CN107157704B - 一种骨盆运动辅助结构 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于医疗设备领域，提供了一种骨盆运动辅助结构，包括底座、滑动座、旋转导轨以及骨盆支架，底座可上下移动地安装在竖直导轨上；滑动座沿底座长度方向可移动地安装在底座的顶部，且滑动座的两侧对称设有第一弹性回位件，滑动座上沿底座的宽度方向上还设有旋转轴，旋转轴可绕其轴线转动；旋转导轨的中心绕竖直方向可转动地安装在旋转轴上，且旋转导轨的底部对称设有第二弹性回位件，骨盆支架绕竖向方向可相对转动地安装在旋转导轨上，且骨盆支架始终平行于底座的宽度方向。该辅助结构能够实现患者四个自由度的***，相比于现有技术中，患者只能沿人体前后方向单一运动，该辅助结构更有利于患者全方位运动，更加接近于正常步态。
Description
技术领域
本发明属于医疗设备领域，尤其涉及一种骨盆运动辅助结构。
背景技术
人口老龄化已逐渐成为全球范围内的趋势，在老年人中，脑血管和神经***疾病会导致下肢功能障碍。患者们除了影响日常生活，同时承受极大的心理创伤，严重影响患者的身心健康，因此，如何最大程度地恢复患者的运动能力是临床康复治疗的一项重要内容。
国外早已展开对下肢康复设备的研究，到目前为止已经研发出了较为成熟的产品。Lokomat是瑞士工程师杰里·科伦坡发明的下肢康复设备，也是世界上第一台下肢康复医用设备，用来为下肢瘫痪患者提供康复训练。它主要由下肢外骨骼、减重人体自重的支撑***和皮带运动台组成，运用减压平板治疗法，使患者的步态与正常行走的步态逐渐匹配。
国内下肢康复设备起步较晚，现有代表性的类似产品主要由固定髋部和双下肢的外骨骼式矫正器、减重***和医用跑台组成。髋关节和膝关节的活动范围、步态偏移量、双下肢的引导力和运动速度等参数通过计算机实时控制。治疗师需要全面了解下肢康复机器人训练与评估***，并根据病人的运动功能情况不断地调整训练参数。
然而，无论是国内还是国外的康复设备，在实际应用中还具有一定的局限性。上述康复设备对于骨盆及下肢运动辅助结构的设计不合理，只提供预先设定的矢状面(即人体前后方向)单一运动路径，现有的康复设备将患者固定在一个平台上，限制了骨盆的空间运动，由于缺乏全方位性的运动以及感觉运动的反馈，会导致单一运动习惯，最终容易形成不正常的步态。
发明内容
本发明所要解决的技术问题为提供一种骨盆运动辅助结构，旨在解决现有技术中的康复设备只能供患者沿人体前后方向单一运动的问题。
为解决上述技术问题，本发明是这样实现的，一种骨盆运动辅助结构，包括底座、滑动座、旋转导轨以及骨盆支架，所述底座可上下移动地安装在竖直导轨上；所述滑动座水平地安装在所述底座的顶部，并可沿所述底座的长度方向移动；所述滑动座沿其水平移动方向的两侧对称设有第一弹性回位件，所述滑动座上沿所述底座的宽度方向上还设有旋转轴，所述旋转轴可绕其轴线转动；所述旋转导轨的中心绕竖直方向可转动地安装在所述旋转轴上，且所述旋转导轨的底部对称设有第二弹性回位件，所述骨盆支架绕竖向方向可相对转动地安装在所述旋转导轨上，且所述骨盆支架始终平行于所述底座的宽度方向。
进一步地，所述旋转轴的顶部固定有凸台，所述凸台的顶部开设有旋转凹槽；所述旋转导轨的中心绕竖直方向可转动地安装在所述旋转凹槽内。
进一步地，所述旋转轴上具有两个所述的凸台，且所述两个凸台的连线与所述旋转轴的轴线平行，所述旋转导轨包括相互平行的第一旋转导轨和第二旋转导轨，所述第一旋转导轨的中心和第二旋转导轨的中心分别绕竖直方向可转动地安装在所述两个凸台的旋转凹槽内。
进一步地，所述第一旋转导轨和第二旋转导轨上分别设有两个滑块，所述第一旋转导轨上的一个滑块与所述第二旋转导轨上的一个滑块形成第一滑块组，所述第一旋转导轨上的另一个滑块与第二旋转导轨上的另一个滑块形成第二滑块组，所述骨盆支架包括两个相互平行的髋部侧架以及两根相互平行的固定杆，每一个髋部侧架的顶部均设有两个可绕竖直方向转动的旋转座，所述两个髋部侧架分别绕竖直方向可相对转动地安装在所述第一滑块组和第二滑块组上，所述第一旋转导轨的中心和第二旋转导轨的中心分别固定有用于限位所述两根固定杆相对位置的第一固定板和第二固定板，所述两根固定杆的两端分别穿设在所述两个相互平行的髋部侧架上方的旋转座内，且所述两根固定杆的中部分别穿过并限位在所述第一固定板和第二固定板上，共同形成平行四边形结构。
进一步地，所述第一固定板和第二固定板上具有齿轮组，所述两根固定杆均为丝杆，所述丝杆的两端具有反向螺纹，且所述丝杆的中部为光滑圆杆，所述旋转座上开设有螺纹通孔，所述两根丝杆中部的光滑圆杆上均固定有第一锥齿轮，所述两根丝杆的两端分别与所述旋转座螺纹连接，所述两根丝杆的中部分别穿过所述第一固定板和第二固定板，且所述两根丝杆上的第一锥齿轮分别与所述第一固定板和第二固定板上的齿轮组相啮合，所述两个固定板上的齿轮组传动连接。
进一步地，所述两根丝杆中的其中一根丝杆的一端固定有手摇柄。
进一步地，所述辅助结构还包括第一旋转编码器、第二旋转编码器以及直线编码器，所述第一旋转编码器安装在所述旋转轴的一侧，所述第二旋转编码器设置在所述第一旋转导轨与第二旋转导轨之间，并与所述第一固定板和第二固定板上的齿轮组传动连接，所述直线编码器安装在所述滑动座的一侧。
进一步地，所述底座的顶部沿其长度方向设有水平导轨，所述滑动座可移动地设置在所述水平导轨上。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明的一种骨盆运动辅助结构，其包括底座、滑动座、旋转导轨以及骨盆支架。患者的胯部会支撑在所述骨盆支架上，通过底座沿竖直导轨的上下运动，可实现患者上下方向的运动；通过滑动座沿底座长度方向的水平移动实现患者的左右移动；通过滑动座上沿底座宽度方向设置的旋转轴，使得患者能够沿所述旋转轴左右晃动；同时通过所述旋转导轨沿竖直方向的转动，可帮助患者实现胯部的扭动。从而利用所述骨盆运动辅助结构能够实现患者四个自由度的***，相比于现有技术中，患者只能沿人体前后方向单一运动，该辅助结构更有利于患者全方位运动，更加接近于正常步态。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种骨盆运动辅助结构的结构示意图。
图2是骨盆运动辅助结构与竖直导轨的整体结构示意图。
图3是图1中滑动座、旋转导轨及骨盆支架的结构示意图。
图4是图1中滑动座的结构示意图。
图5是图1中旋转导轨与骨盆支架的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，为本发明实施例提供的一种骨盆运动辅助结构100，其包括底座1、滑动座2、旋转导轨3以及骨盆支架4。所述底座1用于实现患者上下方向的运动；所述滑动座2安装在所述底座1上，用于实现患者左右方向的移动以及左右的摆动；所述旋转导轨3安装在所述滑动座2上，用于实现患者沿竖直方向的转动，使患者的胯部能够扭动；所述骨盆支架4安装在所述旋转导轨3上，用于支撑患者的胯部。所述骨盆运动辅助结构100一共能够实现患者四个自由度的运动。
具体的，参照图2，所述底座1可上下移动地安装在竖直导轨50上，可通过电机或气缸带动所述底座1沿所述竖直导轨50上下移动，从而带动所述骨盆运动辅助结构100整体上移或下降，进而带动患者在上下方向上***。
参照图3，所述底座1的顶部沿其长度方向设有水平导轨11，所述滑动座2可移动地设置在所述水平导轨11上，且所述滑动座2沿其水平移动方向的两侧对称设有第一弹性回位件21，通过所述滑动座2在所述底座1上的水平移动，使患者能够在左右方向上自由移动，并利用滑动座2两侧的第一弹性回位件21使所述滑动座2向任意一侧滑动时都能够回到原位。
同时，所述滑动座2上沿所述底座1的宽度方向上还设有旋转轴22，所述旋转轴22可绕其轴线转动。所述旋转导轨3安装在所述旋转轴22上，通过所述旋转轴22的转动，使得旋转导轨3以及安装在旋转导轨3上的骨盆支架4一起转动，则患者会随着骨盆支架4的转动而左右晃动，并通过在所述旋转导轨3的底部设置对称的第二弹性回位件23，使患者向任意一侧晃动时都能够回归到原位。通过所述滑动座2能够实现患者左右移动和左右晃动两个自由度的运动。
参照图4和图5，在本发明实施例中，所述旋转轴22的顶部固定有两个凸台221，且所述两个凸台221的连线方向与所述旋转轴22的轴线平行，所述凸台221的顶部开设有旋转凹槽222。所述旋转导轨3包括相互平行的第一旋转导轨31和第二旋转导轨32，所述第一旋转导轨31的中心和第二旋转导轨32的中心分别绕竖直方向可转动地安装在所述两个凸台221的旋转凹槽222内。利用所述第一旋转导轨31的中点和第二旋转导轨32的中点绕竖直方向的转动，使患者的胯部能够绕竖直方向扭动。
同时，所述第一旋转导轨31和第二旋转导轨32上分别设有两个滑块33。所述第一旋转导轨31上的一个滑块33与所述第二旋转导轨32上的一个滑块33形成第一滑块组，所述第一旋转导轨31上的另一个滑块33与第二旋转导轨32上的另一个滑块33形成第二滑块组。所述骨盆支架4包括两个相互平行的髋部侧架41以及两根相互平行的固定杆42，每一个髋部侧架41的顶部均设有两个可绕竖直方向转动的旋转座43，所述两个髋部侧架41绕竖直方向可相对转动地安装在所述第一滑块组和第二滑块组上。所述第一旋转导轨31的中心和第二旋转导轨32的中心分别固定有用于限位所述两根固定杆42相对位置的第一固定板44和第二固定板45，所述两根固定杆42的两端分别穿设在所述两个相互平行的髋部侧架41上方的旋转座43内，且所述两根固定杆42的中部分别穿过并限位在所述第一固定板44和第二固定板45上，共同形成平行四边形结构。使得所述第一旋转导轨31和第二旋转导轨32绕竖直方向旋转时，所述两个髋部侧架41能够始终朝向患者身体的正前方。
在本发明实施例中，所述第一固定板44和第二固定板45上均具有齿轮组46，所述两根固定杆42均为丝杆，所述丝杆42的两端具有反向螺纹，且所述丝杆42的中部为光滑圆杆。所述旋转座43上开设有螺纹通孔，所述两根丝杆42中部的光滑圆杆上均固定有第一锥齿轮47，所述两根丝杆42的两端分别与所述旋转座43螺纹连接，所述两根丝杆42的中部分别穿过所述第一固定板44和第二固定板45，且所述两根丝杆42上的第一锥齿轮47分别与所述第一固定板44和第二固定板45上的齿轮组46相啮合，所述两个固定板上的齿轮组46通过齿轮带传动连接。由于所述两根丝杆42的中部分别通过所述第一固定板44和第二固定板45限位固定，因此所述两个髋部侧架41始终平行于与所述跑台的前后方向，为患者提供明确的行走方向。
所述两根丝杆42中的其中一根丝杆42的一端固定有手摇柄48。由于所述丝杆42两端为反向螺纹，因此通过摇动所述手摇柄48，可将力通过所述丝杆42上的第一锥齿轮47将力传递齿轮组46，并通过齿轮带传递到另一个丝杆上，使得两根丝杆42同时转动，带动所述两个髋部侧架41同时向内收缩或向外扩张，以此实现所述两个髋部侧架41宽度的调节，用来适应不同胖瘦的患者。
参照图1，所述辅助结构还包括第一旋转编码器5、第二旋转编码器6以及直线编码器7。所述第一旋转编码器5安装在所述旋转轴22的一侧；所述第二旋转编码器6设置在所述第一旋转导轨31与第二旋转导轨32之间，并与所述第一固定板44和第二固定板45上的齿轮组46传动连接；所述直线编码器7安装在所述滑动座2的一侧。所述第一旋转编码器5、第二旋转编码器6和直线编码器7均与控制中心电连接，利用所述第一旋转编码器5、第二旋转编码器6和直线编码器7采集旋转角度以及直线位移的数据，所采集到的数据用于分析评价康复效果。
综上所述，本发明实施例提供的一种骨盆运动辅助结构100，其能够实现患者四个自由度方向的***，相比于现有技术中，患者只能沿人体前后方向单一运动，该辅助结构100更有利于患者全方位运动，更加接近于正常步态。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种骨盆运动辅助结构，其特征在于，包括底座、滑动座、旋转导轨以及骨盆支架，所述底座可上下移动地安装在竖直导轨上；所述滑动座水平地安装在所述底座的顶部，并可沿所述底座的长度方向移动；所述滑动座沿其水平移动方向的两侧对称设有第一弹性回位件，所述滑动座上沿所述底座的宽度方向上还设有旋转轴，所述旋转轴可绕其轴线转动；所述旋转导轨的中心绕竖直方向可转动地安装在所述旋转轴上，且所述旋转导轨的底部对称设有第二弹性回位件，所述骨盆支架绕竖向方向可相对转动地安装在所述旋转导轨上，且所述骨盆支架始终平行于所述底座的宽度方向；所述旋转轴的顶部固定有凸台，所述凸台的顶部开设有旋转凹槽；所述旋转导轨的中心绕竖直方向可转动地安装在所述旋转凹槽内；所述旋转轴上具有两个所述的凸台，且所述两个凸台的连线与所述旋转轴的轴线平行，所述旋转导轨包括相互平行的第一旋转导轨和第二旋转导轨，所述第一旋转导轨的中心和第二旋转导轨的中心分别绕竖直方向可转动地安装在所述两个凸台的旋转凹槽内；所述底座的顶部沿其长度方向设有水平导轨，所述滑动座可移动地设置在所述水平导轨上。
2.如权利要求1所述的骨盆运动辅助结构，其特征在于，所述第一旋转导轨和第二旋转导轨上分别设有两个滑块，所述第一旋转导轨上的一个滑块与所述第二旋转导轨上的一个滑块形成第一滑块组，所述第一旋转导轨上的另一个滑块与第二旋转导轨上的另一个滑块形成第二滑块组，所述骨盆支架包括两个相互平行的髋部侧架以及两根相互平行的固定杆，每一个髋部侧架的顶部均设有两个可绕竖直方向转动的旋转座，所述两个髋部侧架分别绕竖直方向可相对转动地安装在所述第一滑块组和第二滑块组上，所述第一旋转导轨的中心和第二旋转导轨的中心分别固定有用于限位所述两根固定杆相对位置的第一固定板和第二固定板，所述两根固定杆的两端分别穿设在所述两个相互平行的髋部侧架上方的旋转座内，且所述两根固定杆的中部分别穿过并限位在所述第一固定板和第二固定板上，共同形成平行四边形结构。
3.如权利要求2所述的骨盆运动辅助结构，其特征在于，所述第一固定板和第二固定板上具有齿轮组，所述两根固定杆均为丝杆，所述丝杆的两端具有反向螺纹，且所述丝杆的中部为光滑圆杆，所述旋转座上开设有螺纹通孔，所述两根丝杆中部的光滑圆杆上均固定有第一锥齿轮，所述两根丝杆的两端分别与所述旋转座螺纹连接，所述两根丝杆的中部分别穿过所述第一固定板和第二固定板，且所述两根丝杆上的第一锥齿轮分别与所述第一固定板和第二固定板上的齿轮组相啮合，所述两个固定板上的齿轮组传动连接。
4.如权利要求3所述的骨盆运动辅助结构，其特征在于，所述两根丝杆中的其中一根丝杆的一端固定有手摇柄。
5.如权利要求3所述的骨盆运动辅助结构，其特征在于，所述辅助结构还包括第一旋转编码器、第二旋转编码器以及直线编码器，所述第一旋转编码器安装在所述旋转轴的一侧，所述第二旋转编码器设置在所述第一旋转导轨与第二旋转导轨之间，并与所述第一固定板和第二固定板上的齿轮组传动连接，所述直线编码器安装在所述滑动座的一侧。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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