一种脑卒中无源训练仪

1.本发明涉及康复训练辅具，尤其涉及一种脑卒中无源训练仪。


背景技术：

2.脑卒中是一种急性脑血管疾病，卒中发生后患者每分钟有近200万个脑细胞死亡，语言、运动、认知能力会逐步丧失，常伴有一侧脸部、手臂、腿部僵硬无力的症状，对已患脑卒中的患者，可以通过康复训练防止病情加重，帮助患者回归正常生活。
3.目前，常见的脑卒中康复设备有单电机步态训练仪、跑步机、辅助机器人、多电机外骨骼等，但多价格昂贵，需要专业人员进行设备维护。本发明提出的一种脑卒中患者适用的无源训练仪，结构紧凑使用方便，安全性好，人机协调性好，可完成健康侧肢体带动患病侧肢体肢的康复训练任务。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种脑卒中无源训练仪，以实现健康侧肢体带动患病侧肢体的康复训练任务。
5.为此，本发明提供了一种脑卒中无源训练仪，包括移动支架、在移动支架上设置的第一腿部训练连杆组、第一臂部训练连杆组、第二腿部训练连接杆、第二臂部训练连杆组、以及背部调节连杆组，其中所述第一腿部训练连杆组和第一臂部训练连杆组二者位于同一肢体侧，所述第二腿部训练连接杆和第二臂部训练连杆组位于同一肢体侧，所述第一腿部训练连杆组用于模拟走路时的下肢步态，所述第一臂部训练连杆组用于模拟走路时的上肢摆动；所述第一腿部训练连杆组和第二臂部训练连杆组通过背部调节连杆组连接，形成联动关系，所述第二腿部训练连杆组和第一臂部训练连杆组连接，形成联动关系。
6.根据本发明的脑卒中无源训练仪，第一腿部训练连杆组和第二腿部训练连接杆用于模拟走路时的下肢步态，所述第一臂部训练连杆组和第二臂部训练连杆组用于模拟走路时的上肢摆动，且左上肢体与右下肢体形成联动关系，左下肢体与右上肢体形成联动关系，这样实现健康侧肢体带动患病侧肢体的康复训练任务。
7.本发明与现有技术相比具有如下优点：(1)患者利用训练仪完成健康侧肢体带动患病侧肢体的自我被动式康复训练，设计理念新颖；(2)腿部训练连杆组为瓦特ⅱ型平面六杆机构，可以更好的模拟步态，限制非矢状面运动；(3)臂部训练连杆组为单自由度机构，操作方便；(4)背部调节连杆组采用低副配合，使用方便经济实惠；(5)以患者自身力量作驱动，可提高患者肢体协调能力；(6)无电机驱动，发明整体轻便灵活。
8.本发明具有结构设计合理新颖，人机配合性好，产品经济性、安全性高，构件刚度、灵活度高，使用方便的优点。
9.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
10.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
11.图1是本发明的脑卒中无源训练仪的整体结构示意图；
12.图2是本发明的脑卒中无源训练仪的第一腿部训练连杆组结构示意图；
13.图3是本发明的脑卒中无源训练仪的第一臂部训练连杆组结构示意图；
14.图4是本发明的脑卒中无源训练仪的背部调节连杆组结构示意图；
15.图5是本发明的脑卒中无源训练仪的移动支架结构示意图；
16.图6是本发明的脑卒中无源训练仪的第一传动支链结构示意图；
17.图7是本发明的脑卒中无源训练仪的第一垂直轴传动组结构示意图；
18.图8是本发明的脑卒中无源训练仪的平行轴传动组结构示意图；
19.图9是本发明的脑卒中无源训练仪的使用状态模型图。
20.其中：
21.图1中：1.第一腿部训练连杆组；2.第二腿部训练连杆组；3.第一臂部训练连杆组；4.第二臂部训练连杆组；5.背部调节连杆组；6.移动支架；
22.图2中：101.下转轮；102.腿部连架杆；103.约束杆；104.大腿辅助杆；105.小腿辅助杆；106.下支撑架；107.脚部辅助；108.下肢辅助支撑；
23.图3中：201.上转轮；202.臂部连架杆；203.臂部辅助杆；204.上支撑架；205.上肢辅助支撑；
24.图4中：301.背部支撑架；302.第一传动支链；303.第二传动支链；
25.图5中：401.支撑框架；402.移动框架；
26.图6中：501.第一垂直轴传动组；502.平行轴传动组；503.第二垂直轴传动组；
27.图7中：601.侧转轮；602.内转轮；603.传力杆；
28.图8中：701.下曲柄；702.下滑块；703.中段滑块；704.上曲柄；705.上滑块。
具体实施方式
29.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
30.需要说明，术语“内侧”、“侧面”、“侧端”、“外端”、“底端”、“顶端”等指示方位或位置关系为基于附图所示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解成指示或暗示重要性。
31.如图1所示，本无源训练仪包括第一腿部训练连杆组1、第二腿部训练连杆组2、第一臂部训练连杆组3、第二臂部训练连杆组4、背部调节连杆组5和移动支架6，所述第一腿部训练连杆组1、背部调节连杆组5和第二臂部训练连杆组相互串联4，第二腿部训练连杆组2、背部调节连杆组5和第一臂部训练连杆组3相互串联，上述连杆组又和移动支架6相连。
32.如图2所示，第一腿部训练杆组1包括下转轮101、腿部连架杆102、约束杆103、大腿辅助杆104、小腿辅助杆105、下支撑架106、脚部辅助107和下肢辅助支撑108。
33.所述下支撑架106固定在移动支架6侧面，该下支撑架106呈直角三角形，两条直角边一条为顶边，另一条直角边为竖直边，贴合至移动支架6上，起到强化移动支架6结构的作用，同时还有其他作用，该下支撑架106具有下支点(竖直边的底部)和外支点(顶边的外端
部)，下转轮101旋转轴和下支撑架106的下支点通过转动副相连，下转轮101外端和腿部连架杆102顶端通过转动副相连，大腿辅助杆104顶端和下支撑架106的外支点通过转动副连接。
34.腿部大腿辅助杆104底端和小腿辅助杆105顶端通过转动副相连，大腿辅助杆侧端104和腿部连架杆102底端通过转动副连接，腿部连架杆102侧端和约束杆103上端通过转动副相连，小腿辅助杆105侧端和约束杆103底端通过转动副相连，小腿辅助杆105底端和脚部辅助107相连，下肢辅助支撑108固定在大腿辅助杆104和小腿辅助杆105内侧。
35.所述第二腿部训练杆组2和第一腿部训练杆组1组成部件相同，整体位置、脚部辅助107和下肢辅助支撑106安装位置不同。
36.如图3所示，第一臂部训练连杆组3包括上转轮201、臂部连架杆202、臂部辅助杆203、上支撑架204和上肢辅助支撑205。
37.所述上支撑架204固定在移动支架6侧面，上转轮201旋转轴和上支撑架204通过转动副相连，上转轮201外端和臂部连架杆202顶端通过转动副相连，臂部连架杆202底端和臂部辅助杆203底端相连，臂部连架杆202顶端和上支撑架204通过转动副相连，上肢辅助支撑205固定在臂部辅助杆203内侧。
38.所述第二臂部训练杆组4和第一臂部训练杆组3组成部件相同，整体位置和上肢辅助支撑205安装位置不同。
39.如图4所示，背部调节连杆组5包括背部支撑架301、第一传动支链302和第二传动支链303。
40.所述背部支撑架301固定在移动支架6后侧，第一传动支链302顶端和第二臂部训练连杆组4相连，第一传动支链302中段和背部支撑架301相连，第一传动支链302底端和第一腿部训练杆组1相连，第二传动支链303顶端和第一臂部训练杆组3相连，第二传动支链303中段和背部支撑架301相连，第二传动支链303底端和第二腿部训练杆组2相连。
41.如图5所示，移动支架6包括支撑框架401和移动框架402，所述支撑框架401底端和移动框架402顶端相连，无源训练仪中各支撑架固定安装在支撑框架401上。
42.如图6所示，第一传动支链302包括第一垂直轴传动组501、平行轴传动组502和第二垂直轴传动组503，所述第一垂直轴传动组501顶端和平行轴传动组底端502相连，平行轴传动组顶端502和第二垂直轴传动组503底端相连，所述第一垂直轴传动组501和第二垂直轴传动组503结构相同，所述第二传动支链303和第一传动支链302组成部件相同，整体位置不同。
43.如图7所示，第一垂直轴传动组501包括侧转轮601，内转轮602和传力杆603，所述侧转轮601和传力杆603通过圆柱副相连，内转轮602和传力杆603通过圆柱副相连。
44.如图8所示，平行轴传动组502包括下曲柄701、下滑块702、中段滑块703、上曲柄704和上滑块705，所述下曲柄701转轴、上曲柄704转轴通过转动副和背部支撑架301相连，中段滑块703通过移动副和背部支撑架301相连，下曲柄701侧端和下滑块702通过转动副相连，上曲柄704侧端和上滑块705通过转动副相连，下滑块702、上滑块705和中段滑块703固连。
45.下面结合图9对本发明的脑卒中训练仪的工作过程加以说明。
46.患者将在自己或辅助人员的帮助下，将自身肢体与包括第一腿部训练连杆组1、第
二腿部训练连杆组2、第一臂部训练连杆组3、第二臂部训练连杆组4相互连接，如将脚放入脚部辅助107内，将下肢与下肢辅助支撑108连接起来，将上臂与上肢辅助支撑205连接起来，必要时可采用绑带绑缚，完成训练仪的穿戴。
47.假设患者位于第一腿部训练连杆组1与第一臂部训练连杆组3一侧的肢体为健康肢体，则康复训练过程为：患者开始向前迈出第一步，第一腿部训练杆组1向前运动，带动第二臂部训练连杆组4使该杆组向前运动。
48.具体地，第一腿部训练杆组1中的大腿杆辅助杆104带动腿部连架杆102和小腿辅助杆105向前运动，带动下转轮101沿顺时针方向转动，使第一垂直轴传动组501内的侧转轮601沿顺时针转动，传力杆603推动内转轮602逆时针转动，使下曲柄701带动下滑块702向上转动，推动位于背部支撑架301上的中段滑块703向上滑动，推动上滑块705使其带动上曲柄704沿逆时针方向转动，动力通过第二垂直轴传动组503传递到第二臂部训练连杆组4使该杆组向前运动。
49.同时，第一臂部训练连杆组3向后运动，动力通过背部调节杆组5中的第二传动支链303传递到第二腿部训练杆组2，带动第二腿部训练杆组向后运动。随后患者继续向前走动，第一臂部训练连杆组3与第一腿部训练连杆组1交替摆动，随后带动第二臂部训练连杆组4与第二腿部训练连杆组2交替摆动，带动移动支架6与背部调节连杆组5向前运动。
50.以上所述仅为本发明的实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种脑卒中无源训练仪，包括移动支架(6)、在移动支架(6)上设置的第一腿部训练连杆组(1)、第一臂部训练连杆组(3)、第二腿部训练连接杆(2)、第二臂部训练连杆组(4)、以及背部调节连杆组(5)，其中所述第一腿部训练连杆组(1)和第一臂部训练连杆组(3)二者位于同一肢体侧，所述第二腿部训练连接杆(2)和第二臂部训练连杆组(4)位于同一肢体侧，所述第一腿部训练连杆组(1)用于模拟走路时的下肢步态，所述第一臂部训练连杆组(3)用于模拟走路时的上肢摆动；所述第一腿部训练连杆组(1)和第二臂部训练连杆组(4)通过背部调节连杆组(5)连接，形成联动关系，所述第二腿部训练连杆组(2)和第一臂部训练连杆组(3)连接，形成联动关系。2.根据权利要求1所述的脑卒中无源训练仪，其特征在于，所述第一腿部训练连杆组(1)包括下支撑架(106)、大腿辅助杆(104)、小腿辅助杆(105)、脚部辅助(107)，所述第一腿部训练连杆组(1)还包括下转轮(101)、腿部连架杆(102)、约束杆(103)、以及多个下肢辅助支撑(108)，所述下肢辅助(108)支撑固定在大腿辅助杆(104)和小腿辅助杆(105)内侧，所述下支撑架(106)固定在移动支架(6)侧面，具有下支点和外支点，所述下转轮(101)设置在下支点上，所述大腿辅助杆(104)顶端和外支点通过转动副连接，所述大腿辅助杆(104)底端和小腿辅助杆(105)顶端通过转动副相连，小腿辅助杆(105)底端和脚部辅助(107)相连，所述腿部连架杆(102)顶端与下转轮(101)外端通过转动副相连，所述大腿辅助杆侧端(104)和腿部连架杆(102)底端通过转动副连接，所述腿部连架杆(102)侧端和约束杆(103)上端通过转动副相连，小腿辅助杆(105)侧端和约束杆(103)底端通过转动副相连。3.根据权利要求2所述的脑卒中无源训练仪，其特征在于，所述第二腿部训练杆组和第一腿部训练杆组组成部件相同，在移动支架(6)上左右对称布置。4.根据权利要求1所述的脑卒中无源训练仪，其特征在于，所述第一臂部训练连杆组包括上支撑架(204)、臂部辅助杆(203)，所述第一臂部训练连杆组还包括上转轮(201)、臂部连架杆(202)和上肢辅助支撑(205)，所述上肢辅助(205)支撑固定在臂部辅助杆(205)内侧，所述上支撑架(204)固定在移动支架(6)侧面，具有外支点和下支点，所述上转轮(201)旋转轴和上支撑架(204)的下支点通过转动副相连，所述臂部辅助杆(203)顶端和上支撑架(204)的外支点通过转动副相连，所述上转轮(201)外端和臂部连架杆(202)顶端通过转动副相连，所述臂部连架杆(202)底端和臂部辅助杆(203)底端通过转动副相连。5.根据权利要求1所述的脑卒中无源训练仪，其特征在于，所述背部调节连杆组(5)包括背部支撑架(301)、第一传动支链(302)和第二传动支链(303)，所述背部支撑架(301)固定在移动支架后侧，第一传动支链(302)顶端和第二臂部训练连杆组(3)相连，第一传动支链(302)中段和背部支撑架(301)相连，第一传动支链(302)底端和第一腿部训练杆组(1)相连，
所述第二传动支链(303)顶端和第一臂部训练杆组(1)相连，第二传动支链(303)中段和背部支撑架(301)相连，第二传动支链(303)底端和第二腿部训练杆组(3)相连。6.根据权利要求5所述的脑卒中无源训练仪，其特征在于，所述第一传动支链(302)包括第一垂直轴传动组(501)、平行轴传动组(502)和第二垂直轴传动组(503)，所述第一垂直轴传动组(501)顶端和平行轴传动组(502)底端相连，平行轴传动组(502)顶端和第二垂直轴传动组(503)底端相连，所述第一垂直轴传动组和第二垂直轴传动组结构相同。7.根据权利要求6所述的脑卒中无源训练仪，其特征在于，所述第一垂直轴传动组(501)包括侧转轮(601)和内转轮(602)，其中，侧转轮变向传动至内转轮(602)，所述平行轴传动组(502)包括下曲柄(701)、上曲柄(704)、由所述下曲柄(701)驱动的下滑块(702)、由所述上曲柄(704)驱动的上滑块(705)、以及位于上滑块(705)和下滑块(702)二者之间的中间滑块(703)，其中，所述中段滑块(703)通过移动副和背部支撑架(301)相连，所述下曲柄(701)与所述第一垂直轴传动组中的内转轮(602)驱动连接，所述上曲柄(704)与第二垂直轴传动组中的内转轮驱动连接。8.根据权利要求书1所述的脑卒中无源训练仪，其特征在于，所述移动支架(6)包括支撑框架(401)和移动框架(402)，所述支撑框架(401)底端和移动框架(402)顶端相连，其中，各支撑架固定安装在支撑框架上。

技术总结
本发明公开了一种脑卒中无源训练仪，包括移动支架、在移动支架上设置的第一和腿部训练连杆组、第一和第二臂部训练连杆组、以及背部调节连杆组，其中所述第一腿部训练连杆组和第一臂部训练连杆组二者位于一肢体侧，所述第二腿部训练连接杆和第二臂部训练连杆组位于另一肢体侧，所述腿部训练连杆组用于模拟走路时的下肢步态，所述臂部训练连杆组用于模拟走路时的上肢摆动；所述第一腿部训练连杆组和第二臂部训练连杆组通过背部调节连杆组传动连接，所述第二腿部训练连杆组和第一臂部训练连杆组传动连接，这样左上肢体与右下肢体形成联动关系，左下肢体与右上肢体形成联动关系，进而实现健康侧肢体带动患病侧肢体的康复训练任务。务。务。


技术研发人员：石侃 袁涣芝 王宗嘉 丁茂莹 孔维鑫 高晴
受保护的技术使用者：山东科技大学
技术研发日：2023.05.25
技术公布日：2023/9/23