一种智能膝关节伸直训练装置制造方法及图纸

一种智能膝关节伸直训练装置，涉关节康复训练装置技术领域，解决现有装置结构设计不合理，易造成患者膝关节受损、疼痛感强、效果差、效率低的技术不足，技术方案包括有：大腿护具、小腿护具、两大腿限位绑带和小腿限位绑带、第一收紧机构、第二收紧机构和脚拉伸抬高机构。两限位绑带的一端分别连接在护具的两侧，另一端分别连接在两同步收紧轮盘上。本发明专利技术有益效果在于：同步收紧轮盘同时收紧限位绑带的端部，使患者腿部两侧受力方向与大小一致，避免拉伸过程中其腿部过度偏移和扭转，且配合脚拉伸抬高机构在多个方向维度上对患者腿部和足部进行拉伸，使得拉伸后患者股、膝、髁能以自然状态呈一定的生理直线，避免了对膝关节的损伤，拉伸效果好。拉伸效果好。拉伸效果好。

【技术实现步骤摘要】
一种智能膝关节伸直训练装置


[0001]本专利技术涉及关节康复训练装置
，更具体的涉及一种智能膝关节伸直训练装置。

技术介绍

[0002]膝关节是人体最大、最复杂的关节，是下肢活动的枢纽，也是伤病极高的关节。由于病变或受伤等原因造成膝关节受损后，在患者的术后康复治疗中常常需要使用辅助治疗的膝关节屈曲训练装置来对膝关节进行适度、有效的康复训练，从而在一定程度上限制膝关节屈伸、内外翻、旋转活动，达到辅助手术治疗的效果。
[0003]现有的膝关节伸直训练装置大多具有用于承托患者腿部的底板，其上连接有用于限位收束患者大腿部的大腿绑带，用于限位收束患者小腿部的小腿绑带，通过驱动装置拉伸大腿绑带及小腿绑带的一边使二者收拢拉紧，从而利用两根绑带在患者大腿部及小腿部上施加向下的拉力以驱使患者腿部伸直，但是这种装置存在显著的弊端：首先，大腿绑带和小腿绑带皆采用单边受力拉紧的方式进行收拢，在训练过程中极易因绑带受力不均而造成患者大腿部或小腿部向受力方向一侧过度扭转，而两根绑带又同时对患者腿部施加向下拉力，使得训练过程中患者腿部在过度扭转状态下被迫伸直，伸直后患者的髋、膝、髁不能以自然状态呈一定的生理直线，极易对患者膝关节带来新的损害。同时，该种装置的两根绑带从大腿及小腿部位施加向下的拉力，力的作用方向、作用点单一，以简单粗暴的方式从两个作用位点向下强拉，大腿与小腿所承受的拉力也更大，患者腿部伸直过程中遭受的拉力疼痛感更强，且过程中患者膝关节的间隙变化不能符合自然的生理变化规律，极易引起患者膝关节受损。而且，现有装置的足部固定部件只是起到承托限位的作用，并不能对患者足部进行正确的引导及拉伸，起不到辅助腿部伸直的功能。另外，该种装置大多采用手动调节方式进行控制，不具有自动化控制功能，实际使用时需医护人员根据训练需要随时进行手动控制调节，操作不便，影响训练效率。
[0004]因此，需要对现有的膝关节伸直训练装置结构进行改进以克服上述问题。

技术实现思路

[0005]综上所述，本专利技术的目的在于解决现有膝关节伸直训练装置的结构设计不合理，易造成患者膝关节受损、伸直训练疼痛感强、效果差、效率低的技术不足，而提供一种结构设计更合理，对患者膝关节保护更全面，可以显著降低患者训练痛感、提高伸直训练效果、效率更高的智能膝关节伸直训练装置。
[0006]为解决本专利技术所提出的技术不足，采用的技术方案为：一种智能膝关节伸直训练装置，包括有：底托座，沿腿部伸直方向设置，用于承托患者左腿或右腿。其特征在于，所述装置还包括有：大腿护具，绑缚固定在患者大腿上，用于限位患者大腿部的偏移或扭转。
[0007]小腿护具，绑缚固定在患者小腿上，用于限位患者小腿部的偏移或扭转。
[0008]两根大腿限位绑带，一端对应连接在所述大腿护具的两侧，另一端对应伸至底托座内。
[0009]第一收紧机构，位置可调节地活动连接在底托座内以使其可对应处于大腿护具下部，两根所述大腿限位绑带的两另一端分别固定连接于所述第一收紧机构的两个第一同步收紧轮盘上。
[0010]两根小腿限位绑带，一端对应连接在所述小腿护具的两侧，另一端对应伸至底托座内。
[0011]第二收紧机构，位置可调节地活动连接在底托座内以使其可对应处于小腿护具下部，两根所述小腿限位绑带的两另一端分别固定连接于所述第二收紧机构的两个第二同步收紧轮盘上。
[0012]脚拉伸抬高机构，用于绑缚固定患者脚部并进行拉伸及抬高动作，包括有：拉伸磁偶无杆气缸，沿腿部伸直方向固设于底托座内的患者脚部一端，其上滑动设有可纵向移动的滑移座；抬高伺服气缸，竖直向上固设于所述的滑移座上；脚托支架，固定连接在所述抬高伺服气缸的活塞杆上，其上活动铰接用于绑缚固定患者脚部的脚限位器，所述脚限位器与脚托支架之间设有用于调节并检测患者足部与胫骨间屈曲角度的角度调节组件。
[0013]微电脑控制中心，内设自动化控制程序，与所述的第一收紧机构、第二收紧机构、拉伸磁偶无杆气缸、抬高伺服气缸及角度调节组件电性连接以控制其动作。
[0014]手动控制器，与所述的微电脑控制中心连接，用于向其传输控制信号来人为手动控制所述训练装置运行。
[0015]进一步的，所述装置还包括有：股骨支架，沿股骨方向位置可调节地活动连接在所述大腿护具的两侧；胫骨支架，沿胫骨方向位置可调节地活动连接在所述小腿护具的两侧，所述胫骨支架与所述股骨支架相对的端部对应活动铰接在患者膝关节的两侧；两个第一角度传感器，对应安装于股骨支架与胫骨支架活动铰接的转动副处，其测轴与所述转动副同轴连接，所述的第一角度传感器与所述的微电脑控制中心连接以向其传送患者膝关节屈曲角度检测数据。
[0016]进一步的，所述股骨支架包括有两个沿股骨方向对应设置的股骨支臂，所述的大腿护具两侧分别通过股骨定位滑块组件沿股骨方向位置可调节地活动连接在两个所述的股骨支臂之间。
[0017]进一步的，所述胫骨支架包括有两个沿胫骨方向对应设置的胫骨支臂，所述的小腿护具两侧分别通过胫骨定位滑块组件沿胫骨方向位置可调节地活动连接在两个所述的胫骨支臂之间。
[0018]具体的，所述的微电脑控制中心在自动控制模式下将所述第一角度传感器发送的患者膝关节屈曲角度检测数据与设定值进行比较，当检测值达到设定值后控制所述第一收紧机构、第二收紧机构和脚拉伸抬高机构停止动作。微电脑控制中心在手动控制模式下将第一角度传感器发送的患者膝关节屈曲角度检测数据与设定值进行比较，当检测值达到设定值后自动切断所述手动控制器的控制信号以防止手动控制过量、避免造成患者膝关节受
损。
[0019]进一步的，所述股骨支架的两外侧中部位置上对应设有两个用于分别连接两个所述大腿限位绑带一端的股骨侧连接件，所述胫骨支架的两外侧中部位置上对应设有两个用于分别连接两个所述小腿限位绑带一端的胫骨侧连接件，大腿限位绑带和小腿限位绑带的一端分别通过定位卡扣长短可调节地连接在所述的股骨侧连接件和胫骨侧连接件上。
[0020]进一步的，所述的第一收紧机构包括有：第一固定架，竖直横向滑动连接在所述的底托座内，其位置可沿腿部伸直方向纵向调节；第一步进电机，通过控制电路与所述的微电脑控制中心电性连接，纵向固设于所述第一固定架的一侧，其转动轴纵向伸至第一固定架的另一侧并固定连接有第一驱动齿轮；两个相互啮合的第一从动齿轮，通过两个垂直设于第一固定架另一侧上的第一转轴横向转动连接在第一固定架上，其中一个第一从动齿轮同时与所述的第一驱动齿轮啮合；两个所述的第一同步收紧轮盘分别同轴固定连接在两个第一从动齿轮上，且第一同步收紧轮盘的直径小于第一从动齿轮的直径。
[0021]进一步的，所述的第二收紧机构包括有：第二固定架，竖直横向滑动连接在所述的底托座内，其位置可沿腿部伸直方向纵向调节；第二步进电机，通过控制电路与所述的微电脑控制中心电性连接，纵向固设于所述第二固定架的一侧，其转动轴纵向伸至第二固定架的另一侧并固定连接有第二驱动齿轮；两个相互啮合的第二从动齿轮，通过两个垂直设于第二固定架另一侧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能膝关节伸直训练装置，包括有：底托座（1），沿腿部伸直方向设置，用于承托患者左腿或右腿；其特征在于，所述装置还包括有：大腿护具（2），绑缚固定在患者大腿上，用于限位患者大腿部的偏移或扭转；小腿护具（3），绑缚固定在患者小腿上，用于限位患者小腿部的偏移或扭转；两根大腿限位绑带（21），一端对应连接在所述大腿护具（2）的两侧，另一端对应伸至底托座（1）内；第一收紧机构（4），位置可调节地活动连接在底托座（1）内以使其可对应处于大腿护具（2）下部，两根所述大腿限位绑带（21）的两另一端分别固定连接于所述第一收紧机构（4）的两个第一同步收紧轮盘（41）上；两根小腿限位绑带（31），一端对应连接在所述小腿护具（3）的两侧，另一端对应伸至底托座（1）内；第二收紧机构（5），位置可调节地活动连接在底托座（1）内以使其可对应处于小腿护具（3）下部，两根所述小腿限位绑带（31）的两另一端分别固定连接于所述第二收紧机构（5）的两个第二同步收紧轮盘（51）上；脚拉伸抬高机构（6），用于绑缚固定患者脚部并进行拉伸及抬高动作，包括有：拉伸磁偶无杆气缸（61），沿腿部伸直方向固设于底托座（1）内的患者脚部一端，其上滑动设有可纵向移动的滑移座（611）；抬高伺服气缸（62），竖直向上固设于所述的滑移座（611）上；脚托支架（63），固定连接在所述抬高伺服气缸（62）的活塞杆上，其上活动铰接用于绑缚固定患者脚部的脚限位器（64），所述脚限位器（64）与脚托支架（63）之间设有用于调节并检测患者足部与胫骨间屈曲角度的角度调节组件；微电脑控制中心（7），内设自动化控制程序，与所述的第一收紧机构（4）、第二收紧机构（5）、拉伸磁偶无杆气缸（61）、抬高伺服气缸（62）及角度调节组件电性连接以控制其动作；手动控制器（8），与所述的微电脑控制中心（7）连接，用于向其传输控制信号来人为手动控制所述训练装置运行。2.根据权利要求1所述的一种智能膝关节伸直训练装置，其特征在于：所述装置还包括有：股骨支架（22），沿股骨方向位置可调节地活动连接在所述大腿护具（2）的两侧；胫骨支架（32），沿胫骨方向位置可调节地活动连接在所述小腿护具（3）的两侧，所述胫骨支架（32）与所述股骨支架（22）相对的端部对应活动铰接在患者膝关节的两侧；两个第一角度传感器（9），对应安装于股骨支架（22）与胫骨支架（32）活动铰接的转动副处，其测轴与所述转动副同轴连接，所述的第一角度传感器（9）与所述的微电脑控制中心（7）连接以向其传送患者膝关节屈曲角度检测数据。3.根据权利要求2所述的一种智能膝关节伸直训练装置，其特征在于：所述股骨支架（22）包括有两个沿股骨方向对应设置的股骨支臂（221），所述的大腿护具（2）两侧分别通过股骨定位滑块组件（222）沿股骨方向位置可调节地活动连接在两个所述的股骨支臂（221）之间。4.根据权利要求2所述的一种智能膝关节伸直训练装置，其特征在于：所述胫骨支架（32）包括有两个沿胫骨方向对应设置的胫骨支臂（321），所述的小腿护具（3）两侧分别通过
胫骨定位滑块组件（322）沿胫骨方向位置可调节地活动连接在两个所述的胫骨支臂（321）之间。5.根据权利要求2所述的一种智能膝关节伸直训练装置，其特征在于：所述的微电脑控制中心（7）在自动控制模式下将所述第一角度传感器（9）发送的患者膝关节屈曲角度检测数据与设定值进行比较，当检测值达到设定值...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新涛，钟非，郑伟为，崔丰曦，李文强，
申请(专利权)人：北京大学深圳医院，
类型：发明
国别省市：