆(31)自由端连接有踏板(4)，所述踏板(4)远离连接杆(31)一端安装有铰接杆(41)，所述铰接杆(41)上一体成型有球体(42)，所述支撑轴(40)于球体(42)对应位置设有圆形通孔(420)，所述球体(42)活动安装在圆形通孔(420)内，所述第三所述支撑轴(40)与铰接杆(41)自由端一侧固定设有弧形安装架(51)，所述弧形安装架(51)上开设有弧形通孔(511)，所述弧形安装架(51)内设有电机固定块(52)，所述电机固定块(52)侧壁安装有与弧形通孔(511)相匹配的第二弧形卡块(521)，所述电机固定块(52)上安装有第三步进电机(50)，所述第三步进电机(50)的动力输出轴与铰接杆(41)自由端传动连接，所述底座(1)上端面于支撑轴(40)与踏板(4)之间安装有门字形固定板(6)，所述踏板(4)与门字形固定板(6)上均设有绑带，所述单片机分别电性输出连接第一步进电机(10)、第二步进电机(20)和第三步进电机(50)。...

【技术特征摘要】
1.一种三自由度踝关节损伤康复器，其特征在于：包括底座(1)和单片机，所述底座(1)内竖直设有相互平行的第一主动轴(11)和第一从动轴(12)，所述第一从动轴(12)上端安装有支撑轴(40)，所述底座(1)上于第一主动轴(11)对应位置安装有第一步进电机(10)，所述第一步进电机(10)输出轴与第一主动轴(11)传动连接，所述第一主动轴(11)上安装有第一主动齿轮(111)，所述第一从动轴(12)上安装有第一从动齿轮(121)，所述第一从动齿轮(111)和第一从动齿轮(121)相啮合，所述第一从动齿轮(121)远离第一主动齿轮(111)一端设有安装板(2)，所述安装板(2)自由端设有避让槽(21)，所述安装板(2)上端面于避让槽(21)两侧各安装有一块竖板(22)，两块所述竖板(22)之间设有弧形板(23)，所述弧形板(23)外周设有弧形齿条，两块所述竖板(22)之间还安装有第二齿轮(24)，所述第二齿轮(24)与弧形齿条啮合，所述第二齿轮(24)轴向安装有第二从动轴(25)，所述第二从动轴(25)一端穿过竖板(22)安装有第二从动齿轮(26)，其中一块所述竖板(22)上安装有第二步进电机(20)，所述第二步进电机(20)的输送轴传动连接有第二主动轴(27)，所述第二主动轴(27)上安装有第二主动齿轮(28)，所述第二主动齿轮(28)与第二从动齿轮(26)均为锥齿轮、且相互啮合，所述弧形板(23)两侧设有弧形槽(231)，两块所述竖板(22)靠近弧形板(23)一侧安装有与弧形槽(231)相匹配的第一弧形卡块(232)，所述弧形板(23)远离第二齿轮(24)一端端面安装有球铰，所述球铰包括连接杆(31)，所述连接杆(31)自由端连接有踏板(4)，所述踏板(4)远离连接杆(31)一端安装有铰接杆(41)，所述铰接杆(41)上一体成型有球体(42)，所述支撑轴(40)于球体(42)对应位置设有圆形通孔(420)，所述球体(42)活动安装在圆形通孔(420)内，所述第三所述支撑轴(40)与铰接杆(41)自由端一侧固定设有弧形安装架(51)，所述弧形安装架(51)上开设有弧形通孔(511)，所述弧形安装架(51)内设有电机固定块(52)，所述电机固定块(52)侧壁安装有与弧形通孔(511)相匹配的第二弧形卡块(521)，所述电机固定块(52)上安装有第三步进电机(50)，所述第三步进电机(50)的动力输出轴与铰接杆(41)自由端传动连接，所述底座(1)上端面于支撑轴(40)与踏板(4)之间安装有门字形固定板(6)，所述踏板(4)与门字形固定板(6)上均设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘颖，易龙，
申请(专利权)人：重庆城市管理职业学院，
类型：发明
国别省市：重庆,50