一种用于下肢患者康复训练的减重系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用于下肢患者康复训练的减重系统，包括系统支架装置、跑步机训练平台装置和控制装置，系统支架装置固定在跑步机训练平台装置的两侧，系统支架装置包括竖直支架、减重平台支架、扶杆和调节支撑架，扶杆通过相应的调节支撑架安装在相应的竖直支架的内侧，竖直支架的上方连接有减重平台支架，减重平台支架为矩形；所述跑步机训练平台装置包括训练平台和驱动电机，驱动电机通过控制装置进行控制；其特征在于该系统还包括跟随减重平台装置，所述跟随减重平台装置固定在减重平台支架上方；控制装置用于控制跟随减重平台装置和跑步机训练平台装置的运动。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及医疗康复器械领域，特别是涉及一种用于下肢患者康复训练的减重系统。
技术介绍
随着社会的发展，人们的生活水平和物质条件的不断地提高，人们开始越来越重视自身和家人的健康，由于外伤、意外伤害、脑卒中等原因造成的腿疾患者在治疗的中后期需通过康复理疗才能恢复功能。现在对于腿疾患者的康复训练主要是有医师和医护人员充当“人体支架”来帮助患者训练，这样一来对医师和医护人员的体力是一个极大的考验，由于人的体力和精力以及经济等原因患者得不到充分的训练，而且在这种训练模式下患者得不到全方面的训练，虽然对患者的康复起到了一定的正面作用，但是达不到理想的程度。这就需要一种康复训练系统来代替医师和医护人员对患者进行训练，减轻医师和医护人员的体力劳动，并使患者在较经济的情况下得到充足又全方面的康复训练。由于患者下肢没有支撑能力或者只有部分支撑能力但不足以支撑自身的全部重量，这就对康复减重系统提出了替患者减重的要求。减重步行训练(Body Weight SupportTraining, BWST)是现在比较好的一种减重方式，它是利用悬吊方式，通过绳索连接患者穿戴的减重背心上对患者进行减重的。德国柏林弗朗霍费尔研究所(FRANHOFF INSTITUT)研制的绳驱动康复机器人STRING-MAN，患者站于训练机构中上身穿着减重马甲，马甲上有若干跟绳索连接实现减重，绳索分布在马甲的不同部位。瑞士苏黎世联邦理工学院(ΕΤΗ)与Balgrist医学康复中心联合研发了 L0K0MAT，L0K0MAT的早期产品是有一个配重块，通过配重块的重力来实现减重的，后期产品是减重系统是通过螺母丝杠带动一组弹簧实现训练中的减重。虽然，现有康复训练减重系统可以在一定程度上为患者减重，但是，减重操作比较复杂，并只允许患者在固定的位置运动，因此限制了患者的运动空间，影响训练效果。需要一种具有可设定恒力的减重系统和跟随患者在较大空间范围内进行训练的减重系统。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术拟解决的技术问题是，提供一种用于下肢患者康复训练的减重系统。该减重系统将可跟随患者运动的随动减重系统与常用于下肢康复训练的跑步机式训练平台相结合，实现了可设定减重值的恒力减重和对患者运动的跟随功能，同时能允许患者具有更大幅度的运动自由，从而提高腿疾患者进行训练的理疗训练效果Ο本技术解决所述技术问题采用的技术方案是，提供一种用于下肢患者康复训练的减重系统，包括系统支架装置、跑步机训练平台装置和控制装置，系统支架装置固定在跑步机训练平台装置的两侧，系统支架装置包括竖直支架、减重平台支架、扶杆和调节支撑架，扶杆通过相应的调节支撑架安装在相应的竖直支架的内侧，竖直支架的上方连接有减重平台支架，减重平台支架为矩形；所述跑步机训练平台装置包括训练平台和驱动电机，驱动电机通过控制装置进行控制；其特征在于该系统还包括跟随减重平台装置，所述跟随减重平台装置固定在减重平台支架上方；控制装置用于控制跟随减重平台装置和跑步机训练平台装置的运动，控制装置设有恒力减重控制程序以及跑步机训练平台装置和跟随减重平台装置的速度控制程序；所述跟随减重平台装置包括移动平台、第一导轨、第二导轨、绳驱跟随机构、绳张力控制恒减重机构、减重马甲、支撑机构和导轨滑块；所述第一导轨沿扶杆长度方向固定在减重平台支架上方，且第一导轨与减重平台支架之间留有间隙；所述第二导轨平行于第一导轨固定在减重平台支架的表面上，且第二导轨与第一导轨的上表面在同一水平面上；移动平台通过导轨滑块安装在第一导轨和第二导轨上，且移动平台可在第一导轨和第二导轨上沿扶杆长度方向前后移动；所述移动平台中心设有通孔，所述支撑机构为两个支撑板，两个支撑板沿着扶杆长度方向相对安装在移动平台的通孔两侧；所述减重马甲用于训练者穿戴，所述绳张力控制恒减重机构位于支撑机构的右边支撑板的左侧，绳驱跟随机构位于支撑机构的右侧；所述绳张力控制恒减重机构包括减重电机、减重电机联轴器、两个相互啮合的锥齿轮、绕线轮、导引轮、减重绳、弹簧和绳张力传感器；所述减重电机固定在移动平台上表面边缘上，减重电机的轴通过减重电机联轴器和一个锥齿轮的轴连接在一起，另一个锥齿轮的轴与绕线轮的轴连接，两个锥齿轮相互啮合，且减重电机联轴器和两个相互啮合的锥齿轮均位于支撑机构的左端；所述绕线轮和导引轮的轴的两端分别固定在两个支撑板上，绕线轮和导引轮均位于两个支撑板之间，且导引轮位于移动平台的通孔的上方；减重绳一端固定在绕线轮上，另一端经导引轮穿过移动平台的通孔固定于减重马甲的上端，与减重马甲相连的减重绳上从上至下依次连接有弹簧和绳张力传感器；所述绳驱跟随机构包括移动电机、移动电机联轴器、牵引轮、滑轮、两个吊环和两个压力传感器、牵引绳索、压板、导向板、导向套、角度传感器、连接轴、轴承、角度传感器联轴器、固定板和垫板；所述移动电机固定在移动平台上，且位于支撑机构的右端，移动电机通过移动电机联轴器与牵引轮连接，移动电机的轴与减重电机的轴相互垂直；所述滑轮固定安装在减重平台支架的两个短边上，每个短边上均安装有两个滑轮；两个吊环沿扶杆长度方向分别对称安装在移动平台上表面边缘，且位于移动平台的中线上；所述牵引绳索有两段，每一段牵引绳索的一端固定在牵引轮上，另一端绕过一条短边上的两个滑轮固定在相应的吊环上，且从牵引轮引出至一个滑轮的牵引绳索部分与从另一个滑轮至相应吊环的牵引绳索部分相互平行；所述角度传感器通过固定板固定在支撑机构的右边支撑板外侧上，且位于移动电机的后方；所述角度传感器的轴通过角度传感器联轴器与连接轴连接，所述连接轴穿过右边支撑板与导向板连接，并通过轴承固定连接轴；所述导向板中心设有开孔，导向板的两端固定在两个支撑板的内侧，且位于导引轮的下方；导向板中心的开孔处连接有一个导向套，该导向套一直延伸至移动平台的通孔且穿过移动平台通孔；减重绳穿过该导向套与减重马甲连接；每个压力传感器的一端通过垫板固定在第一导轨所在的减重平台支架的边上，该压力传感器的另一端通过压板与第一导轨的一端连接，压板与减重平台支架不接触。上述用于下肢患者康复训练的减重系统，所述竖直支架的高度为训练者身高的1.3-2 倍。上述用于下肢患者康复训练的减重系统，所述绳张力传感器采用S型张力传感器。上述用于下肢患者康复训练的减重系统，控制装置中恒力减重控制程序的具体流程是:首先要启动控制装置，在控制装置稳定后开始设定适合训练的减重值，即减重值为G，这个设定的减重值会存储在系统内作为标准值，绳张力传感器会测出绳子的张力值，这个张力值与标准值比较，如果大于标准值，则控制减重电机放绳，以减小绳子张力；如果绳子张力值不大于标准值，则再次判断绳子张力是否小于标准值，如果小于标准值则控制减重电机收绳，以增加绳子张力；如果绳子张力既不大于也不小标准值则减重电机不做任何处理；在上述三种情况判断完并且减重电机也做了相应的动作以后，再进行判断是否有结束指令，如果有结束指令，则训练结束；如果没有结束指令，则返回绳子张力和标准值比较阶段，即最初判断绳子张力值是否大于标准值G，并一直循环此过程。上述用于下肢患者康复训练的减重系统，控制装置中跑步机训练平台装置和跟随减重平台装置的速度控制程序的具体流程是:首先要启动控制装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于下肢患者康复训练的减重系统，包括系统支架装置、跑步机训练平台装置和控制装置，系统支架装置固定在跑步机训练平台装置的两侧，系统支架装置包括竖直支架、减重平台支架、扶杆和调节支撑架，扶杆通过相应的调节支撑架安装在相应的竖直支架的内侧，竖直支架的上方连接有减重平台支架，减重平台支架为矩形；所述跑步机训练平台装置包括训练平台和驱动电机，驱动电机通过控制装置进行控制；其特征在于该系统还包括跟随减重平台装置，所述跟随减重平台装置固定在减重平台支架上方；控制装置用于控制跟随减重平台装置和跑步机训练平台装置的运动；所述跟随减重平台装置包括移动平台、第一导轨、第二导轨、绳驱跟随机构、绳张力控制恒减重机构、减重马甲、支撑机构和导轨滑块；所述第一导轨沿扶杆长度方向固定在减重平台支架上方，且第一导轨与减重平台支架之间留有间隙；所述第二导轨平行于第一导轨固定在减重平台支架的表面上，且第二导轨与第一导轨的上表面在同一水平面上；移动平台通过导轨滑块安装在第一导轨和第二导轨上，且移动平台可在第一导轨和第二导轨上沿扶杆长度方向前后移动；所述移动平台中心设有通孔，所述支撑机构为两个支撑板，两个支撑板沿着扶杆长度方向相对安装在移动平台的通孔两侧；所述减重马甲用于训练者穿戴，所述绳张力控制恒减重机构位于支撑机构的右边支撑板的左侧，绳驱跟随机构位于支撑机构的右侧；所述绳张力控制恒减重机构包括减重电机、减重电机联轴器、两个相互啮合的锥齿轮、绕线轮、导引轮、减重绳、弹簧和绳张力传感器；所述减重电机固定在移动平台上表面边缘上，减重电机的轴通过减重电机联轴器和一个锥齿轮的轴连接在一起，另一个锥齿轮的轴与绕线轮的轴连接，两个锥齿轮相互啮合，且减重电机联轴器和两个相互啮合的锥齿轮均位于支撑机构的左端；所述绕线轮和导引轮的轴的两端分别固定在两个支撑板上，绕线轮和导引轮均位于两个支撑板之间，且导引轮位于移动平台的通孔的上方；减重绳一端固定在绕线轮上，另一端经导引轮穿过移动平台的通孔固定于减重马甲的上端，与减重马甲相连的减重绳上从上至下依次连接有弹簧和绳张力传感器；所述绳驱跟随机构包括移动电机、移动电机联轴器、牵引轮、滑轮、两个吊环和两个压力传感器、牵引绳索、压板、导向板、导向套、角度传感器、连接轴、轴承、角度传感器联轴器、固定板和垫板；所述移动电机固定在移动平台上，且位于支撑机构的右端，移动电机通过移动电机联轴器与牵引轮连接，移动电机的轴与减重电机的轴相互垂直；所述滑轮固定安装在减重平台支架的两个短边上，每个短边上均安装有两个滑轮；两个吊环沿扶杆长度方向分别对称安装在移动平台上表面边缘，且位于移动平台的中线上；所述牵引绳索有两段，每一段牵引绳索的一端固定在牵引轮上，另一端绕过一条短边上的两个滑轮固定在相应的吊环上，且从牵引轮引出至一个滑轮的牵引绳索部分与从另一个滑轮至相应吊环的牵引绳索部分相互平行；所述角度传感器通过固定板固定在支撑机构的右边支撑板外侧上，且位于移动电机的后方；所述角度传感器的轴通过角度传感器联轴器与连接轴连接，所述连接轴穿过右边支撑板与导向板连接，并通过轴承固定连接轴；所述导向板中心设有开孔，导向板的两端固定在两个支撑板的内侧，且位于导引轮的下方；导向板中心的开孔处连接有一个导向套，该导向套一直延伸至移动平台的通孔且穿过移动平台通孔；减重绳穿过该导向套与减重马甲连接；每个压力传感器的一端通过垫板固定在第一导轨所在的减重平台支架的边上，该压力传感器的另一端通过压板与第一导轨的一端连接，压板与减重平台支架不接触。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘更谦，边立伟，陈贵亮，冯小强，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：新型
国别省市：天津;12