三自由度踝关节运动状态检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种三自由度踝关节运动状态检测装置，包括：底架、通过转轴安装在底架上可左右转动的第一旋转支架、通过转轴安装在第一旋转支架上可上下转动的第二旋转支架、通过转轴安装在第二旋转支架上可左右翻转的脚踏板、检测单元和阻尼单元；所述第一旋转支架、第二旋转支架和脚踏板在各自的转轴轴心线位置均安装有检测单元和阻尼单元。本发明专利技术可实现对人体踝关节背屈/拓屈、内翻/外翻和内旋/外旋三自由度的运动状态检测，整体结构简单、生产制造容易、维护方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于医疗器械领域，具体涉及一种三自由度踝关节运动状态检测装置。
技术介绍
运动员的运动受伤多发生于踝关节的运动损伤，同时偏瘫后踝关节的康复训练也显得非常关键，因此踝关节的康复训练的需求越来越大。传统康复手段需理疗师手把手进行，消耗了大量的时间与体力，并且无法保证充足的训练时间和足够的训练强度。我国现阶段用于踝关节运动损伤，偏瘫后的康复训练的装置越来越多，但都局限于对患侧的康复训练，并没有装置检测健侧踝关节的运动状态，而健侧踝关节的运动状态信息对患侧踝关节的康复训练有指导性的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了填补国内踝关节运动状态检测装置的空白，获取踝关节实时的运动状态信息，提供一种三自由度踝关节运动状态检测装置，为踝关节的康复训练提供指导作用。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：三自由度踝关节运动状态检测装置，其特殊之处在于，包括：底架、通过转轴安装在底架上可左右转动的第一旋转支架、通过转轴安装在第一旋转支架上可上下转动的第二旋转支架、通过转轴安装在第二旋转支架上可左右翻转的脚踏板、检测单元和阻尼单元；所述第一旋转支架、第二旋转支架和脚踏板在各自的转轴轴心线位置均安装有检测单元和阻尼单元；所述检测单元为检测第一旋转支架、第二旋转支架和脚踏板在转动时各自转轴的旋转角度值的编码器；所述阻尼单元是为第一旋转支架、第二旋转支架和脚踏板在转动时提r>供阻力的可调螺母。进一步，所述检测单元包括编码器I，编码器II和编码器III；所述阻尼单元包括可调螺母I，可调螺母II和可调螺母III；所述第一旋转支架通过转轴连接于底架上，该转轴的轴心线上安装有编码器I和可调螺母I；所述第二旋转支架的两侧边通过转轴连接于第一旋转支架上，该转轴的轴心线上安装有编码器II和可调螺母II；所述脚踏板的前后端通过转轴与第二旋转支架连接并位于第二旋转支架的内部，该转轴的轴心线上安装有编码器III和可调螺母III。进一步，所述编码器I用于检测第一旋转支架左右摆动的角度；所述编码器II用于检测第二旋转支架上下摆动的角度；所述编码器III用于检测脚踏板左右翻转运动的角度。进一步，可调螺母I安装于第一旋转支架左右摆动运动的轴心线上，检测装置通过对可调螺母I松紧程度的调节为第一旋转支架的左右摆动运动提供阻力；可调螺母II安装于第二旋转支架上下摆动运动的轴心线上，检测装置通过通过对可调螺母II松紧程度的调节为第二旋转支架的上下摆动运动提供阻力；可调螺母III安装于脚踏板左右翻转运动的轴心线上，检测装置通过对可调螺母III松紧程度的调节为脚踏板的左右翻转运动提供阻力。本专利技术提供的三自由度踝关节运动状态检测装置，可实现对人体踝关节背屈/拓屈、内翻/外翻和内旋/外旋三自由度的运动状态检测，填补了国内踝关节运动状态检测装置的空白，并具有以下优点：其一，所述踝关节运动状态检测装置整体结构简单、生产制造容易、维护方便；其二，所述踝关节运动状态检测装置三个回转运动的轴心线相交于脚踏板的后脚跟处，高度模拟踝关节的生理运动；其三，所述踝关节运动状态检测装置适用于踝关节运动损伤和踝关节偏瘫康复中的运动状态检测，适应性强。附图说明图1为本专利技术实施例三自由度踝关节运动状态检测装置的结构示意图；其中，1-底架，2-编码器I，3-编码器III，4-可调螺母II，5-第二旋转支架，6-脚踏板，7-可调螺母III﹑8-编码器II，9-可调螺母I，10-第二旋转支架。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术进行详细说明。参见图1，本专利技术实施例的三自由度踝关节运动状态检测装置，包括底架1、通过转轴安装在底架1上可左右转动的第一旋转支架10、通过转轴安装在第一旋转支架10上可上下转动的第二旋转支架5、通过转轴安装在第二旋转支架5上可左右翻转的脚踏板6、检测单元和阻尼单元；第一旋转支架10、第二旋转支架5和脚踏板6在各自的转轴轴心线位置均安装有检测单元和阻尼单元。通过本装置第一旋转支架10、第二旋转支架5以及脚踏板6的结构组合设计，可实现脚踏板在三个自由度方向上的灵活转动。检测单元为检测第一旋转支架10、第二旋转支架5和脚踏板6在转动时各自转轴的旋转角度值的编码器。阻尼单元是为第一旋转支架10、第二旋转支架5和脚踏板6在转动时提供阻力的可调螺母。检测单元包括编码器I2，编码器II8和编码器III3；阻尼单元包括可调螺母I9，可调螺母II4和可调螺母III7；每个转轴安装的编码器和可调螺母对称安装于轴线的两侧，分别起检测运动角度和提供阻力的作用。第一旋转支架10通过转轴连接于底架1上，该转轴的轴心线上安装有编码器I2和可调螺母I9；第二旋转支架5的两侧边通过转轴连接于第一旋转支架10上，该转轴的轴心线上安装有编码器II8和可调螺母II4；脚踏板6的前后端通过转轴与第二旋转支架5连接并位于第二旋转支架5的内部，该转轴的轴心线上安装有编码器III3和可调螺母III7。编码器I2用于检测第一旋转支架10左右摆动的角度；编码器II8用于检测第二旋转支架5上下摆动的角度；编码器III3用于检测脚踏板6左右翻转运动的角度。可调螺母I9安装于第一旋转支架10左右摆动运动的轴心线上，检测装置通过对可调螺母I9松紧程度的调节为第一旋转支架10的左右摆动运动提供阻力；可调螺母II4安装于第二旋转支架5上下摆动运动的轴心线上，检测装置通过对可调螺母II4松紧程度的调节为第二旋转支架5的上下摆动运动提供阻力；可调螺母III7安装于脚踏板6左右翻转运动的轴心线上，检测装置通过对可调螺母III7松紧程度的调节为脚踏板6的左右翻转运动提供阻力。使用本专利技术的三自由度踝关节运动状态检测装置进行康复训练时，用户首先将脚板放置于脚踏板6上并固定。实施运动状态检测时，用户通过控制踝关节运动来带动脚踏板运动，通过实现踝关节的内翻/外翻运动可以使编码器III3检测到内翻/外翻的运动角度，通过调节可调螺母III7可以调整运动阻力；通过实现踝关节的背曲/趾曲运动可以使编码器II8检测到背曲/趾曲的运动角度，通过调节可调螺母II4可以调整运动阻力；通过实现踝关节的内旋/外旋运动可以使编码器I2检测到内旋/外旋的运动角度，通过调节可调螺母I9可以调整运动阻力。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改本文档来自技高网...

【技术保护点】
三自由度踝关节运动状态检测装置，其特征在于，包括：底架(1)、通过转轴安装在底架(1)上可左右转动的第一旋转支架(10)、通过转轴安装在第一旋转支架(10)上可上下转动的第二旋转支架(5)、通过转轴安装在第二旋转支架(5)上可左右翻转的脚踏板(6)、检测单元和阻尼单元；所述第一旋转支架(10)、第二旋转支架(5)和脚踏板(6)在各自的转轴轴心线位置均安装有检测单元和阻尼单元；所述检测单元为检测第一旋转支架(10)、第二旋转支架(5)和脚踏板(6)在转动时各自转轴的旋转角度值的编码器；所述阻尼单元是为第一旋转支架(10)、第二旋转支架(5)和脚踏板(6)在转动时提供阻力的可调螺母。

【技术特征摘要】
1.三自由度踝关节运动状态检测装置，其特征在于，包括：底
架(1)、通过转轴安装在底架(1)上可左右转动的第一旋转支架(10)、
通过转轴安装在第一旋转支架(10)上可上下转动的第二旋转支架
(5)、通过转轴安装在第二旋转支架(5)上可左右翻转的脚踏板(6)、
检测单元和阻尼单元；所述第一旋转支架(10)、第二旋转支架(5)
和脚踏板(6)在各自的转轴轴心线位置均安装有检测单元和阻尼单
元；
所述检测单元为检测第一旋转支架(10)、第二旋转支架(5)和
脚踏板(6)在转动时各自转轴的旋转角度值的编码器；
所述阻尼单元是为第一旋转支架(10)、第二旋转支架(5)和脚
踏板(6)在转动时提供阻力的可调螺母。
2.根据权利要求1所述的三自由度踝关节运动状态检测装置，
其特征在于，所述检测单元包括编码器I(2)，编码器II(8)和编码
器III(3)；所述阻尼单元包括可调螺母I(9)，可调螺母II(4)和可
调螺母III(7)；
所述第一旋转支架(10)通过转轴连接于底架(1)上，该转轴
的轴心线上安装有编码器I(2)和可调螺母I(9)；所述第二旋转支
架(5)的两侧边通过转轴连接于第一旋转支架(10)上，该转轴的
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春宝，吴正治，李伟光，段丽红，卢志江，李梦杰，王林，张晓丽，倪新强，
申请(专利权)人：深圳市老年医学研究所，吴正治，王春宝，
类型：发明
国别省市：广东;44