一种多功能关节康复运动装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多功能关节康复运动装置和方法，能够用于腕关节、肘关节、髋关节、膝关节、踝关节的被动和主动的运动康复训练过程。该运动康复运动装置由X方向运动模组、Y方向运动模组、控制按钮模块、无线显示控制器、支撑柱、固定支架和约束带等部分构成，能够根据不同关节的康复需求灵活组装应用，为腕关节、肘关节、髋关节、膝关节、踝关节等康复提供运动辅助功能。本发明专利技术实现了多种关节康复运动的程序控制的统一，具有自学习、记忆、存储和复现等功能，提高了医护效率，促进关节康复运动的科学合理性，具有重要的应用推广价值。

A Multifunctional Joint Rehabilitation Device and Method

The invention discloses a multi-functional joint rehabilitation exercise device and method, which can be used in the passive and active exercise rehabilitation training process of wrist, elbow, hip, knee and ankle joints. The motion rehabilitation device is composed of X-direction motion module, Y-direction motion module, control button module, wireless display controller, support column, fixed bracket and restraint band. It can be flexibly assembled and applied according to the rehabilitation needs of different joints, and provides motion assistance function for rehabilitation of wrist, elbow, hip, knee and ankle joints. The invention realizes the unification of program control of various joint rehabilitation exercises, has the functions of self-learning, memory, storage and reproduction, improves the efficiency of medical care, promotes the scientific rationality of joint rehabilitation exercises, and has important application and popularization value.

【技术实现步骤摘要】
一种多功能关节康复运动装置与方法
本专利技术涉及关节康复运动领域，尤其涉及一种多功能关节康复运动装置与方法。
技术介绍
危重症患者经历着长期的身体和心理问题，有研究显示ICU早期的康复训练可以改善患者的身体和心理状态，减少住院时间，从而改善预后。一项meta分析显示康复锻炼能够提升ICU获得性衰弱患者的身体机能，降低临床相关不良指标。欧洲呼吸学会和欧洲重症监护医学会也建议重症患者应尽早开始主动和被动运动。成人患者疼痛、烦躁和谵妄临床实践(PAD)指南推荐，早期活动(如关节活动、床旁站立等)是唯一预防ICU患者谵妄的治疗措施。ICU患者长期卧床、病情危重、昏迷、无力配合做各关节的主动运动时，被动康复锻炼是非常必要的。适当的关节运动可以防止因长期制动引起的关节僵硬；增加血流速度，防止深静脉血栓的形成；增加肺通气量，改善呼吸功能；也有利于预防肌肉萎缩，增加肌肉力量和预防挛缩。目前ICU患者的康复锻炼主要由医院康复科人员承担，人力资源有限。且康复科本身的康复设备是针对于非卧床患者或者是可以配合医护人员的清醒患者，在设备大小以及某些功能方面并不能满足危重症患者的需求。因此，本研究基于ICU患者特殊的身体状况，结合现代智能化技术，研制了一种多功能的关节康复运动装置，能够适用于腕关节、肘关节、髋关节、膝关节、踝关节的主、被动运动训练，同时具有学习、记忆、存储和统计等功能，实现了满足多种关节康复运动的要求。该专利易于实现，能够有帮助卧床患者、昏迷患者、不能配合且可以进行被动关节活动的患者，防止因长期制动引起的各种关节僵硬、深静脉血栓、肌肉萎缩、挛缩等问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种多功能的关节康复运动解决方案，能够适用于膝关节、肘关节、踝关节、腕关节、髋关节等辅助功能，同时能够实现在上述多种关节运动设备之间的灵活转换，具有学习、记忆、存储和计算等功能，实现了满足多种关节康复运动要求的运动装置和方法。技术方案：一种多功能关节康复运动装置，包含X方向运动模组、Y方向运动模组、控制按钮和无线显示控制器；其中，X方向运动模组、Y方向运动模组都分别包含电机、滑动模块、丝杆轴、导线、导轨、外壳、电机支架、电机、存储和控制单元、无线通信单元；在X方向运动模组中：所述电机支架和控制按钮区分别位于运动模组的端部；电机位于电机支架内；丝杆轴位于运动模组内，通过旋转推动滑动模块运动；X方向运动模组的滑动模块与Y方向运动模组固定连接，带动Y方向运动模组运动；电机与控制按钮通过导线连接；滑动模块通过丝杆作用在导轨上运动；外壳处于封闭或者半封闭状态，确保安全运行，并保护运动模组的内部电路；存储和控制单元主要进行数据运算、存储和控制功能，位于运动模块的外壳内，与无线通信单元通过导线相连接。作为本专利技术一种多功能关节康复运动装置的进一步优选方案，Y方向运动模组中与X方向运动模组结构相同，不同点如下；Y方向运动模组的滑动模块与脚跟/脚掌/手腕/手掌放置处固定连接，能够带动该部位运动，且该滑动模块处可以根据需要添加手动或者电动的旋转/摇摆机构，从而能够根据需要实现该滑动模块处的肢体部位的转动。作为本专利技术一种多功能关节康复运动装置的进一步优选方案，Y方向运动的运动模组固定连接在X滑动块上，Y方向的运动模组可随着X滑动块在X方向上运动，X和Y方向两个运动模组同时工作可以实现Y滑动块在XY平面内的复杂运动。作为本专利技术一种多功能关节康复运动装置的进一步优选方案，其中控制按钮包含电源接通按钮、X方向使能按钮、Y方向使能按钮；电源接通按钮，通过插头与外界电源相互连通，为康复运动装置供电；X方向使能按钮、Y方向使能按钮均与存储和控制单元相互连接，分别利用数字量对X方向和Y方向的运动模组的运动功能进行使能，从而分别实现对该运动模组的打开或关闭。作为本专利技术一种多功能关节康复运动装置的进一步优选方案，无线显示控制器包含计算单元、存储单元、显示单元、信息传输单元；其中，无线显示控制器中的计算单元、存储单元、显示单元、信息传输单元都集成在一个装置中，其中计算单元是进行运算的核心，分别与存储单元、显示单元和信息传输单元相互连接；存储单元为存储介质形式，能够存储数据；显示单元为一个触摸屏，能够在显示信息的同时，通过按键的触摸，进行参数的输入操作；信息传输单元为无线传输，可以和运动模组的无线通信单元连接，进行数据的传输。作为本专利技术一种多功能关节康复运动装置的进一步优选方案，本康复运动装置还包含支撑柱、固定支架和约束带等非运动装置，能够根据不同关节康复运动的需要进行灵活接插、组装，以便进行康复肢体的固定，从而构成适合不同关节康复和尺寸要求的并联和串联组装形式，可以为膝关节、肘关节、踝关节、腕关节、髋关节提供主、被动运动。一种基于多功能关节康复运动装置的控制方法，具体包含如下步骤：步骤1，关节活动度的评估；步骤2，组装模式的选择；步骤3，运动参数的调节；步骤4，电源按钮的接通和运动模组的使能；步骤5，示范康复运动的选择；步骤6，关节康复运动的实现等功能。作为本专利技术多功能关节康复运动装置的控制方法的进一步优选方案，在步骤2中，串联组装方式对应的各关节康复运动的具体操作和并联组装方式对应的各关节康复运动的具体操作；串联组装方式对应的各关节康复运动的具体操作和并联组装方式对应的各关节康复运动的具体操作其中，串联组装方式对应的各关节康复运动的具体操作为：步骤2.1，将脚跟或手腕背侧通过约束带固定在Y滑块上A区，将腘窝或手肘通过约束带或U型装置稳定在支撑柱B区，接通电源控制按钮和Y运动模组的运动使能按钮，通过Y滑动模块的上下滑动完成小幅度的屈膝、髋关节和屈肘等运动；其中，可根据肢体的位置改变A区凹槽的方向；步骤2.2，将腘窝或腿部放于B区，A区固定脚掌，通过X滑动模块的前后运动完成小幅度的足背内屈、背伸运动；其中，A区可活动，改变方向和形状以固定脚掌；步骤2.3，将膝部侧放于B区，脚掌固定于A区，通过Y滑动模块上下滑动完成小幅度的踝关节内收、外展运动；其中，A区可活动，改变方向和形状以固定脚掌；步骤2.4，在患者做上述的被动运动时候，是X和Y滑块带动患者肢体运动；当患者做主动运动时，可以设置X滑块和Y滑块的参数，使该装置的阻力小于患者的主动力量，就可以实现不同程度的抗阻运动；并联组装方式对应的各类关节康复运动的具体操作为：步骤A，将脚掌或手掌通过约束装置固定在Y滑动模块上A区，将脚跟/小腿或前臂通过约束带或U型装置稳定在支撑柱B区，打开控制按钮中的电源按钮和使能按钮，通过X滑块的前后滑动和Y滑块的上下滑动，结合特定的时间节点配合，即可完成腕关节与踝关节不同角度与幅度的旋转运动，其中，可根据具体肢体的活动要求更换成软体约束装置；步骤B，在患者做上述的被动运动时候，是X和Y滑块带动患者肢体运动；当患者做主动运动时，可以设置X滑块和Y滑块的参数，使该装置的阻力小于患者的主动力量，就可以实现不同程度的抗阻运动。本专利技术有益效果在于：(1)本专利技术能够实现一机多用，在多种关节康复运动功能之间进行灵活转换，从而大大减少了不必要的关节康复运动设备的配置，提高了设备的利用率；(2)本专利技术采用两个运动模组进行精密控制，能够实现患者关节三个层次的康复运动的精密运动，从而为克服了其他关节康复器简单、粗糙、效果不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能关节康复运动装置，其特征在于：包含X方向运动模组、Y方向运动模组、控制按钮和无线显示控制器；其中，X方向运动模组、Y方向运动模组都分别包含电机、滑动模块、丝杆轴、导线、导轨、外壳、电机支架、电机、存储和控制单元、无线通信单元；在X方向运动模组中：所述电机支架和控制按钮区分别位于运动模组的端部；电机位于电机支架内；丝杆轴位于运动模组内，通过旋转推动滑动模块运动；X方向运动模组的滑动模块与Y方向运动模组固定连接，带动Y方向运动模组运动；电机与控制按钮通过导线连接；滑动模块通过丝杆作用在导轨上运动；外壳处于封闭或者半封闭状态，确保安全运行，并保护运动模组的内部电路；存储和控制单元主要进行数据运算、存储和控制功能，位于运动模块的外壳内，与无线通信单元通过导线相连接。

【技术特征摘要】
1.一种多功能关节康复运动装置，其特征在于：包含X方向运动模组、Y方向运动模组、控制按钮和无线显示控制器；其中，X方向运动模组、Y方向运动模组都分别包含电机、滑动模块、丝杆轴、导线、导轨、外壳、电机支架、电机、存储和控制单元、无线通信单元；在X方向运动模组中：所述电机支架和控制按钮区分别位于运动模组的端部；电机位于电机支架内；丝杆轴位于运动模组内，通过旋转推动滑动模块运动；X方向运动模组的滑动模块与Y方向运动模组固定连接，带动Y方向运动模组运动；电机与控制按钮通过导线连接；滑动模块通过丝杆作用在导轨上运动；外壳处于封闭或者半封闭状态，确保安全运行，并保护运动模组的内部电路；存储和控制单元主要进行数据运算、存储和控制功能，位于运动模块的外壳内，与无线通信单元通过导线相连接。2.根据权利要求1所述的一种多功能关节康复运动装置，其特征在于：Y方向运动模组中与X方向运动模组结构相同，不同点如下；Y方向运动模组的滑动模块与脚跟/脚掌/手腕/手掌放置处固定连接，能够带动该部位运动，且该滑动模块处可以根据需要添加手动或者电动的旋转/摇摆机构，从而能够根据需要实现该滑动模块处的肢体部位的转动。3.根据权利要求1所述的一种多功能关节康复运动装置，其特征在于：Y方向运动的运动模组固定连接在X滑动块上，Y方向的运动模组可随着X滑动块在X方向上运动，X和Y方向两个运动模组同时工作可以实现Y滑动块在XY平面内的复杂运动。4.根据权利要求1所述的一种多功能关节康复运动装置，其特征在于：其中控制按钮包含电源接通按钮、X方向使能按钮、Y方向使能按钮；电源接通按钮，通过插头与外界电源相互连通，为康复运动装置供电；X方向使能按钮、Y方向使能按钮均与存储和控制单元相互连接，分别利用数字量对X方向和Y方向的运动模组的运动功能进行使能，从而分别实现对该运动模组的打开或关闭。5.根据权利要求1所述的一种多功能关节康复运动装置，其特征在于：无线显示控制器包含计算单元、存储单元、显示单元、信息传输单元；其中，无线显示控制器中的计算单元、存储单元、显示单元、信息传输单元都集成在一个装置中，其中计算单元是进行运算的核心，分别与存储单元、显示单元和信息传输单元相互连接；存储单元为存储介质形式，能够存储数据；显示单元为一个触摸屏，能够在显示信息的同时，通过按键的触摸，进行参数的输入操作；信息传输单元为无线传输，可以和运动模组的无线通信单元连接，进行数据的传输。6.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：余洁，丁亚萍，陈华玉，曾庆化，
申请(专利权)人：南京医科大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32