CN109620646A - 一种用于上肢康复训练器的前臂内/外旋机构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于上肢康复训练器的前臂内/外旋机构,包括:旋转轴线偏移机构,包括机箱、电机、内外旋基座、主动齿轮、与主动齿轮啮合的从动齿轮、与从动齿轮连接的主动连杆、与主动连杆平行设置的从动连杆、固定于主动连杆顶端和从动连杆顶端的上输出连杆、与上输出连杆平行设置的下输出连杆、销轴、与销轴正交连接的握把手;腕部换向机构,包括连接轴、腕部换向壳、上定位销孔与下定位销孔、置于上定位销孔内的定位销、换向导槽、防松螺母、弹簧托盘以及复位弹簧;以及托板换向机构,包括T型连接管、第一管卡与第二管卡、第一连接板与第二连接板、第一支撑连杆和第二支撑连杆、第一子连杆和第二子连杆以及托板。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于上肢康复的机械结构,具体涉及一种用于上肢康复训练器的前臂内/外旋机构。
背景技术
随着我国人口老龄化程度的提高,脑卒中患者的数量正在不断的增加,对上肢康复器械的需求也在不断的增大。上肢康复器械普遍存在可活动范围小,肢体得不到充分锻炼的局限性。前臂内/外旋训练可以充分调动机体的内部潜能,促进神经功能的再现,改善瘫痪肢体的功能,以达到最大程度上的功能恢复。同时可以防止出现的并发症,从而减少运动障碍给患者活动带来的不利影响,使患者最大可能的达到生活自理。
传统的上肢康复机械臂以屈/伸动作训练为主,前臂内/外旋动作训练少有涉及,分析其原因可能是因为在进行前臂内/外旋动作训练中,机械臂的旋转轴线与前臂实际旋转轴线拟合度较低,影响用户的体验度。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的,目的在于提供一种用于上肢康复训练器的前臂内/外旋机构。
本发明提供了一种用于上肢康复训练器的前臂内/外旋机构,具有这样的特征,包括:旋转轴线偏移机构,包括机箱、设置在机箱内的电机、与机箱连接的内外旋基座、与电机连接的设置在内外旋基座上的主动齿轮、与主动齿轮啮合的从动齿轮、与从动齿轮连接的通过主动销轴固定在内外旋基座上的主动连杆、与主动连杆平行设置的通过从动销轴固定在内外旋基座上的从动连杆、通过关节销钉同时固定于主动连杆顶端和从动连杆顶端的上输出连杆、与上输出连杆平行设置的通过关节销钉同时固定于主动连杆底端和从动连杆底端的下输出连杆、设置在上输出连杆末端与下输出连杆末端的销轴、与销轴正交连接的握把手;腕部换向机构,包括与机箱连接的末端设有光口的连接轴、与连接轴连接的腕部换向壳、对称设置在腕部换向壳上的向心端设有锥度的上定位销孔与下定位销孔、置于上定位销孔内并横穿连接轴末端的光孔的向心端带有锥度的定位销、设置在腕部换向壳表面的位于上定位销孔与下定位销孔之间的换向导槽、设置在下定位销孔上方的防松螺母、设置在防松螺母上的弹簧托盘以及收纳于弹簧托盘与连接轴的末端之间的复位弹簧;以及托板换向机构,包括与腕部换向壳铆接的T型连接管、设置在T型连接管两端细管处的第一管卡与第二管卡、设置在第一管卡底部的第一连接板、设置在第二管卡底部的第二连接板、与第一连接板垂直设置的的第一支撑连杆、与第二连接板垂直设置的的第二支撑连杆、嵌于第一支撑连杆内部的第一子连杆、嵌于第二支撑连杆内部的第二子连杆以及通过托板插拔销钉固定在第一子连杆与第二子连杆上的托板,其中,第一连接板与第一支撑连杆的连接处还设置有第一主换向轴,第一连接板与第一支撑连杆之间通过主换向插拔销钉进行位置固定,第二连接板与第二支撑连杆的连接处还设置有第二主换向轴,第二连接板与第二支撑连杆之间通过主换向插拔销钉进行位置固定,第一子连杆末端设置有第一辅助换向轴,第二子连杆末端设置有第二辅助换向轴,上定位销孔的孔径与下定位销孔的孔径不小于换向导槽的槽宽。
在本发明提供的一种用于上肢康复训练器的前臂内/外旋机构中,还可以具有这样的特征:其中,握把手的上下两端设有转轴销孔,该转轴销孔用于与销轴上的凸起配合连接,从而实现相对转动。
在本发明提供的一种用于上肢康复训练器的前臂内/外旋机构中,还可以具有这样的特征:其中,腕部换向壳中还内置有与连接轴配合连接的用于承受径向载荷的轴承。
在本发明提供的一种用于上肢康复训练器的前臂内/外旋机构中,还可以具有这样的特征:其中,握把手呈纺锤形,且外表面覆盖有天然橡胶材料。
在本发明提供的一种用于上肢康复训练器的前臂内/外旋机构中,还可以具有这样的特征:其中,握把手的中心轴线与主动连杆保持平行且绕空间内固定的中心线旋转,该中心线位于主动销轴与从动销轴的轴线所呈平面内。
在本发明提供的一种用于上肢康复训练器的前臂内/外旋机构中,还可以具有这样的特征:其中,第一支撑连杆与第二支撑连杆的侧面均设有直线滑槽,该直线滑槽的一侧设有横穿第一子连杆末端与第二子连杆末端设置的销孔的法兰销钉,直线滑槽的另一侧设置有与法兰销钉连接的蝶形螺母以及设置于蝶形螺母下的垫片,第一子连杆与第二子连杆沿直线滑槽方向在第一支撑连杆内部与第二支撑连杆内部进行自由移动来调整托板与T形连接管之间的水平距离,并通过拧紧蝶形螺母来锁定移动位置。
在本发明提供的一种用于上肢康复训练器的前臂内/外旋机构中,还可以具有这样的特征:其中,直线滑槽的槽宽大于法兰销钉的小径直径。
在本发明提供的一种用于上肢康复训练器的前臂内/外旋机构中,还可以具有这样的特征:其中,电机采用齿轮传递的方式,通过主动齿轮与从动齿轮将输出力矩传递到主动连杆,主动连杆与从动齿轮相连并随从动齿轮绕主动销轴进行旋转,从动连杆与握把手跟随主动连杆进行旋转,且旋转角度的最大范围为±70°。
发明的作用与效果
根据本发明所涉及的一种用于上肢康复训练器的前臂内/外旋机构,因为能够通过第一子连杆与第二子连杆在第一支撑连杆内部与第二支撑连杆内部进行自由移动来调整托板与T形连接管之间的水平距离,所以,能够对前臂放置位置进行调节,从而提高握把手的旋转轴线与前臂实际旋转轴线拟合度,改善了用户体验;因为能够通过腕部换向机构与托板换向机构来实现左右训练方式的对称变换,所以,能够实现使用者进行左右手臂的单独训练,提高了使用率。
附图说明
图1是本发明的实施例中的一种用于上肢康复训练器的前臂内/外旋机构的整体示意图;
图2是本发明的实施例中的旋转轴线偏移机构的结构示意图;
图3是本发明的实施例中的腕部换向机构的结构示意图;
图4是本发明的实施例中的托板换向机构的结构示意图;
图5是本发明的实施例中的一种用于上肢康复训练器的前臂内/外旋机构的进行左右换向前的结构示意图;
图6是本发明的实施例中的一种用于上肢康复训练器的前臂内/外旋机构的完成左右换向后的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段与功效易于明白了解,以下结合实施例及附图对本发明作具体阐述。
图1是本发明的实施例中的一种用于上肢康复训练器的前臂内/外旋机构的整体示意图。
如图1所示,本实施例的一种用于上肢康复训练器的前臂内/外旋机构100,具有旋转轴线偏移机构10、腕部换向机构20以及托板换向机构30。
图2是本发明的实施例中的旋转轴线偏移机构的结构示意图。
如图2所示,旋转轴线偏移机构10,包括机箱11、设置在机箱11内的电机12、与机箱11连接的内外旋基座13、与电机12连接的设置在内外旋基座13上的主动齿轮14、与主动齿轮14啮合的从动齿轮15、与从动齿轮15连接的通过主动销轴16固定在内外旋基座13上的主动连杆17、与主动连杆17平行设置的通过从动销轴18固定在内外旋基座13上的从动连杆19、通过关节销钉同时固定于主动连杆17顶端和从动连杆19顶端的上输出连杆110、与上输出连杆110平行设置的通过关节销钉同时固定于主动连杆17底端和从动连杆19底端的下输出连杆111、设置在上输出连杆110末端与下输出连杆111末端的销轴112、与销轴112正交连接的握把手113。
握把手113的上下两端设有转轴销孔,该转轴销孔用于与销轴112上的凸起配合连接,从而实现相对转动。
握把手113呈纺锤形,且外表面覆盖有天然橡胶材料。
握把手113的中心轴线与主动连杆17保持平行且绕空间内固定的中心线旋转,该中心线位于主动销轴16与从动销轴18的轴线所呈平面内。
电机12采用齿轮传递的方式,通过主动齿轮14与从动齿轮15将输出力矩传递到主动连杆17,主动连杆17与从动齿轮15相连并随从动齿轮15绕主动销轴16进行旋转,从动连杆19与握把手113跟随主动连杆17进行旋转,且旋转角度的最大范围为±70°。
图3是本发明的实施例中的腕部换向机构的结构示意图。
如图3所示,腕部换向机构20,包括与机箱11连接的末端设有光口的连接轴21、与连接轴21连接的腕部换向壳22、对称设置在腕部换向壳22上的向心端设有锥度的上定位销孔23与下定位销孔24、置于上定位销孔23内并横穿连接轴21末端的光孔的向心端带有锥度的定位销25、设置在腕部换向壳22表面的位于上定位销孔23与下定位销孔24之间的换向导槽26、设置在下定位销孔24上方的防松螺母27、设置在防松螺母27上的弹簧托盘28以及收纳于弹簧托盘28与连接轴21的末端之间的复位弹簧29。
腕部换向壳22中还内置有与连接轴21配合连接的用于承受径向载荷的轴承210。
上定位销孔23的孔径与下定位销孔24的孔径不小于换向导槽26的槽宽,从而保证连接的可靠。
图4是本发明的实施例中的托板换向机构的结构示意图。
如图4所示,托板换向机构30,包括与腕部换向壳22铆接的T型连接管31、设置在T型连接管31两端细管处的第一管卡32与第二管卡33、设置在第一管卡32底部的第一连接板34、设置在第二管卡33底部的第二连接板35、与第一连接板34垂直设置的的第一支撑连杆36、与第二连接板35垂直设置的的第二支撑连杆37、嵌于第一支撑连杆36内部的第一子连杆38、嵌于第二支撑连杆37内部的第二子连杆39以及通过托板插拔销钉固定在第一子连杆38与第二子连杆39上的托板310。
托板310用于放置使用者的前臂,使用者再通过握住握把手113并通过跟随握把手113进行内外旋转动来实现康复训练。
第一连接板34与第一支撑连杆36的连接处还设置有第一主换向轴311,第一连接板34与第一支撑连杆36之间通过主换向插拔销钉进行位置固定,
第二连接板35与第二支撑连杆37的连接处还设置有第二主换向轴312,第二连接板35与第二支撑连杆37之间通过主换向插拔销钉进行位置固定,第一子连杆38末端设置有第一辅助换向轴313,第二子连杆39末端设置有第二辅助换向轴314,
第一支撑连杆36与第二支撑连杆37的侧面均设有直线滑槽315,该直线滑槽315的一侧设有横穿第一子连杆38末端与第二子连杆39末端设置的销孔的法兰销钉316,直线滑槽315的另一侧设置有与法兰销钉316连接的蝶形螺母317以及设置于蝶形螺母317下的垫片318,
第一子连杆38与第二子连杆39沿直线滑槽315方向在第一支撑连杆36内部与第二支撑连杆37内部进行自由移动来调整托板310与T形连接管31之间的水平距离,并通过拧紧蝶形螺母317来锁定移动位置。
直线滑槽315的槽宽大于法兰销钉316的小径直径。
图5是本发明的实施例中的一种用于上肢康复训练器的前臂内/外旋机构的进行左右换向前的结构示意图,图6是本发明的实施例中的一种用于上肢康复训练器的前臂内/外旋机构的完成左右换向后的结构示意图。
如图5和图6所示,本实施例的一种用于上肢康复训练器的前臂内/外旋机构100进行换向的操作如下:首先通过腕部换向机构20进行腕部换向操作,先沿背心方向拔出定位销25至定位销25的锥形末端露出腕部换向壳22,随后整体转动旋转轴线偏移机构10,并使定位销25的光杆部分沿换向导槽26滑移至下定位销孔24处,定位销25在复位弹簧29的作用下滑入下定位销孔24内并通过锥度实现自动定位,此时完成腕部换向,再通过托板换向机构30完成托板换向操作,拔出托板插拔销钉,随后将托板310绕第一辅助换向轴313与第二辅助换向轴314转动180°,转动完成后重新***托板插拔销钉进行托板位置固定,固定完成后再拔出主换向插拔销钉,将托板310、第一支撑连杆36以及第二支撑连杆37整体绕第一主换向轴311与第二主换向轴312转动180°,转动完成后重新***主换向插拔销钉来固定第一支撑连杆36与第二支撑连杆37,固定完成后完成托板换向操作,此时即完成用于上肢康复训练器的前臂内/外旋机构100的换向。实施例的作用与效果
根据本实施例所涉及的一种用于上肢康复训练器的前臂内/外旋机构,因为能够通过第一子连杆与第二子连杆在第一支撑连杆内部与第二支撑连杆内部进行自由移动来调整托板与T形连接管之间的水平距离,所以,能够对前臂放置位置进行调节,从而提高握把手的旋转轴线与前臂实际旋转轴线拟合度,改善了用户体验;因为能够通过腕部换向机构与托板换向机构来实现左右训练方式的对称变换,所以,能够实现使用者进行左右手臂的单独训练,提高了使用率。
上述实施方式为本发明的优选案例,并不用来限制本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种用于上肢康复训练器的前臂内/外旋机构,其特征在于,包括:
旋转轴线偏移机构,包括机箱、设置在所述机箱内的电机、与所述机箱连接的内外旋基座、与所述电机连接的设置在所述内外旋基座上的主动齿轮、与所述主动齿轮啮合的从动齿轮、与所述从动齿轮连接的通过主动销轴固定在所述内外旋基座上的主动连杆、与所述主动连杆平行设置的通过从动销轴固定在所述内外旋基座上的从动连杆、通过关节销钉同时固定于所述主动连杆顶端和所述从动连杆顶端的上输出连杆、与所述上输出连杆平行设置的通过关节销钉同时固定于所述主动连杆底端和所述从动连杆底端的下输出连杆、设置在所述上输出连杆末端与所述下输出连杆末端的销轴、与所述销轴正交连接的握把手;
腕部换向机构,包括与所述机箱连接的末端设有光口的连接轴、与所述连接轴连接的腕部换向壳、对称设置在所述腕部换向壳上的向心端设有锥度的上定位销孔与下定位销孔、置于所述上定位销孔内并横穿所述连接轴末端的所述光孔的向心端带有锥度的定位销、设置在所述腕部换向壳表面的位于所述上定位销孔与所述下定位销孔之间的换向导槽、设置在所述下定位销孔上方的防松螺母、设置在所述防松螺母上的弹簧托盘以及收纳于所述弹簧托盘与所述连接轴的末端之间的复位弹簧;以及
托板换向机构,包括与所述腕部换向壳铆接的T型连接管、设置在所述T型连接管两端细管处的第一管卡与第二管卡、设置在所述第一管卡底部的第一连接板、设置在所述第二管卡底部的第二连接板、与所述第一连接板垂直设置的的第一支撑连杆、与所述第二连接板垂直设置的的第二支撑连杆、嵌于所述第一支撑连杆内部的第一子连杆、嵌于所述第二支撑连杆内部的第二子连杆以及通过托板插拔销钉固定在所述第一子连杆与所述第二子连杆上的托板,
其中,所述第一连接板与所述第一支撑连杆的连接处还设置有第一主换向轴,所述第一连接板与所述第一支撑连杆之间通过主换向插拔销钉进行位置固定,
所述第二连接板与所述第二支撑连杆的连接处还设置有第二主换向轴,所述第二连接板与所述第二支撑连杆之间通过主换向插拔销钉进行位置固定,
所述第一子连杆末端设置有第一辅助换向轴,所述第二子连杆末端设置有第二辅助换向轴,
所述上定位销孔的孔径与所述下定位销孔的孔径不小于所述换向导槽的槽宽。
2.根据权利要求1所述的一种用于上肢康复训练器的前臂内/外旋机构,其特征在于:
其中,所述握把手的上下两端设有转轴销孔,该转轴销孔用于与所述销轴上的凸起配合连接,从而实现相对转动。
3.根据权利要求1所述的一种用于上肢康复训练器的前臂内/外旋机构,其特征在于:
其中,所述腕部换向壳中还内置有与连接轴配合连接的用于承受径向载荷的轴承。
4.根据权利要求1所述的一种用于上肢康复训练器的前臂内/外旋机构,其特征在于:
其中,所述握把手呈纺锤形,且外表面覆盖有天然橡胶材料。
5.根据权利要求1所述的一种用于上肢康复训练器的前臂内/外旋机构,其特征在于:
其中,所述握把手的中心轴线与所述主动连杆保持平行且绕空间内固定的中心线旋转,该中心线位于所述主动销轴与所述从动销轴的轴线所呈平面内。
6.根据权利要求1所述的一种用于上肢康复训练器的前臂内/外旋机构,其特征在于:
其中,所述第一支撑连杆与所述第二支撑连杆的侧面均设有直线滑槽,该直线滑槽的一侧设有横穿所述第一子连杆末端与所述第二子连杆末端设置的销孔的法兰销钉,所述直线滑槽的另一侧设置有与所述法兰销钉连接的蝶形螺母以及设置于所述蝶形螺母下的垫片,
所述第一子连杆与所述第二子连杆沿所述直线滑槽方向在所述第一支撑连杆内部与所述第二支撑连杆内部进行自由移动来调整所述托板与所述T形连接管之间的水平距离,并通过拧紧所述蝶形螺母来锁定移动位置。
7.根据权利要求6所述的一种用于上肢康复训练器的前臂内/外旋机构,其特征在于:
其中,所述直线滑槽的槽宽大于所述法兰销钉的小径直径。
8.根据权利要求1所述的一种用于上肢康复训练器的前臂内/外旋机构,其特征在于:
其中,所述电机采用齿轮传递的方式,通过所述主动齿轮与所述从动齿轮将输出力矩传递到所述主动连杆,所述主动连杆与所述从动齿轮相连并随从所述动齿轮绕所述主动销轴进行旋转,所述从动连杆与所述握把手跟随所述主动连杆进行旋转,且旋转角度的最大范围为±70°。
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