CN104382702B - 一种多功能康复轮椅 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能康复轮椅,包括有支架、起升机构、床身机构及动力装置，集成了智能行走、履步康复、多位姿调节等多项功能，在电推杆的作用下,可实现坐、卧、立三种姿态的切换以及履步康复训练。该款多功能康复轮椅功能齐全、操作方便、结构紧凑,可满足不同人群的不同需要，减轻了人工理疗和护理难度，促进病人早日康复，缓解了社会和家庭的负担。

Description

一种多功能康复轮椅

技术领域

本发明涉及康复轮椅领域，具体是一种多功能康复轮椅。

背景技术

庞大的肢体残疾人群和日益严峻的社会老龄化问题，创造和催生了肢体康复医疗装备新兴产业，老年人和残障人士大都存在不同程度的行动能力丧失，对其医疗和护理已成为社会的巨大压力。目前国内的高端康复机器人以外国进口为主，但其价格昂贵，一般家庭难以承受，而国内自主研发生产的康复机护理设备技术还不够成熟，机械化、自动化程度不高，需要额外的人工协助。

针对现有的情况，本发明设计了一款多功能康复轮椅，旨在用机器人代替人的劳动，减轻人工理疗和护理难度，以促进病人的康复，从而缓解社会和家庭的负担。

发明内容 本发明的目的是提供一种多功能康复轮椅，以克服现有技术中的不足，致力于解决老年人和残疾人的康复及护理问题，减轻康复护理难度。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种多功能康复轮椅，其特征在于：包括有支架、起升机构、床身机构、动力装置，其中：

所述支架包括平放设置的底架U型管，底架U型管每个U型臂上分别焊接有竖向设置的支撑架，由底架U型管、两支撑架构成支架；

所述起升机构包括分别平放设置且呈U型的固定支架、活动支架，以及一对起升电推杆，所述固定支架设置在两支撑架中部之间后方，且固定支架两U型臂臂端一一对应焊接在两支撑架中部内侧，所述活动支架设置在两支撑架上部之间后方，活动支架两U型臂臂端分别连接有向下延伸的连杆，且连杆底端一一对应铰接在固定支架两U型臂臂端，两起升电推杆对称设置，两起升电推杆的固定端分别铰接在底架U型管的U型梁上，两起升电推杆的伸缩杆分别向上延伸，且两起升电推杆伸缩杆的杆端分别铰接在活动支架的U型梁上，由固定支架、活动支架、两起升电推杆构成起升机构；

所述床身机构设置在两支撑架之间，床身机构包括竖向设置的背部机构板、固定连接在背部机构板顶部的头部支撑板、一对通过同一个转轴转动安装在背部机构板底部的大腿机构板、分别转动安装在大腿机构板底部的小腿机构板、分别转动安装在小腿机构板底部的脚踏，且背部结构板与两大腿机构板连接的转轴转动安装在活动支架U型口中；

所述动力装置包括分别竖向设置的上支撑电推杆、一对中支撑电推杆及一对下支撑电推杆，所述上支撑电推杆固定端铰接在起升机构中活动支架的U型梁顶面，上支撑电推杆中伸缩杆向上延伸，且上支撑电推杆的伸缩杆杆端铰接在床身机构中背部机构板后侧，两中支撑电推杆固定端分别铰接在起升机构中活动支架的U型梁底面，两中支撑电推杆中伸缩杆向下延伸，且两中支撑电推杆的伸缩杆杆端一一对应铰接在床身机构中两大腿机构板后侧，两下支撑电推杆分别位于两中支撑电推杆下方外侧，两下支撑电推杆的固定端一一对应铰接在床身机构中两大腿机构板后侧，两下支撑电推杆中伸缩杆向下延伸，且两下支撑电推杆的伸缩杆杆端一一对应铰接在床身机构中两小腿机构板后侧。

所述的一种多功能康复轮椅，其特征在于：支架的底架U型管中，底架U型管的两U型臂臂端分别转动安装有万向轮，底架U型管的U型梁两端分别转动安装有驱动轮。

所述的一种多功能康复轮椅，其特征在于：所述动力装置还包括一对电机、配套供电至电机的蓄电池，电机及其配套的蓄电池分别设置在每侧支撑架外的底架U型管上，且两电机与两驱动轮一一对应传动连接，所述蓄电池还分别供电至起升电推杆、上支撑电推杆、中支撑电推杆、下支撑电推杆。

所述的一种多功能康复轮椅，其特征在于：支架中两支撑架顶部分别固定有扶手臂，每个扶手臂前端分别安装有扶手。

与现有技术相比，本发明的优点是：1）采用模块化的设计理念，具有功能齐全、操作方便、结构紧凑等特点，满足不同人群的不同需要；2）集成了智能行走、履步康复、多位姿调节等多项功能，用机器人代替人的劳动，减轻人工理疗难度；3）符合人机工程学原理，体现“以人为本”的设计理念。

附图说明

图1 是本发明一种多功能康复轮椅设定的人体结构五杆机构原理示意图。

图2 是本发明一种多功能康复轮椅的起升机构结构原理图。

图3是本发明一种多功能康复轮椅的坐姿示意图。

图4 是本发明一种多功能康复轮椅的卧姿示意图。

图5 是本发明一种多功能康复轮椅的立恣示意图。

图6 是本发明一种多功能康复轮椅的履步康复训练示意图。

具体实施方式

如图3-图6所示，一种多功能康复轮椅，包括有支架A、起升机构B、床身机构C、动力装置D，其中：

支架A包括平放设置的底架U型管A1，底架U型管A1每个U型臂上分别焊接有竖向设置的支撑架A2，由底架U型管A1、两支撑架A2构成支架A；

起升机构B包括分别平放设置且呈U型的固定支架B2、活动支架B1，以及一对起升电推杆D6、D7，固定支架B2设置在两支撑架A2中部之间后方，且固定支架B2两U型臂臂端一一对应焊接在两支撑架A2中部内侧，活动支架B1设置在两支撑架A2上部之间后方，活动支架B1两U型臂臂端分别连接有向下延伸的连杆，且连杆底端一一对应铰接在固定支架B2两U型臂臂端，两起升电推杆D6、D7对称设置，两起升电推杆D6、D7的固定端分别铰接在底架U型管A1的U型梁上，两起升电推杆D6、D7的伸缩杆分别向上延伸，且两起升电推杆D6、D7伸缩杆的杆端分别铰接在活动支架B1的U型梁上，由固定支架B2、活动支架B1、两起升电推杆D6、D7构成起升机构；

床身机构C设置在两支撑架A2之间，床身机构C包括竖向设置的背部机构板C2、固定连接在背部机构板C2顶部的头部支撑板C1、一对通过同一个转轴转动安装在背部机构板C2底部的大腿机构板C3、分别转动安装在大腿机构板C3底部的小腿机构板C4、分别转动安装在小腿机构板C4底部的脚踏C5，且背部结构板C2与两大腿机构板C3连接的转轴转动安装在活动支架B1的U型口中；

动力装置D包括分别竖向设置的上支撑电推杆D1、一对中支撑电推杆D2、D3及一对下支撑电推杆D4、D5，上支撑电推杆D1固定端铰接在起升机构B中活动支架B1的U型梁顶面，上支撑电推杆D1中伸缩杆向上延伸，且上支撑电推杆D1的伸缩杆杆端铰接在床身机构C中背部机构板C2后侧，两中支撑电推杆D2、D3固定端分别铰接在起升机构B中活动支架B1的U型梁底面，两中支撑电推杆D2、D3中伸缩杆向下延伸，且两中支撑电推杆D2、D3的伸缩杆杆端一一对应铰接在床身机构C中两大腿机构板C3后侧，两下支撑电推杆D4、D5分别位于两中支撑电推杆D2、D3下方外侧，两下支撑电推杆D4、D5的固定端一一对应铰接在床身机构C中两大腿机构板C3后侧，两下支撑电推杆D4、D5中伸缩杆向下延伸，且两下支撑电推杆D4、D5的伸缩杆杆端一一对应铰接在床身机构C中两小腿机构板C4后侧。

支架A的底架U型管A1中，底架U型管A1的两U型臂臂端分别转动安装有万向轮4，底架U型管A1的U型梁两端分别转动安装有驱动轮3。

动力装置D还包括一对电机D9、配套供电至电机D9的蓄电池D8，电机D9及其配套的蓄电池D8分别设置在每侧支撑架A2外的底架U型管A1上，且两电机D9与两驱动轮3一一对应传动连接，蓄电池D8还分别供电至起升电推杆、上支撑电推杆、中支撑电推杆、下支撑电推杆。

支架A中两支撑架A2顶部分别固定有扶手臂1，每个扶手臂1前端分别安装有扶手2。

本发明中，床身机构中，脚踏、小腿机构板、大腿机构板均为成对设置，各部分都分别安装电推杆，每个电机单独控制，可以实现背部、大腿及小腿的单独运动；在上支撑电推杆D1的作用下，可实现背部角度的调节；在中支撑电推杆D2、D3的作用下，可实现大腿机构角度的调节；在下支撑电推杆D4、D5的作用下，可实现小腿机构角度的调节。

起升机构中，在起升电推杆D6、D7的作用下，活动支架可绕固定支架旋转升高，从而使轮椅整体床身升高，变成直立姿态。

多功能康复轮椅，在不同电推杆的作用下，不仅可以作为普通电动轮椅使用，还可实现坐、卧、立三种姿态的切换，并可进行履部康复训练。

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图1所示，为简化的人体结构五杆机构，根据人身体的骨骼结构，将人体模型简化为五杆机构模型，为了方便，模型忽略人的头部以及手臂的作用，将人体上半身简化为一个刚性杆件，每条腿被简化为通过矢状面垂直的铰链关节相连接的两根刚性杆件，并略去了足部的影响部分，根据此设计的多功能康复轮椅可以模拟正常步态，对下肢残疾的病人提供康复训练效果，

如图2所示，为起升机构结构原理图。起升机构B包括固定支架B1、活动支架B2以及起升电推杆D6、起升电推杆D7，活动支架B1与固定支架B2铰接，在电推杆的作用下，活动支架B2可绕固定支架B1旋转升高，从而使轮椅整体床身升高。

如图3—图6所示的一种多功能康复轮椅，包括有支架A、起升机构B、床身机构C及动力装置D，其中支架A包括底架U型管A1以及两侧的支撑架A2，支撑架A2焊接在底架U型管A1两侧，底架U型管前后分别装有万向轮4和驱动轮3，扶手2固定连接在两侧的支撑架A2上；起升机构B包括固定支架B2、活动支架B1以及起升电推杆D6、起升电推杆D7，固定支架B2两端焊接在两侧的支撑架A2上，活动支架B1与固定支架B2铰接，起升电推杆D6、起升电推杆D7的伸缩杆铰接在活动支架B1上，固定端铰接在底架U型管A1上；床身机构C铰接在起升机构B的活动支架B1上，包括脚踏C5、小腿机构板C4、大腿机构板C3、背部机构板C2及头部支撑板C1，脚踏靠近小腿机构板端与小腿机构板轴连接，小腿机构板靠近大腿机构板端与大腿机构板轴连接，大腿机构板靠近背部机构板与背部机构板轴连接，背部机构板与头部支撑板固定连接；动力装置包括蓄电池D8、电机D9及电推杆D1-D7，电机D9、蓄电池D8均安装在底架U型管A1上，上支撑电推杆D1的伸缩杆铰接在背板C2上，固定端与起升机构B的活动支架B1铰接，中支撑电推杆D2、中支撑电推杆D3伸缩杆分别铰接在左、右大腿机构板C3上，固定端铰接在起升机构B的活动支架B1上，下支撑电推杆D4、下支撑电推杆D5固定端分别铰接在左右大腿机构C3上，伸缩端铰接在左、右小腿机构板C4上。在不同推杆电机的作用下，多功能康复轮椅可实现坐、卧、立三种姿态的切换，并可进行履部康复锻炼。

如图3所示，为多功能康复轮椅的坐姿示意图，当上支撑电推杆D1伸缩杆伸出，其余电推杆处于初始状态时，多功能康复轮椅呈现椅态，可作为普通电动轮椅使用，在操纵杆的作用下，可实现前进、倒退、左转、右转等功能。

如图4所示，为多功能康复轮椅的卧姿示意图，当下支撑电推杆D4、下支撑电推杆D5伸缩杆伸出，其余电推杆处于初始状态时，小腿机构板、大腿机构板以及背部机构板成一条直线，多功能康复轮椅可变为床态，供使用者短暂休息使用。

长时间不变姿势的坐卧会使轮椅使用者产生疲劳以及多种身体不适，本发明设计的多功能康复轮椅，通过电推杆的往复运动，背部角度、小腿机构角度可任意调节，在使用时可根据使用者的情况，将轮椅调整到最佳角度。通过变换身***姿，对使用者的腿部、背部起到了一定的护理作用，增强肌体的活性，达到最佳的辅助康复效果，提高身体康复速度。

如图5所示，为多功能康复轮椅的立恣示意图，当下支撑电推杆D4、下支撑电推杆D5、起升电推杆D6、起升电推杆D7伸缩杆伸出，其余电推杆处于初始状态时，多功能康复轮椅可以变为直立状态，可供使用者拿取高出物品或观看远处风景。

如图6所示，当多功能康复轮椅处于直立状态时，通过控制中支撑电推杆D2、中支撑电推杆D3、下支撑电推D4、下支撑电推杆D5伸缩杆的运动，控制左右大腿、小腿的摆动，可单腿摆动，也可双腿同时摆动，实现履步康复训练。

Claims (4)

1.一种多功能康复轮椅，其特征在于：包括有支架、起升机构、床身机构、动力装置，其中：

所述支架包括平放设置的底架U型管，底架U型管每个U型臂上分别焊接有竖向设置的支撑架，由底架U型管、两支撑架构成支架；

所述起升机构包括分别平放设置且呈U型的固定支架、活动支架，以及一对起升电推杆，所述固定支架设置在两支撑架中部之间后方，且固定支架两U型臂臂端一一对应焊接在两支撑架中部内侧，所述活动支架设置在两支撑架上部之间后方，活动支架两U型臂臂端分别连接有向下延伸的连杆，且连杆底端一一对应铰接在固定支架两U型臂臂端，两起升电推杆对称设置，两起升电推杆的固定端分别铰接在底架U型管的U型梁上，两起升电推杆的伸缩杆分别向上延伸，且两起升电推杆伸缩杆的杆端分别铰接在活动支架的U型梁上，由固定支架、活动支架、两起升电推杆构成起升机构；

所述床身机构设置在两支撑架之间，床身机构包括竖向设置的背部机构板、固定连接在背部机构板顶部的头部支撑板、一对通过同一个转轴转动安装在背部机构板底部的大腿机构板、分别转动安装在大腿机构板底部的小腿机构板、分别转动安装在小腿机构板底部的脚踏，且背部结构板与两大腿机构板连接的转轴转动安装在活动支架U型口中；

所述动力装置包括分别竖向设置的上支撑电推杆、一对中支撑电推杆及一对下支撑电推杆，所述上支撑电推杆固定端铰接在起升机构中活动支架的U型梁顶面，上支撑电推杆中伸缩杆向上延伸，且上支撑电推杆的伸缩杆杆端铰接在床身机构中背部机构板后侧，两中支撑电推杆固定端分别铰接在起升机构中活动支架的U型梁底面，两中支撑电推杆中伸缩杆向下延伸，且两中支撑电推杆的伸缩杆杆端一一对应铰接在床身机构中两大腿机构板后侧，两下支撑电推杆分别位于两中支撑电推杆下方外侧，两下支撑电推杆的固定端一一对应铰接在床身机构中两大腿机构板后侧，两下支撑电推杆中伸缩杆向下延伸，且两下支撑电推杆的伸缩杆杆端一一对应铰接在床身机构中两小腿机构板后侧。

2.根据权利要求1所述的一种多功能康复轮椅，其特征在于：支架的底架U型管中，底架U型管的两U型臂臂端分别转动安装有万向轮，底架U型管的U型梁两端分别转动安装有驱动轮。

3.根据权利要求2所述的一种多功能康复轮椅，其特征在于：所述动力装置还包括一对电机、配套供电至电机的蓄电池，电机及其配套的蓄电池分别设置在每侧支撑架外的底架U型管上，且两电机与两驱动轮一一对应传动连接，所述蓄电池还分别供电至起升电推杆、上支撑电推杆、中支撑电推杆、下支撑电推杆。

4.根据权利要求1所述的一种多功能康复轮椅，其特征在于：支架中两支撑架顶部分别固定有扶手臂，每个扶手臂前端分别安装有扶手。