前臂关节训练适配件及前臂康复训练设备制造技术

本实用新型专利技术公开一种前臂关节训练适配件及前臂康复训练设备，前臂关节训练适配件包括前臂关节适配器及运动控制主机。前臂关节适配器包括调节器、位置调节机构和关节固定件，所述关节固定件通过所述位置调节机构能够调整地连接在所述调节器上。运动控制主机包括驱动电机和控制模块，所述调节器与所述驱动电机连接相对所述驱动电机的输出轴能够转动，所述控制模块与所述驱动电机连接。控制模块包括角位置变化检测模块、电机电流变化检测模块和模式选择模块。本实用新型专利技术能有效辅助患者进行关节锻炼，提升肌肉力量，改善关节活动度，牵伸放松僵硬关节。

【技术实现步骤摘要】
前臂关节训练适配件及前臂康复训练设备
本技术涉及医疗器械领域，尤其涉及一种前臂关节训练适配件、前臂关节康复训练设备及其训练控制方法。
技术介绍
在大众运动康复训练领域，脑卒中、多发性硬化、脊髓损伤、脑瘫影响数百万人的生活。对于大多数的神经功能受损的患者，运动障碍常与肢体痉挛增高有关，物理治疗是现阶段康复训练过程的主要手段，但是现有训练技术的现状有很多局限。在传统的拉伸治疗中，物理治疗师可采用拉伸、辅助和其他物理介入手法来减轻病人肢体的痉挛和挛缩，恢复患者的平衡性、协调性以及关节和肢体的运动功能。然而，传统借助物理手法的拉伸是十分费力的，通常治疗师需要用手费力地拉伸病人痉挛的四肢；同时，手工拉伸的强度取决于治疗师的经验和主观上的感觉。在诱发主动运动训练中，如果没有物理治疗师或设备的辅助，患者由于不能产生连续稳定的主动肢体运动，所以很难通过自身的运动尝试来达到完全恢复肢体运动功能的目的。此外，由于缺乏康复知识或过度训练，患者在试图进行自主肢体运动的过程中可能会潜在地加剧损伤程度。由于治疗师资源的短缺，患者得不到足够量的运动康复训练，从而导致短期的康复训练功效不能维持很长的时间。传统的被动牵拉训练装置(CPM，continuouspassivemotion)被广泛应用在医院和病人的家中。CPM主要提供在预先制定的固定范围内的关节慢速运动，以防止关节术后粘连，减少关节僵硬。其技术局限在于CPM机是在两个预设的关节活动位置之间以较慢的恒定速度移动肢体或关节。虽然系统可以提供很大的拉伸力矩，但在整个的拉伸过程中，由于其机械结构的局限性，不能检测患肢由于痉挛产生的阻力，所以预设的运动范围通常小于关节灵活运动的范围，否则关节受损的危险会增加。在这种功能限制下，被动牵拉功能通常不能拉伸至有限的肌张力较高的位置，而这个生理位置恰恰是挛缩和痉挛最明显的位置，也是真正需要实施安全并有效拉伸的生理位置。由于缺乏对人体关节阻力的探测，所以传统的连续被动牵拉训练器不能用于由于神经损伤所引起的运动功能障碍的康复治疗。近些年，另一类主动辅助类训练设备以多自由度机器人产品为主，用于帮助提高脑卒中和其他神经损伤后患者对肢体的主动运动的控制和神经康复。但是，从临床角度上看，对于具有高肌张力/肢体痉挛的患者(例如脑卒中，脑瘫等)，必须考虑肌张力变化或肌群痉挛问题，才能实施合适的自主辅助运动训练，但现有的辅助类训练设备往往忽视此类病理特征，对病人直接实施辅助训练，没有解决肌张力变化或肌群痉挛的先决功能，此种模式可能会造成患者在辅助训练过程中，高肌张力/肢体痉挛的问题更加恶化。此外，一些训练实验平台机器人，可以准确的测量由患肢痉挛产生的阻力或主动运动趋势，但其技术的局限性在于整个功能和控制的实现依赖于对额外精密力/力矩传感器的使用。所以，其结构决定了整个系统的造价增加，价格过于昂贵，不适合在基层社区和家庭广泛的使用。并且由于结构组成的不同，装置只能提供主动辅助运动训练功能，在同一装置上，不能同时实现具有较大输出力矩的被动拉伸功能，忽视了主动/被动训练结合的治疗方式和训练后的评估。国内已上市产品，同类产品主要包括上肢训练器和CPM仪(连续性被动运动康复器)等形式。脚踏自行车式训练器适用于上肢的主动性和被动性训练。该产品通过上肢和主动性训练和被动性训练，逐渐改善血液循环，增加患肢肌力和耐力，保持肌肉的灵活性，降低肌张力。主要特点在于功能简单，方便工作人员操作；适合许多台同时使用和监控管理。同时智能康复训练系统配有保护措施，患者使用过程中一旦发生痉挛，机器会启动智能反向运动模式，来缓解痉挛症状。虽然具有主动和被动模式，但由于机械结构设计和运动控制技术的局限性，仅能生成重复性的联合肢体运动；对脑损伤患者的肢体痉挛问题，不能提供有针对性的关节柔性牵伸。此类产品所提供的训练模式局限于基本的健身运动模式，适合改善心肺能力和保持基本运动能力，但对于缓解改善肢体痉挛问题，非常有限。上肢偏瘫患者一般伴随有前臂关节的运动功能障碍，由于前臂关节不能自由转动，使患者难以料理自己的生活。但目前的上肢康复机器人以辅助肩肘关节的粗大运动训练为主，缺乏对前臂关节的辅助康复训练。
技术实现思路
考虑到现有技术中存在的问题，本技术首先提供一种前臂关节训练适配件，以至少部分地解决现有技术中存在的不足。本技术提供的前臂关节训练适配件，包括前臂关节适配器以及运动控制主机。前臂关节适配器包括调节器、位置调节机构和关节固定件，所述关节固定件通过所述位置调节机构能够调整地连接在所述调节器上。运动控制主机包括驱动电机和控制模块，所述调节器与所述驱动电机连接相对所述驱动电机的输出轴能够转动，所述控制模块与所述驱动电机连接。控制模块包括角位置变化检测模块、电机电流变化检测模块以及模式选择模块，所述模式选择模块与所述角位置变化检测模块及所述电机电流变化检测模块分别连接。优选地，所述位置调节机构包括滑块和滑轨，所述滑轨与所述调节器固定连接，所述滑块包括滑块体和连接体，所述滑块体与所述连接体连接呈拐角形，且所述滑块体与所述滑轨滑动配合，所述关节固定件与所述连接体相连接。优选地，所述关节固定件为通过连接销连接于所述连接体的腕关节固定件，所述腕关节固定件包括：带盘体的安装轴；以及供手握持的手约束套，所述手约束套能够旋转的套设在所述安装轴上；其中，所述安装轴的轴线与所述驱动电机的输出轴的轴线相平行。优选地，所述关节固定件为通过安装板连接于所述连接体的肘关节固定件，所述肘关节固定件包括前臂约束器和腕关节固定件，其中，所述前臂约束器包括安装在所述安装板上的两个前臂约束体，两个前臂约束体之间具有供前臂容置的间距，每一所述前臂约束体包括柱体和能够旋转的套设在所述柱体上的套体；所述腕关节固定件包括带盘体的安装轴以及供手握持的手约束套，所述手约束套能够旋转的套设在所述安装轴上；所述安装轴的轴线与所述柱体的轴线皆相对所述驱动电机的输出轴的轴线垂直。优选地，所述安装板包括：第一直板体，所述两个前臂约束体分别设置在所述第一直板体的两端头；第二直板体，具有第一连接端和第二连接端，所述第一连接端连接在所述第一直板体的中部；以及L形板体，所述L形板体连接于所述第二直板体的第二连接端，且所述L形板体远离所述第二直板体的一端固定连接于所述连接体。优选地，所述腕关节固定件设置在所述第二直板体的第二连接端上。优选地，所述调节器与所述驱动电机之间设置有限位电机旋转运动的限位机构，所述限位机构包括固定于所述驱动电机上的限位块，所述限位块上设置有限位槽，所述调节器上设置限位销，所述限位销具有能够切换的限位位置和拔出位置，所述限位销于限位位置时与所述限位槽相配合，于拔出位置时脱离所述限位槽的约束。本技术进一步提供一种前臂关节康复训练设备，包括带滑轨的滑动底座，高度调节机构，上述的前臂关节训练适配件，显示装置以及旋转式训练座椅。高度调节机构安装在所述滑动底座上。前臂关节训练适配件安装在所述高度调节机构上。显示装置通过屏幕支架可调支撑于所述运动控制主机的上方。旋转式训练座椅设置在所述滑轨上相对所述前臂关节训练适配件位置可调节。优选地，所述滑轨包括第一滑轨和第二滑轨，所述第一滑轨和所述第二滑轨对接成T型滑轨。本技术结合前臂关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种前臂关节训练适配件，其特征在于，包括：前臂关节适配器，所述前臂关节适配器包括调节器、位置调节机构和关节固定件，所述关节固定件通过所述位置调节机构能够调整地连接在所述调节器上；以及运动控制主机，所述运动控制主机包括驱动电机和控制模块，所述调节器与所述驱动电机连接相对所述驱动电机的输出轴能够转动，所述控制模块与所述驱动电机连接；其中，所述控制模块包括角位置变化检测模块、电机电流变化检测模块以及模式选择模块，所述模式选择模块与所述角位置变化检测模块及所述电机电流变化检测模块分别连接。

【技术特征摘要】
2018.04.25 CN 20181037581561.一种前臂关节训练适配件，其特征在于，包括：前臂关节适配器，所述前臂关节适配器包括调节器、位置调节机构和关节固定件，所述关节固定件通过所述位置调节机构能够调整地连接在所述调节器上；以及运动控制主机，所述运动控制主机包括驱动电机和控制模块，所述调节器与所述驱动电机连接相对所述驱动电机的输出轴能够转动，所述控制模块与所述驱动电机连接；其中，所述控制模块包括角位置变化检测模块、电机电流变化检测模块以及模式选择模块，所述模式选择模块与所述角位置变化检测模块及所述电机电流变化检测模块分别连接。2.根据权利要求1所述的前臂关节训练适配件，其特征在于，所述位置调节机构包括滑块和滑轨，所述滑轨与所述调节器固定连接，所述滑块包括滑块体和连接体，所述滑块体与所述连接体连接呈拐角形，且所述滑块体与所述滑轨滑动配合，所述关节固定件与所述连接体相连接。3.根据权利要求2所述的前臂关节训练适配件，其特征在于，所述关节固定件为通过连接销连接于所述连接体的腕关节固定件，所述腕关节固定件包括：带盘体的安装轴；以及供手握持的手约束套，所述手约束套能够旋转的套设在所述安装轴上；其中，所述安装轴的轴线与所述驱动电机的输出轴的轴线相平行。4.根据权利要求2所述的前臂关节训练适配件，其特征在于，所述关节固定件为通过安装板连接于所述连接体的肘关节固定件，所述肘关节固定件包括前臂约束器和腕关节固定件，其中，所述前臂约束器包括安装在所述安装板上的两个前臂约束体，两个前臂约束体之间具有供前臂容置的间距，每一所述前臂约束体包括柱体和能够旋转的套设在所述柱体上的套体...

【专利技术属性】
技术研发人员：任宇鹏，王卫卫，
申请(专利权)人：北京力泰克科技有限公司，北京力泰克医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11