CN110123578A - 足下垂康复训练设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及医疗谢谢技术领域，解决了无法为足下垂患者提供有效的康复训练问题。本发明实施例公开了一种足下垂康复训练设备，其包括车架组件、控制器和足下垂矫正组件，足下垂矫正组件安装于车架组件，足下垂矫正组件包括小腿固定构件、脚部固定构件和踝关节转动驱动机构，小腿固定构件用于固定患者的小腿，脚部固定构件用于支撑脚部，在踝关节转动驱动机构的驱动下小腿固定构件相对于脚部固定构件绕与脚踝对应的转动轴可转动地安装，踝关节转动驱动机构的控制端与控制器信号连接。本发明的有益效果为：可用于足下垂的康复治疗；根据患者病情定制训练方案；避免训练过程带来的二次伤害。

Description

足下垂康复训练设备

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种足下垂康复训练设备。

背景技术

目前由中风、脊髓损伤和脑外伤造成的下肢瘫痪患者数量很大，呈现上升趋势。下肢瘫痪患者经过急性期的对症治疗之后，往往需要经过较长期的康复治疗，以恢复患者的下肢运动功能。其中运动疗法在康复阶段中是必不可少的，主要通过主/被动运动来改善运动障碍，主要包括关节活动度训练、增强肌力训练和姿势矫正训练等。增进运动功能的训练要在康复师的指导下进行，用不同方法以达到恢复肢体运动的目的。

踏车训练可以锻炼下肢的肌力和防止关节僵硬，在康复的过程中，康复师可根据患者的实际情况，为各个阶段的训练提供不同大小的阻力，直至达到康复的标准。然而一般伴有足下垂症状的患者，小腿肌肉无法得到有效的训练。因此，需要一种足下垂康复训练设备，以解决或至少减轻上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决无法为足下垂患者提供有效的康复训练，本发明实施例提供给了一种足下垂康复训练设备，包括：

车架组件；

控制器；以及

足下垂矫正组件，所述足下垂矫正组件安装于所述车架组件，所述足下垂矫正组件包括小腿固定构件、脚部固定构件和踝关节转动驱动机构，所述小腿固定构件用于固定患者的小腿，所述脚部固定构件用于支撑脚部，在所述踝关节转动驱动机构的驱动下所述小腿固定构件相对于所述脚部固定构件绕与脚踝对应的转动轴可转动地安装，所述踝关节转动驱动机构的控制端与所述控制器信号连接。

在一些优选实施例中，所述车架组件包括：

底板，所述小腿固定构件与所述脚部固定构件均安装于所述底板；以及

滚轮，所述滚轮为多个，可转动地安装于所述底板的底部。

在一些优选实施例中，还包括辅助组件，所述辅助组件还包括前挡杆，所述前挡杆安装于所述底板的后端，并且所述前挡杆横向设置，所述前挡杆的两端分别向左右延伸出所述底板的边缘以阻挡座椅的前腿前移；或者

所述辅助组件还包括座椅，所述座椅固定于所述底板，并且，所述座椅位于所述底板的后端。

在一些优选实施例中，所述辅助组件还包括扶手，所述扶手高度可调节地安装于所述车架组件，所述扶手安装于所述车架组件的前部。

在一些优选实施例中，所述辅助组件还包括显示屏，所述显示屏与所述控制器通信连接，所述显示屏高度可调节地安装于所述车架组件的前部，并且所述显示屏位于所述扶手的上方，所述显示屏的朝向可调节地设置。

在一些优选实施例中，所述踝关节转动驱动机构包括：

第一动力单元和收缩件，所述收缩件的两端分别固定于所述小腿固定构件和所述脚部固定构件，并且在所述第一动力单元的驱动下所述收缩件施加所述小腿固定构件与所述脚部固定构件彼此收拢的收拢力，所述第一动力单元的控制端与所述控制器通信连接；以及

阻尼支撑件，所述阻尼支撑件的两个阻尼端分别抵接于所述小腿固定构件和所述脚部固定构件，用以提供所述小腿固定构件与所述脚部固定构件彼此打开的支撑力。

在一些优选实施例中，所述足下垂矫正组件还包括：

角度控制单元，所述角度控制单元安装于所述小腿固定构件或所述脚部固定构件，用于检测所述小腿固定构件与所述脚部固定构件之间的角度，所述角度控制单元的信号输出端与所述控制器通信连接；以及

增量式编码器，所述增量式编码器布置在所述第一动力单元周围，以检测所述收缩件的运动行程，所述增量式编码器的信号输出端与所述控制器信号连接。

在一些优选实施例中，所述足下垂康复训练设备还包括踏板组件，所述踏板组件包括第二动力单元和在所述第二动力单元的驱动下在竖直平面内可转动地安装于所述车架组件的两个曲柄，所述两个曲柄成180°布置；

所述两个曲柄的远端分别安装有一个所述脚部固定构件，或者，一个所述曲柄的远端安装有一个所述脚部固定构件，另一个所述曲柄的远端安装有一个踏板，所述踏板可以与所述足下垂矫正组件快速切换，实现足下垂康复训练与康复踏车训练功能之间的转换。

在一些优选实施例中，所述踏板组件还包括：

主动带轮，所述主动带轮可转动地安装于所述车架组件，所述主动带轮与所述第二动力单元传动连接；

从动带轮，所述从动带轮可转动地安装于所述车架组件，所述曲柄的远端的相反端固定于所述从动带轮的转动轴；以及

传动皮带，所述传动皮带张进在所述主动带轮与所述从动带轮上。

在一些优选实施例中，所述踏板组件还包括：

扭矩传感器，所述扭矩传感器安装在所述第二动力单元的动力输出轴，以检测所述第二动力单元输出的扭矩，所述扭矩传感器的信号输出端与所述控制器信号连接；以及

绝对值编码器，所述绝对值编码器安装于所述车架组件，以检测所述曲柄的远端转动过的路径的长度。

本发明的有益效果为：

在踝关节转动驱动机构的驱动下，小腿固定构件相对于脚部固定构件绕与脚踝对应的转动轴可转动，使得小腿固定于小腿固定构件、脚部固定于脚部固定构件后小腿相对于脚掌可转动，从而起到锻炼踝关节的目的，从而可用于足下垂的康复治疗；

踝关节转动驱动机构的控制端与控制器信号连接，使得踝关节转动驱动机构的工作状态可控制，使得固定构件相对于脚部固定构件转动速度、角度可控，从而可根据每个患者的足下垂病情不同而制定个性化的康复训练方案(可通过预存储在控制器内的程序自动执行，也可通过控制器接收传感器检测到的参数来控制)，保证较好的康复训练效果。

附图说明

图1为足下垂康复训练设备一实施例的立体图；

图2为车架组件一实施例的整体结构图；

图3为辅助组件一实施例的左视图；

图4为足下垂矫正组件一实施例的左视图；

图5为足下垂矫正组件一实施例的右视图；

图6为踏板组件一实施例的立体结构示意图；

图7为足下垂康复训练设备一实施例的控制图。

图中：

1、车架组件；101、滚轮；102、型材；103、底板；104、手拧螺丝；105、前挡杆；106、型材角件；

2、辅助组件；201、立柱；202、橡胶防尘套；203、手拧螺丝；204、滑动管；205、扶手安装底座；206、手拧螺丝；207、扶手；208、显示屏支架；209、显示屏；

3、踏板组件；301、主动带轮；302、传动皮带；303、从动带轮；304、编码器安装底座；305、滑环支架；306、传动轴；307、绝对值编码器；308、导电滑环；309、扭矩传感器连接件；310、扭矩传感器；311、减速机连接件；312、减速机安装底座；313、减速机；314、第二动力组件；315、踏板；316、曲柄；317、输出轴；318、轴承座；319、轴承座连接件；320、调节螺杆；321、固定块；

4、足下垂矫正组件；401、增量式编码器；402、减速机支架；403、绞盘；404、线管支架；405、踏板；406、气动支架；407、气杆轴；408、气压顶杆；409、踏板轴；410、线管卡；411、踏板连接件；412、铰接轴；413、护板支架；414、刹车线；415、L型支架；416、小腿护板；417、柔性件；418、限位开关；419、开关感应片；

5、座椅。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

参照图1，本发明实施例公开了一种足下垂康复训练设备，其包括车架组件1、控制器和足下垂矫正组件4，其中：足下垂矫正组件安装于车架组件，足下垂矫正组件包括小腿固定构件、脚部固定构件和踝关节转动驱动机构，小腿固定构件用于固定患者的小腿，脚部固定构件用于支撑脚部，在踝关节转动驱动机构的驱动下小腿固定构件相对于脚部固定构件绕与脚踝对应的转动轴可转动地安装，踝关节转动驱动机构的控制端与控制器信号连接。

在踝关节转动驱动机构的驱动下，小腿固定构件相对于脚部固定构件绕与脚踝对应的转动轴可转动，使得小腿固定于小腿固定构件、脚部固定于脚部固定构件后小腿相对于脚掌可转动，从而起到锻炼踝关节的目的，从而可用于足下垂的康复治疗。

踝关节转动驱动机构的控制端与控制器信号连接，使得踝关节转动驱动机构的工作状态可控制，使得固定构件相对于脚部固定构件转动速度、角度可控，从而可根据每个患者的足下垂病情不同而制定个性化的康复训练方案(可通过预存储在控制器内的程序自动执行，也可通过控制器接收传感器检测到的参数来控制)，保证较好的康复训练效果。

需要说明的是，小腿固定构件和足部固定件二者之间可采用铰接的安装方式，如图所示，铰接轴412到脚部固定构件的上表面的距离应该为正常人的脚踝的高度(4cm-10cm)，当然，为了保证脚踝与铰接轴能够重合，方式一、将铰接轴与脚部固定构件的上部之间的高度设置为高度上限(如10cm)以满足脚踝高度最大的人群能够用的前提下，针对脚踝高度在该高度上限以下的人群，在脚部固定构件的上部垫上不同规格或多个相同规格的垫片即可(图中未示出)，从而保证较广的人群适用范围，同时也使得脚踝与铰接轴高度一致，避免二者不一致影响康复训练效果甚至造成的二次损伤；方式二、将脚部固定构件设置为分体结构，其包括连接件和脚部固定板，连接件的上端与铰接轴铰接，连接件的下端设置有多组安装孔，多组安装孔沿连接件的长度方向布置，通过将脚部固定板固定至不同的安装孔来调节脚部安装板与铰接轴之间的距离，从而使得脚踝能够与铰接轴高度重合，从而避免二者不一致影响康复训练效果甚至造成的二次损伤。本领域技术人员可知的是，为了使得铰接轴与脚踝的高度一致，还可采取其他方式，出于描述方面，不在此一一列举。

需要说明的是，参照图4和图5小腿固定构件包括将小腿后侧包裹在内的、由刚性材料制成的护板支架413，护板支架的前侧敞口，方便通过该敞口将小腿放入护板支架内，小腿固定构件还包括柔性件(如绑带)，柔性件固定于护板支架的前侧，通过柔性件417绕过小腿的前侧，从而横向上将小腿固定，固定牢固，进一步保证康复训练效果。当然，本领域技术人员可知的是，小腿固定构件还可设置为其他结构，只要其目的是为了固定小腿均可，不再一一列举。

另外，在护板支架的上端固定小腿护板416，以保护小腿的侧面，防止康复训练时的二次伤害。

脚部固定构件与小腿固定构件的结构类似，仅仅是形状不同，具体地，脚部固定构件包括脚部固定板和固定于脚部固定板上方的柔性件，通过脚部固定板向上支撑脚部、柔性件(如绑带，图中未画出)跨过脚部固定板向下压脚部，从而对脚部形成很好的固定效果，进一步保证康复训练效果。当然，本领域技术人员可知的是，出于固定脚部目的脚部固定件还可设置为其他结构，不再一一列举。

参照图2和图3，车架组件的一种具体结构为：其包括底板103和滚轮101，底板提供整体的支撑，小腿固定构件和脚部固定构件均安装在底板上，为了保证运动的平稳，安装在底板底部的滚轮应该为多个，为了进一步保证运动平稳，多个滚轮成等腰三角形、矩形、等腰梯形等左右对称布置的形式。底板下方通过螺栓等连接件安装有型材102(如铝型材)，滚轮安装在型材下方，型材起到连接作用，并增大了滚轮与底板的受力面积，起到了加强固定的作用。底板上设置安装孔，为其他部件(如足下垂矫正组件)的安装提供位置。

足下垂康复训练设备用于足下垂康复训练，因此，应当提供一个座椅5以供患者乘坐，该座椅可以是足下垂康复训练设备的一部分，也可以独立于足下垂康复训练设备之外，具体采用哪种方式，可根据实际灵活选用。

当该座椅独立于足下垂康复训练设备时(如图1所示)，足下垂康复训练设备还包括辅助组件2，辅助组件还包括前挡杆105，前挡杆安装于底板的后端，并且前挡杆横向设置，前挡杆的两端分别向左右延伸出底板的边缘以阻挡座椅的前腿前移，从而防止座椅向前移动，从而避免由于座椅前移影响康复训练效果、甚至造成二次伤害，同时，座椅可以使用日常的椅子、凳子、甚至沙发，使得足下垂康复训练设备结构简单、体积小、重量轻、成本低，提高了产品竞争力，便于存储、运输和安装。前挡杆采用手拧螺丝104锁紧在底板上，方便安装、拆卸。

当该座椅是足下垂康复训练设备的一部分时，辅助组件还包括座椅，座椅固定于底板，并且，座椅位于底板的后端。底板上固定座椅，设备功能完整。

另外，车架组件还包括扶手207，扶手高度可调节地安装于车架组件，扶手安装于车架组件的前部。通过扶手的设置，使得进行康复训练的患者上下座椅或训练过程中用手握住该扶手，为患者提供的行动提供辅助，避免意外事情的发生，防止康复训练时的二次伤害。同时，该扶手的高度调节地设置，以适应不同体型的人使用，扩大了适用范围。作为扶手高度调节的一种方式，辅助组件包括立柱201和滑动管，立柱的下端固定于底板，立柱中空，滑动管在中空的立柱内可滑动地安装，并设置手拧螺丝206锁紧滑动管在立柱内滑动的任意位置，扶手安装底座固定在滑动管，扶手通过手拧螺丝夹紧扶手。立柱上开设有通孔，该通孔上封盖有橡胶防尘套202，用户保护立柱内的线束(连接显示屏的线束)。

辅助组件还包括显示屏209，显示屏与控制器通信连接，显示屏高度可调节地安装于车架组件的前部，并且显示屏位于扶手的上方，显示屏的朝向可调节地设置。通过与控制器通信连接的显示屏可显示设备运行状态、供患者娱乐的视频等信息。同时康复训练设备还可包括用户操作界面，该用户操作界面与控制器通信连接并显示于显示屏，如前所述，可通过该用户操作界面向控制器输入控制程序以实现对踝关节转动驱动机构的运动状态的控制。同时，显示屏布置在车架组件的前部，满足人机工程，显示屏的朝向可调节，使得显示屏可调节到任意角度，方便患者观看，进一步符合人机工程设计。显示屏固定于显示屏支架208，显示屏支架通过球接方式安装于滑动管。

踝关节转动驱动机构的一种具体结构为，其第一动力单元、收缩件和阻尼支撑件，收缩件的两端分别固定于小腿固定构件和脚部固定构件，并且在第一动力单元的驱动下收缩件施加小腿固定构件与脚部固定构件彼此收拢的收拢力，第一动力单元的控制端与控制器通信连接；阻尼支撑件的两个阻尼端分别抵接于小腿固定构件和脚部固定构件，用以提供小腿固定构件与脚部固定构件彼此打开的支撑力。通过第一动力单元驱动收缩件工作，使得小腿固定构件与脚部固定构件有彼此收拢的趋势，通过阻尼支撑件的设置，使得小腿固定构件与脚部固定构件有彼此撑开的趋势。因此，当第一动力单元的收拢作用大于阻尼支撑件的撑开作用时，小腿固定构件与脚部固定构件彼此收拢，二者之间的夹角变小，即脚踝向脚掌与小腿之间的夹角减小的方向转动；当第一动力单元的收拢作用小于阻尼支撑件的撑开作用时，小腿固定构件与脚部固定构件彼此撑开，二者之间的夹角增大，即脚踝向脚掌与小腿之间的夹角增大的方向转动。依次，使脚踝往复转动，从而起到锻炼脚踝的目的，从而完成足下垂训练。另外，二者之间的夹角的最大值和最小值，可通过阻尼支撑件的行程端点、预存储在控制器中的控制第一动力单元工作的指令、锁紧件的行程端点来调节，本领域技术人员可知的是，可通过运动力学的相关内容来完成，在此不做重复说明。

第一动力单元、收缩件和阻尼支撑件配合作用来调节小腿固定构件与脚部固定构件之间的夹角大小的一种具体结构为：第一动力单元为减速电机，该减速电机通过减速机支架402固定于底板，收缩件为刹车线414，阻尼支撑件为气压顶杆408，具体地，第一动力单元可选用电机，电机的转动经减速器的减速后驱动可转动地安装于底板的绞盘403转动，刹车线的线缆绕在绞盘上，刹车线的中部通过线管支架404固定于底板，刹车线的末端通过线管卡410固定于脚部固定构件，脚部固定构件的上方固定有踏板连接件411，踏板连接件与铰接轴铰接，刹车线的线管的第一端通过L型支架415固定于脚部固定构件，刹车线的线管的另一端通过另一个L型支架固定于小腿固定构件，通过拉动刹车线使得刹车线的线缆在线管内滑动，从而使得线管两端之间的刹车线距离减小，从而使得脚部固定构件与小腿固定构件之间的夹角减小。脚部固定构件的左右两侧分别固定有气动支架406，相应地，小腿固定构件的左右两侧也固定有启动支架，两个气压顶杆一左一右对称安装，即，安装在左侧的气压顶杆的下端通过气杆轴407铰接于安装于护板支架的左侧的气动支架，安装在左侧的气压顶杆的上端通过另一销轴铰接于安装于护板支架的左侧的气动支架，右侧的气压顶杆采用相同方式安装，不再重复说明。

如上所述，脚部固定构件与小腿固定构件之间的收拢/打开角度和速度可通过预存储在控制器内的程序自动控制，也可以通过传感器检测形成闭环控制的自动控制***。当通过传感器进行控制时，所述足下垂矫正组件还包括角度控制单元和增量式编码器401(也叫绝对值编码器)，所述角度控制单元安装于所述小腿固定构件或所述脚部固定构件，用于检测所述小腿固定构件与所述脚部固定构件之间的角度，所述角度控制单元的信号输出端与所述控制器通信连接；所述增量式编码器布置在所述第一动力单元周围，以检测所述收缩件的运动行程，所述增量式编码器的信号输出端与所述控制器信号连接。

通过角度控制器检测小腿固定构件与脚部固定构件之间的角度，并将该角度信号传输给控制器，控制器经该角度与预存储在控制器中的角度阈值(根据患者病情可灵活设置，如60°-120°)进行比较，当低于该角度阈值(如60°)时，控制器向第一动力单元发送工作信号，第一动力单元工作，驱动绞盘转动释放刹车线，在气压顶杆的恢复力的作用下，该角度增大，直至位于该角度阈值；当高于该角度阈值(如120°)时，控制器向第二动力单元发送工作信号，第一动力单元工作，驱动绞盘反方向转动拉紧刹车线，压缩气动顶杆，该角度减小，直至位于该角度阈值内。

通过增量式编码器检测收缩件的运动行程，并且将该运动行程数据传输给控制器，控制器内集成有计时器，通过对运动行程与该运动行程内的时间的微分以计算出收缩件的运动速度，然后再结合收缩件与脚部固定构件的交点到铰接轴的距离、收缩件与小腿固定构件的交点到铰接轴的距离可计算出脚部固定构件相对于小腿固定构件的转动的角速度，该角速度即为脚踝转动的角速度，控制器将该角速度数据与存储在控制器中的角速度阈值进行比较，当该角速度超出角速度阈值，控制器向第一动力单元发送工作信号，第一动力单元的工作状态得以改变(如转动速度)，从而改变收缩件的运动速度，最终使得脚踝的转动角速度位于该角速度阈值内。

需要说明的是，第一动力单元的工作状态需要同时满足脚部固定构件与小腿固定构件之间的收拢/打开角度和角速度均满足一定条件(如上述的角度阈值和角速度阈值)。

另外，足下垂康复训练设备还包括踏板组件3，参照图6，踏板组件包括第二动力单元和在第二动力单元的驱动下在竖直平面内可转动地安装于车架组件的两个曲柄316，两个曲柄成180°布置；

两个曲柄的远端分别安装有一个脚部固定构件，以供两个脚部均足下垂的患者使用，或者，一个曲柄的远端安装有一个脚部固定构件，另一个曲柄的远端安装有一个踏板405，以供一个脚部足下垂的患者使用。膝关节弯曲康复训练的同时还可锻炼患者腰部以下的大腿、膝关节等其他部位。从而使得两个脚部均足下垂的患者或者只有一个脚部足下垂的患者均可使用。同时，第一动力单元与第二动力单元为两个不同的动力单元，即，第一动力单元驱动脚踝的转动，第二动力单元驱动曲柄的转动从而带动脚部、小腿和大腿的往复踏动，两个动力单元可以单独控制也可以联合控制，可提供助力/抗阻等多种主被动训练模式，也可模拟正常的足部背屈过程，从而使患者步态近似于正常人体步态。

需要说明的是，踏板通过踏板轴409可转动地安装于曲柄。另外，为了减轻踏板与曲柄之间的摩擦，可在踏板轴与踏板之间安装轴承。

踏板组件还包括：

主动带轮301，所述主动带轮可转动地安装于所述车架组件，所述主动带轮与所述第二动力单元传动连接；

从动带轮303，所述从动带轮可转动地安装于所述车架组件，所述曲柄的远端的相反端固定于所述从动带轮的转动轴；以及

传动皮带302，所述传动皮带张进在所述主动带轮与所述从动带轮上。传动效率高且平稳，具有缓冲减震的作用。

踏板组件还包括：

扭矩传感器，所述扭矩传感器安装在所述第二动力单元的动力输出轴，以检测所述第二动力单元输出的扭矩，所述扭矩传感器的信号输出端与所述控制器信号连接；以及

绝对值编码器，所述绝对值编码器安装于所述车架组件，以检测所述曲柄的远端转动过的路径的长度。

需要说明的是，第二动力单元选用伺服电机，伺服电机314与减速机313连接，通过螺丝固定在减速机安装底座312上。减速机313与减速机连接件311通过螺丝固定，减速机连接件311另一端装有扭矩传感器310，通过扭矩传感器310记录传动扭矩的大小。扭矩传感器310与传动轴306之间装有扭矩传感器连接件309(如螺栓)。在传动轴306上装有主动皮带轮303，通过皮带302把动力传递到从动皮带轮301上。在主动皮带轮303两侧设有轴承座来支撑传动轴306转动，在轴承座317上安装有编码器安装底座304，用于固定绝对值编码器307。在传动轴306尾部装有导电滑环308，并用滑环支架305来固定。输出轴317上装有从动皮带轮301并传动动力，输出轴317安装在轴承座318上轴向转动。输出轴317两端与曲柄316用螺钉铰接固定，在曲柄316另一端装有踏板315，踏板315与足下垂矫正组件4可替换。在从动皮带轮301处两个轴承座318之间装有轴承座连接板319，与固定块321通过调节螺杆320来张紧皮带302，固定块321固定于底板103。

另外，由于左右两个脚之间的距离有限，因此，将底板设置为工字型，中间窄、两头宽，并且底板在中部与两头之间的拐角处通过型材角件106(如铝型材角件)进行连接，以避免拐角处的应力集中，提高拐角处的强度，两个脚可方便地跨过底板的中部踩踏在固定构件和踏板，方便使用。同时，该较窄的中部可为患者提供上下的空间，或者为协助患者的上下的医护人员、家属等提供容纳空间，方便使用。

足下垂康复训练设备工作时，控制器(如果将控制器集成在显示屏处则合并为一体机)发出控制程序到踏车驱动器，由踏车驱动器转化成控制指令发送给第二动力单元，第二动力单元执行控制指令从而驱动踏车转动。增量式编码器(即相对值编码器)把第二动力单元电机314的相对位置数据反馈到踏车驱动器，扭矩传感器310实时采集踏车的扭矩，经数据采集卡传送至控制器，上位机根据训练模式及患者运动需求发出助力/阻力运动指令。绝对值编码器307记录踏车运动过程中的位置信息，实时传送至控制器(当控制器与显示屏集成在一起是即为一体机)。控制器发出控制程序到足下垂驱动器，由足下垂驱动器转化成控制指令发送给第一动力单元401，第一动力单元执行控制指令从而驱动绞盘403转动。相对值编码器把第一动力单元401的相对位置数据反馈给足下垂驱动器，角度控制单元(包括限位开关418和开关感应片419，限位开关418和开关感应片419均安装于护板支架413，并且开关感应片419朝向铰接轴412设置，以检测铰接轴412的转动角度)将限位信号传递至足下垂驱动器，参照图7，由足下垂驱动器执行限位控制，使得患者足部在合理的角度范围内运动，避免对患者造成二次损伤。由上述可知，所述踏板315可以与所述足下垂矫正组件快速切换，实现足下垂康复训练与康复踏车训练功能之间的转换。即，该踏车驱动器与足下垂驱动器的设置使得踏车运动的控制和脚踝转动运动的控制可分别由两个驱动器控制，可减少了两处运动的控制信号、动作部件需要传递至同一个控制器而引起的线束较长的情况，降低了故障发生。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图1所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种足下垂康复训练设备，其特征在于，包括：

车架组件；

控制器；以及

足下垂矫正组件，所述足下垂矫正组件安装于所述车架组件，所述足下垂矫正组件包括小腿固定构件、脚部固定构件和踝关节转动驱动机构，所述小腿固定构件用于固定患者的小腿，所述脚部固定构件用于支撑脚部，在所述踝关节转动驱动机构的驱动下所述小腿固定构件相对于所述脚部固定构件绕与脚踝对应的转动轴可转动地安装，所述踝关节转动驱动机构的控制端与所述控制器信号连接。

2.根据权利要求1所述的足下垂康复训练设备，其特征在于，所述车架组件包括：

底板，所述小腿固定构件与所述脚部固定构件均安装于所述底板；以及

滚轮，所述滚轮为多个，可转动地安装于所述底板的底部。

3.根据权利要求2所述的足下垂康复训练设备，其特征在于，

所述车架组件还包括前挡杆，所述前挡杆安装于所述底板的后端，并且所述前挡杆横向设置，所述前挡杆的两端分别向左右延伸出所述底板的边缘以阻挡座椅的前腿前移；或者

所述辅助组件还包括座椅，所述座椅固定于所述底板，并且，所述座椅位于所述底板的后端。

4.根据权利要求1所述的足下垂康复训练设备，其特征在于，还包括辅助组件，所述辅助组件还包括扶手，所述扶手高度可调节地安装于所述车架组件，所述扶手安装于所述车架组件的前部。

5.根据权利要求4所述的足下垂康复训练设备，其特征在于，所述辅助组件还包括显示屏，所述显示屏与所述控制器通信连接，所述显示屏高度可调节地安装于所述车架组件的前部，并且所述显示屏位于所述扶手的上方，所述显示屏的朝向可调节地设置。

6.根据权利要求1所述的足下垂康复训练设备，其特征在于，所述踝关节转动驱动机构包括：

第一动力单元和收缩件，所述收缩件的两端分别固定于所述小腿固定构件和所述脚部固定构件，并且在所述第一动力单元的驱动下所述收缩件施加所述小腿固定构件与所述脚部固定构件彼此收拢的收拢力，所述第一动力单元的控制端与所述控制器通信连接；以及

阻尼支撑件，所述阻尼支撑件的两个阻尼端分别抵接于所述小腿固定构件和所述脚部固定构件，用以提供所述小腿固定构件与所述脚部固定构件彼此打开的支撑力。

7.根据权利要求6所述的足下垂康复训练设备，其特征在于，所述足下垂矫正组件还包括：

角度控制单元，所述角度控制单元安装于所述小腿固定构件或所述脚部固定构件，用于检测所述小腿固定构件与所述脚部固定构件之间的角度，所述角度控制单元的信号输出端与所述控制器通信连接；以及

增量式编码器，所述增量式编码器布置在所述第一动力单元周围，以检测所述收缩件的运动行程，所述增量式编码器的信号输出端与所述控制器信号连接。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的足下垂康复训练设备，其特征在于，所述足下垂康复训练设备还包括踏板组件，所述踏板组件包括第二动力单元和在所述第二动力单元的驱动下在竖直平面内可转动地安装于所述车架组件的两个曲柄，所述两个曲柄成180°布置；

所述两个曲柄的远端分别安装有一个所述脚部固定构件，或者，一个所述曲柄的远端安装有一个所述脚部固定构件，另一个所述曲柄的远端安装有一个踏板，所述踏板可以与所述足下垂矫正组件快速切换，实现足下垂康复训练与康复踏车训练功能之间的转换。

9.根据权利要求8所述的足下垂康复训练设备，其特征在于，所述踏板组件还包括：

主动带轮，所述主动带轮可转动地安装于所述车架组件，所述主动带轮与所述第二动力单元传动连接；

从动带轮，所述从动带轮可转动地安装于所述车架组件，所述曲柄的远端的相反端固定于所述从动带轮的转动轴；以及

传动皮带，所述传动皮带张进在所述主动带轮与所述从动带轮上。

10.根据权利要求9所述的足下垂康复训练设备，其特征在于，所述踏板组件还包括：

扭矩传感器，所述扭矩传感器安装在所述第二动力单元的动力输出轴，以检测所述第二动力单元输出的扭矩，所述扭矩传感器的信号输出端与所述控制器信号连接；以及

绝对值编码器，所述绝对值编码器安装于所述车架组件，以检测所述曲柄的远端转动过的路径的长度。