本发明专利技术公开了一种踝关节全面康复训练装置，包括底座、腿部支撑架、脚掌支撑板和绳索驱动模块，腿部支撑架铰接在底座上，脚掌支撑板与腿部支撑架可拆卸连接，绳索驱动模块上连有可分别对脚掌支撑板上、下端及左右侧施加拉力的拉索，拉索穿过腿部支撑架与脚掌支撑板连接，脚掌支撑板上设有足尖蜷曲调整机构。本发明专利技术可对受伤踝关节进行三个维度的运动锻炼，还可通过足尖蜷曲调整机构使患者脚部进行足尖蜷曲/伸展锻炼，功能更为全面。此外本发明专利技术较多地采用了拉索作为传动件，可以减少刚性传动产生的冲击、振动，使得运动更为柔顺，防止受伤踝关节二次损伤。
A comprehensive rehabilitation training device for ankle joint
【技术实现步骤摘要】
一种踝关节全面康复训练装置
本专利技术涉及一种康复运动器械，更具体地说，它涉及一种踝关节全面康复训练装置。
技术介绍
踝关节作为人体与地面接触的枢纽，在日常生活中发挥着重要的作用，包括足部压力的缓冲、承重以及步行等方面。如果踝关节发生损伤，除了会给人带来疼痛感，影响人的正常活动之外，情况严重的话，还会进一步影响下肢、盆骨、脊椎等其他部位力学功能的正常发挥。踝关节由小腿的胫骨以及腓骨末端关节面和距骨滑车组成，所以又常常被称为距骨小腿关节。正常人的踝关节可以实现跖屈/背屈俯仰、内翻/外翻脚掌面翻转、内旋/外旋脚尖转向三个自由度的旋转。对于踝关节损伤患者，往往不能完全实现这三个方向的旋转。受损伤的踝关节如果不能得到及时和彻底的治疗，容易造成重复扭伤和功能缺失，从而给现代人快节奏的生活造成极大的不便。踝关节损伤患者人数众多，对踝关节全面康复治疗的需求也越来越大。目前，踝关节的康复训练主要依赖理疗师，理疗师根据患者的恢复状态，调整力道带动踝关节运动直到恢复知觉，这种依赖理疗师的治疗方式存在以下不足：理疗师工作强度大；治疗过程主要依靠理疗师经验，难以量化；这种不精确的治疗方式限制了疗效的提高；由于治疗方式难以量化，因而不适合大面积推广应用。因此，研究和开发踝关节全面康复训练设备，替代理疗师对患者的踝关节进行康复训练非常有必要。目前国内外研发的各种踝关节全面康复训练设备不同程度地存在以下一些问题：1.机构功能单一。一些踝关节全面康复训练机构的自由度数目不足，只能绕1个或2个轴转动，不能实现绕踝关节中心点的3自由度转动，影响恢复效果；2.机构存在冗余自由度。一些机构既包括1个转动自由度，还包括1个移动自由度，机构动平台移动时，若小腿不能随动或随动不及时，由于患者脚踝固定，此时踝关节被强制带动，易造成踝关节二次损伤；3.踝关节全面康复训练机构的转动中心与踝关节转动中心不重合。现有踝关节全面康复训练机器人的转动中心绝大多数在机构内部，踝关节转动中心不能与其相重合，在康复训练过程中，踝关节随机构转动的同时必然伴有移动，此时小腿就被迫随动，对小腿的协调性要求增加，如果小腿协调得不到位，轻则达不到指定运动角度影响康复进度，重则导致踝关节二次损伤；4.多数机构采用刚性连杆作为传动介质，柔顺性差，惯性大，不易进行结构改变，康复训练过程中刚性连杆易产生有害冲击，导致患者不适；5.现有踝关节全面康复训练设备结构复杂、重量大、价格昂贵，只有少数条件好的医院或康复中心能承受得起。公开号为CN109172091A的专利技术专利于2019年1月11日公开了一种踝关节康复装置，包括：脚托，小腿板，转轴，控制器，电机，距离传感器，绳索和滑轮。该专利技术在现有技术的踝关节牵伸装置上，增加设置了控制器和距离传感器，该传感器可以检测足跟与地面的距离，当患者的脚跟与地面的距离达到峰值范围时，将数据传送给控制器，然后控制器根据实时的反馈数据对电机的运动进行相应的周期性的动态调节。该专利技术方案的优点在于，可以根据不同个体情况，以及同一个体在不同的运动姿态下的情况，有针对性地动态调整适合用户的牵伸机构的拉伸角度，通过距离传感器捕捉足跟的位置作为动作条件，而不是现有技术中简单的固定牵伸，能够更精准的捕捉踝背屈的时间点，进行干预，提高治疗效果。但该专利技术只能实现踝关节俯仰状态的调整，不具备三自由度转动调整能力，踝关节恢复效果有限。
技术实现思路
现有踝关节全面康复训练设备存在结构复杂、功能单一、柔顺性差、价格昂贵，为克服这些缺陷，本专利技术提供了一种结构较简单、功能更全面、运动较柔顺、价格较低的踝关节全面康复训练装置。本专利技术的技术方案是：一种踝关节全面康复训练装置，包括底座、腿部支撑架、脚掌支撑板和绳索驱动模块，腿部支撑架铰接在底座上，脚掌支撑板与腿部支撑架可拆卸连接，绳索驱动模块上连有可分别对脚掌支撑板上、下端及左右侧施加拉力的拉索，拉索穿过腿部支撑架与脚掌支撑板连接，脚掌支撑板上设有足尖蜷曲调整机构。使用本专利技术进行踝关节全面康复训练时，患者的脚固定在脚掌支撑板上，腿部搁在腿部支撑架上。通过绳索驱动模块带动拉索单侧牵拉脚掌支撑板的上端或下端，可完成踝关节的跖屈/背屈运动；通过拉索单侧牵拉脚掌支撑板的左侧或右侧，可完成踝关节的内翻/外翻运动；通过拉索在对角线位置的配对牵拉，则可完成踝关节的内旋/外旋运动。除此之外，足尖蜷曲调整机构还能使患者脚部进行足尖蜷曲/伸展锻炼，而足尖的蜷曲/伸展可以牵动足部的多处肌腱，使踝关节做出更复杂的复合动作，从而对踝关节进行更全面的康复训练。因此本专利技术可对受伤踝关节进行三个维度的运动锻炼，并调动踝关节周边组织对踝关节进行有益的带动和刺激，促进更好恢复，因此功能更为全面。此外本专利技术较多地采用了拉索作为传动件，可以减少刚性传动产生的冲击、振动，使得运动更为柔顺，防止受伤踝关节二次损伤。作为优选，所述足尖蜷曲调整机构包括气囊和两根平行的绑带，气囊嵌置于脚掌支撑板中上部的一凹槽内，气囊与一气压源通过管路连接，绑带两端固定在脚掌支撑板上。绑带可将脚面固定柱，使脚掌与脚掌支撑板紧密固定，从而使脚部更好地随脚掌支撑板而动。足尖蜷曲时，只能是脚趾相对脚掌发生夹角变化，两根绑带一根固定脚趾部位，另一根固定足弓接近脚踝部位，气囊位置对应脚掌与脚趾的结合部位，气囊充气膨胀时，挤压脚掌与脚趾的结合部位，使得脚趾相对脚掌发生夹角变化，实现足尖蜷曲调整，带动并刺激踝关节，促进踝关节运动机能恢复。作为优选，腿部支撑架包括可容纳腿部的槽形架，槽形架端部固连有端面板，端面板与脚掌支撑板间设有可拆卸的原点定位杆。槽形架与患者腿部的形状能较好地匹配，使腿部平稳放置在腿部支撑架上。腿部支撑架与脚掌支撑板间通过原点定位杆实现可拆卸连接。作为优选，绳索驱动模块至少为四个，每个绳索驱动模块均包括拉索电机和卷绳轴，同一绳索驱动模块内拉索电机与卷绳轴传动连接，且卷绳轴与拉索电机的输出轴平行，每根卷绳轴上分别卷绕一根拉索，脚掌支撑板至少在四角各设有一拉索端点固定部。不同的拉索电机驱动对应的卷绳轴收放拉索，对脚掌支撑板的不同部位施加拉力，各拉索电机可在同一时间进行同步或差动工作配合，通过各拉索电机和各拉索的配合，脚掌支撑板处于不同的受力状态，从而产生不同的姿态变化以实现踝关节的相应运动。作为优选，底座上固设有立柱，腿部支撑架底部铰接在立柱上。腿部支撑架可以通过改变俯仰角度改变腿部抬起高度，使患者可以以较舒适的状态接受康复训练。作为优选，腿部支撑架与立柱的铰接部设有足尖蜷曲调整机构触发机构。在腿部支撑架与立柱的铰接部设置足尖蜷曲调整机构触发机构，患者只需调整腿部的水平度，改变腿部支撑架与立柱的夹角即可自动控制足尖蜷曲调整机构的启停，方便操作。作为另选，所述足尖蜷曲调整机构通过遥控器控制。足尖蜷曲调整机构用遥控器控制，操作更方便，可由患者根据承受力掌握足尖蜷曲调整机构的运行和停止。作为优选，绳索驱动模块固定在底座上。绳索驱动模块集成在底座上，可提高本踝关节全面康复训练装置的结构紧凑度。本专利技术的有益效果是：功能更全本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种踝关节全面康复训练装置，其特征是包括底座（1）、腿部支撑架（2）、脚掌支撑板（3）和绳索驱动模块（4），腿部支撑架（2）铰接在底座（1）上，脚掌支撑板（3）与腿部支撑架（2）可拆卸连接，绳索驱动模块（4）上连有可分别对脚掌支撑板（3）上、下端及左右侧施加拉力的拉索（5），拉索（5）穿过腿部支撑架（2）与脚掌支撑板（3）连接，脚掌支撑板（3）上设有足尖蜷曲调整机构。/n
【技术特征摘要】
1.一种踝关节全面康复训练装置，其特征是包括底座（1）、腿部支撑架（2）、脚掌支撑板（3）和绳索驱动模块（4），腿部支撑架（2）铰接在底座（1）上，脚掌支撑板（3）与腿部支撑架（2）可拆卸连接，绳索驱动模块（4）上连有可分别对脚掌支撑板（3）上、下端及左右侧施加拉力的拉索（5），拉索（5）穿过腿部支撑架（2）与脚掌支撑板（3）连接，脚掌支撑板（3）上设有足尖蜷曲调整机构。
2.根据权利要求1所述的踝关节全面康复训练装置，其特征是所述足尖蜷曲调整机构包括气囊（6）和两根平行的绑带（7），气囊（6）嵌置于脚掌支撑板（3）中上部大致对应脚掌与脚趾连接部位的一凹槽内，气囊（6）与一气压源通过管路连接，管路上设有电磁阀，绑带（7）两端固定在脚掌支撑板（3）上。
3.根据权利要求1所述的踝关节全面康复训练装置，其特征是腿部支撑架（2）包括可容纳腿部的槽形架，槽形架端部固连有端面板，端面板与脚掌支撑板（3）间设有可拆卸的原点定位杆（15）。
4.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨凯盛，季建，徐颖俊，杨会成，
申请(专利权)人：浙江省海洋开发研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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