数字化多态平衡训练装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种数字化多态平衡训练装置，它包括床座、床架和床板，床板分为背部滑动板和下肢固定板，背部滑动板与床架滑动相连可沿床架前后移动，在背部滑动板下方装有位移传感装置，在床架的前端连接有左下肢支架和右下肢支架，在左下肢支架和右下肢支架与床架之间分别连接有左下肢支架移动机构和右下肢支架移动机构，在床架与床座之间设有床板角度调节机构。本发明专利技术是一种集成了对患者进行静态平衡、下蹲站起主动、他动态平衡功能进行康复评定和训练的装置，能在任意倾斜角度背部支撑减重状态下进行，能通过患者用显示装置和计算机实现视觉反馈进行训练及评估。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种康复医疗器械，尤其涉及一种数字化多态平衡训练装置。技术背景据统计，我国脑血管病、帕金森病、颅脑外伤、脊髓损伤年发病率各为219/10万、 100/10万、55. 4/10万和6/10万。而且由于老龄化、自然灾害频发和意外事故增加的缘故， 发病率还在逐年增加。这些疾病和损伤会造成患者的平衡功能、蹲下站起功能障碍，乃至残 疾。以目前存活的320 400万脑血管病重残患者为例，平衡功能、蹲下站起功能障碍是主 要致残因素。多个循证医学证据表明，包括站立平衡功能、蹲下站起以及被动训练功能在内 的练习是改善功能的重要方式，而进行相应的功能评定则是训练的前提和总结疗效的必要 措施。静态平衡是基本平衡方式，即人体在静止的支撑面上维持姿势稳定的能力。动态 平衡是较高级的平衡方式，即人体在活动的支撑面上或移动中维持姿势稳定的能力。国内 平衡评定和训练的数字化设备发展相对滞后，专利多局限为基础评定/训练设备。发展集 成化、数字化多态平衡训练装置是康复工程的趋势。坐下和站起是为保持功能独立性而每日多次进行的功能性活动，在评价残疾的各 种ADL量表(如Barthel量表)中，转移、如厕均与此直接有关，而且通常占评分较大比例。 有资料表明，卒中患者的跌倒较多发生在蹲下站起过程中。因此，有效地改善蹲下站起功能 是康复的重要举措。临床上一般通过肉眼观察或使用简单的计时工具观察患者的蹲下站起 功能，更复杂的运动学和动力学评定需通过高速摄像机及动作分析系统进行。蹲下站起功 能训练上，一般为治疗师针对造成蹲下站起功能障碍的具体问题，如肌力、平衡、痉挛等，进 行对应的具体练习及整合练习。目前尚缺乏针对蹲下站起功能进行整体化训练的数字化设 备。双腿同步屈伸与交替屈伸是人体下肢运动重要方式之一，被动的同步屈伸类似被 动的下蹲站起，被动的交替屈伸类似被动的踏步动作。可进行他动态下肢平衡功能测试训 练的疾病和损伤有卒中、脑外伤、帕金森病、脊髓损伤等；用于有昏迷、植物状态和微弱意识 状态的意识障碍的患者等。目前被动的双腿屈伸与交替屈伸多由训练师进行手动操作，不 但费时，费力，治疗成本高，而在减重功能方面，大多数采用悬吊设备进行减重训练，悬吊设 备使用悬吊带向上牵引患者体重，需束缚患者躯干部，易带来患者不适，操作较繁琐。目前的被动训练的产品还存在缺乏个性化训练的特点，对于有身材高矮的患者采 用统一下肢训练产品，造成部分患者训练过程达不到效果，或训练强度过大，对患者造成了 一定的损伤。此外，以往的功能训练产品往往缺乏游戏化训练和视觉反馈，这样患者和仪器就 不能进行互动，使训练激发不起病人的兴趣，病人对训练缺乏信心。这种长期而乏味的训 练，会影响患者的康复进程，导致康复效果不理想。因此，开发一套集成站立平衡功能，蹲下站起平衡功能，以及被动训练平衡功能装置对平衡功能障碍患者意义重大。
技术实现思路
本专利技术的目的，就是为了解决上述问题，提供一种数字化多态平衡训练装置。为了达到上述目的，本专利技术采用了以下技术方案一种数字化多态平衡训练装置， 包括床座、床架和床板，床架安装在床座上并与床座可转动相连，床板分为背部滑动板和下 肢固定板，下肢固定板固定在床架上作为支撑下肢用，背部滑动板作为背部支撑减重用，背 部滑动板与床架间装有滑动装置，背部滑动板可沿床架前后移动，在背部滑动板下方装有 位移传感装置，在床架的前端连接有左下肢支架和右下肢支架，在左下肢支架和右下肢支 架与床架之间分别连接有左下肢支架移动机构和右下肢支架移动机构，在床架与床座之间 设有床板角度调节机构，上述各机构都包含一台直线步进电机；在床座上安装有控制箱，控 制箱内设有传感器接口电路、电机驱动模块和电源模块，电源模块分别为传感器接口电路 和电机驱动模块提供电源；电机驱动模块分别与床板角度调节机构、左下肢支架移动机构 和右下肢支架移动机构中的直线步进电机电信号相连。所述的左下肢支架和右下肢支架结构对称相同，各包括脚踏板支架、下肢伸缩机 构、脚前端缓冲器、脚后跟导向轴和脚踏板；脚踏板支架与相应的下肢支架移动机构传动相 连；脚前端缓冲器和脚后跟导向轴分别连接在脚踏板与脚踏板支架之间；组成下肢支架的 下肢伸缩机构的一端与脚踏板支架可转动相连，另一端与床架可转动相连；床架的前端连 接的左、右脚踏板组件上分别设有足底压力传感器，传感器与控制箱内的传感器接口电路 电信号相连；所述的左下肢支架移动机构和右下肢支架移动机构分别与相应的脚踏板支架 传动相连。所述的下肢伸缩机构包括大腿伸缩杆、小腿伸缩杆、大腿支架和小腿支架，大腿伸 缩杆的一端与床架可转动相连，另一端与小腿伸缩杆可转动相连，小腿伸缩杆的另一端与 脚踏板支架可转动相连，大腿支架安装在大腿伸缩杆上，小腿支架安装在小腿伸缩杆上，在 大腿伸缩杆、小腿伸缩杆、大腿支架和小腿支架上分别设有调节锁紧手柄。所述的足底压力传感器由贴有四根应变片的悬臂梁组成，贴有四根应变片的悬臂 梁插装在由脚踏板、脚踏板支架、脚前端缓冲器和脚后跟导向轴组成的脚底受力部件内。所述的训练床的床座上安装有多个万向调节脚轮，并相应设有多个用于调节脚轮 上下伸缩的调节机构。还包括床板角度显示器，该床板角度显示器安装在床架上随床架一起移动。本专利技术的数字化多态平衡训练装置由于采用了以上技术方案，配合计算机程序和 显示装置使用，使其与现有技术相比，具有以下的优点和特点一、可完成背部支撑减重形式下(或不减重)的静态平衡和静态姿势二、可完成背部支撑减重形式下(或不减重)的他动态(髋膝被动同步/交替屈 伸)平衡及他动态姿势三、可完成背部支撑减重形式下(或不减重)的模拟蹲下站起活动的动力学分 析；四、可进行有视觉反馈的静态平衡、下蹲站起、他动态平衡测试和平衡训练。训练 方式个体化、数字化、趣味化。五、多态平衡评估参数包括额状面摆动频率；平均重心；额状面最大摆幅；额状 面平均摆幅；重心移动轨迹总长度；重心移动轨迹总面积；额状面侧方摆速、左右下肢每次 做功量和左右下肢每次做功功率等。下肢被动屈伸任意设置周期/时间。蹲下站起任意设 置时间。附图说明图1是数字化多态平衡训练床的正视结构示意图2是数字化多态平衡训练床的俯视结构示意图3是足底压力传感器放置位置示意图。具体实施方式参见图1、图2，本发数字化多态平衡训练装置1，包括床座11、床架12和床板13， 床板13分为背部滑动板131和下肢固定板132，床架12安装在床座11上并与床座11通 过转轴6可转动相连，背部滑动板131与床架12通过连接滑块7滑动相连可沿床架前后移 动，下肢固定板132与床架12固定相连。背部滑动板13与床架12之间还装有滑动锁定手 柄9，当滑动锁定手柄9锁定时，背部滑动板13固定不动，当滑动锁定手柄9松开时，背部滑 动板131才能沿床架前后移动。在床架12的前端连接有左下肢支架和右下肢支架14，在左 下肢支架和右下肢支架14与床架12之间分别连接有左下肢支架移动机构和右下肢支架移 动机构15，在床架12与床座11之间设有床板角度调节机构16，上述各机构都包含一台直 线步进电机。在训练床的床座11上安装有多个万向调节脚轮111，并相应设有多个用于调 节脚轮上下伸缩的调节机构112。在床架12上还安装有床板角度显示器8，床板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字化多态平衡训练装置，其特征在于：包括床座、床架和床板，床架安装在床座上并与床座可转动相连，床板分为背部滑动板和下肢固定板，下肢固定板固定在床架上，背部滑动板与床架滑动相连可沿床架前后移动，在背部滑动板下方装有位移传感装置，在床架的前端连接有左下肢支架和右下肢支架，在左下肢支架和右下肢支架与床架之间分别连接有左下肢支架移动机构和右下肢支架移动机构，在床架与床座之间设有床板角度调节机构，上述各机构都由一台直线步进电机驱动；在床座上安装有控制箱，控制箱内设有传感器接口电路、电机驱动模块和电源模块，电源模块分别为传感器接口电路和电机驱动模块提供电源；电机驱动模块分别与床板角度调节机构、左下肢支架移动机构和右下肢支架移动机构中的直线步进电机电信号相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴毅，李放，张峰，胡永善，贾杰，徐秀林，胡秀枋，邹任玲，安美君，刘颖，
申请(专利权)人：复旦大学附属华山医院，上海理工大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]