CN115025454B - 肢体关节一体式静态渐进性牵伸训练器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种肢体关节一体式静态渐进性牵伸训练器，包括屈伸训练机构和旋转训练机构，屈伸训练机构包括屈伸把手、屈伸传动轮系、关节相邻近端固定装置、第一锁紧开关、关节相邻近端托和关节相邻远端托；旋转训练机构包括旋转把手、第二锁紧开关、关节相邻远端伸缩壳体、关节相邻远端固定装置和旋转传动轮系；屈伸把手用于向屈伸传动轮系输入转矩；屈伸传动轮系用于将输入的转矩转换为关节相邻远端托相对于关节相邻近端托的旋转运动；旋转把手用于向旋转传动轮系输入转矩，旋转传动轮系用于将输入的转矩转换为关节相邻远端固定装置的旋转运动。

Description

肢体关节一体式静态渐进性牵伸训练器

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种肢体关节一体式静态渐进性牵伸训练器。

背景技术

关节起着连接、带动和引导周围各个关节的重要作用，但关节粘连等病症会使关节活动度下降，导致明显的肢体功能障碍。此外，手术后长时间的制动会加重组织间的粘连，使关节软骨发生形态结构、生物化学及生物力学等方面的改变，使关节活动度进一步下降。

静态渐进性牵伸是用于恢复关节活动的有效治疗手段，依托静态渐进性牵伸训练器进行。静态渐进性牵伸是基于应力松弛原理工作的，其将关节组织置于患者能够接受的极限关节活动位置，此时组织会适应变形并发生蠕变，牵伸阻力逐渐减小，维持一段时间后继续增加关节位移，达到渐进牵伸的效果。

关节运动包括生理运动和附属运动。当关节僵硬、活动受限时，生理运动和附属运动都会受到限制。当关节生理运动恢复、但附属运动仍然受病变影响时，患者会感受到关节运动的疼痛和僵硬。静态渐进性牵伸训练需要对包括关节生理运动和附属运动的范畴进行综合治疗，以最大程度恢复关节活动度。

目前市场上存在一些成熟的静态渐进性牵伸训练器，其应用对象覆盖了肩膀、手肘、手腕、膝盖、脚踝等人体上的多处关节。但是现有技术中的静态渐进性牵伸训练器产品多为单一的双向被动牵伸训练器，同时只能给一处关节的一个自由度进行牵伸训练。例如现有的肢体关节牵伸训练器和肢体关节扭转训练器是两类不同的静态渐进性牵伸训练器训练设备，患者在训练康复肢体关节时，需要在两种设备中频繁切换。

例如，申请号为CN202023093017.6的中国实用新型专利文件公开了一种肢体关节支具，包括大腿支架、小腿支架、大腿支条、小腿支条、调节机构、弹性带。该方案能够为肢体关节屈伸提供支撑，适应于屈伸运动中大腿轮廓的变化。但是该肢体关节支具是一种被动的训练支具，在实施过程中需要外部施加主动力，主要适应肢体关节屈伸运动，大腿与小腿之间能够旋转，但对于肢体关节附属运动的适应性一般。

发明内容

本发明旨在提供一种肢体关节一体式静态渐进性牵伸训练器，所要解决的技术问题至少包括如何提高肢体关节疾病患者的静态渐进性牵伸训练器的使用体验。

为了实现上述目的，本发明提供一种肢体关节一体式静态渐进性牵伸训练器，包括屈伸训练机构和旋转训练机构，所述的屈伸训练机构包括屈伸把手1、屈伸传动轮系2、关节相邻近端固定装置4、第一锁紧开关5、关节相邻近端托6和关节相邻远端托7；所述的旋转训练机构包括旋转把手8、第二锁紧开关9、关节相邻远端伸缩壳体10、关节相邻远端固定装置11和旋转传动轮系12；所述的关节相邻近端固定装置4和关节相邻近端托6通过所述的第一锁紧开关5连接；所述的关节相邻远端托7和关节相邻远端伸缩壳体10通过所述的第二锁紧开关9连接；所述的屈伸把手1用于向所述的屈伸传动轮系2输入转矩；所述的屈伸传动轮系2用于将所述的屈伸把手1输入的转矩转换为所述的关节相邻远端托7相对于关节相邻近端托6的旋转运动；所述的旋转把手8用于向所述的旋转传动轮系12输入转矩，所述的旋转传动轮系12用于将所述的旋转把手8输入的转矩转换为所述的关节相邻远端固定装置11的旋转运动；所述的关节相邻远端伸缩壳体10与所述的旋转传动轮系12的壳体之间存在固定连接，所述的旋转传动轮系12直接连接附加自由度自适应机构15，通过附加自由度自适应机构15进一步连接关节相邻远端固定装置11，所述的旋转传动轮系12、附加自由度自适应机构15和关节相邻远端固定装置11之间旋转运动同步；附加自由度自适应机构15能够提供垂直于输入轴150方向的平面运动自由度，但没有额外的旋转自由度，因此该附加自由度自适应机构的输入端与输出端旋转运动同步，该附加自由度自适应机构的输入端为与旋转涡轮122配合的输入轴150，该附加自由度自适应机构的输出端为关节相邻远端固定装置11。

所述的附加自由度自适应机构15的主体是一组垂直十字导轨，该垂直十字导轨包括第一滑轨151、滑块152、第二滑轨153和锁紧开关154，所述的第一滑轨151与输入轴150是固定连接关系；所述的第二滑轨153与所述的关节相邻远端固定装置11是固定连接关系；所述的锁紧开关154用于将所述的滑块152固定锁紧在所述的第一滑轨151和所述的第二滑轨153上；当所述的锁紧开关154处于锁紧状态时，所述的滑块152、第一滑轨151和第二滑轨153固定连接，此时所述的输入轴150能够带动所述的滑块152、第一滑轨151和第二滑轨153以及所述的关节相邻远端固定装置11一起旋转；当所述的锁紧开关154处于打开状态时，所述的滑块152能够在第一滑轨151上沿着第一方向滑动；所述的滑块152还能够在第二滑轨153上沿着第二方向滑动；所述的第一方向与所述的第二方向互相垂直。

优选地，所述的屈伸训练机构和旋转训练机构在运动上相互独立。

优选地，所述的关节相邻近端固定装置4和关节相邻远端固定装置11上均设置有连接点，通过所述的连接点连接弹性绑带从而实现所述的肢体关节一体式静态渐进性牵伸训练器对肢体的舒适定位。

所述的关节相邻近端托6上设置有第一中间孔槽，所述的第一锁紧开关5穿过所述的第一中间孔槽将所述的关节相邻近端固定装置4和关节相邻近端托6连接；通过旋紧所述的第一锁紧开关5，使所述的关节相邻近端固定装置4和关节相邻近端托6通过摩擦实现自锁；通过旋松所述的第一锁紧开关5，使所述的关节相邻近端固定装置4和关节相邻近端托6能够相对滑动，从而通过调整所述的关节相邻近端固定装置4和关节相邻近端托6之间的相对位置以适应患者的肢体长度。

所述的关节相邻远端托7上设置有孔槽，所述的第二锁紧开关9穿过所述的孔槽将所述的关节相邻远端伸缩壳体10和关节相邻远端托7连接；通过旋紧所述的第二锁紧开关9，使所述的关节相邻远端伸缩壳体10和关节相邻远端托7通过摩擦实现自锁；通过旋松所述的第二锁紧开关9，使所述的关节相邻远端伸缩壳体10和关节相邻远端托7能够相对滑动，从而通过调整所述的关节相邻远端伸缩壳体10和关节相邻远端托7之间的相对位置以适应患者的肢体长度。

优选地，所述的屈伸训练机构还包括第一固定销轴3，所述的第一固定销轴3用于控制所述的屈伸把手1与所述的关节相邻远端托7的运动自由度同步；当所述的第一固定销轴3拔出时，所述的关节相邻远端托7不受所述屈伸把手1的控制，此时所述的关节相邻远端托7能够自由调整至舒适位置；当所述的第一固定销轴3***后，所述的屈伸把手1与所述的关节相邻远端托7的运动同步，所述的屈伸训练机构能够正常工作。

优选地，所述的旋转训练机构还包括第二固定销轴13，所述的第二固定销轴13用于控制所述的旋转把手8与所述的关节相邻远端固定装置11的运动自由度同步；当所述的第二固定销轴13拔出时，所述的关节相邻远端固定装置11不受所述旋转把手8的控制，此时所述的关节相邻远端固定装置11能够自由调整至舒适位置；当所述的第二固定销轴13***后，所述的旋转把手8与所述的关节相邻远端固定装置11的运动同步，所述的旋转训练机构能够正常工作。

所述的屈伸传动轮系2和旋转传动轮系12分别封装于不同的箱体内。

优选地，所述的屈伸传动轮系2和旋转传动轮系12由电机驱动，通过电机驱动实现屈伸训练机构的屈伸和旋转训练机构的旋转。

有益效果与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明所述的肢体关节一体式静态渐进性牵伸训练器引入锥齿轮-减速蜗轮蜗杆-直齿轮传动机构，同时还引入了同步带-蜗轮蜗杆传动，能够实现屈伸训练功能，对于关节相邻近端远端肢体成角可提供0°到180°的活动范围，对于关节相邻近端远端肢体旋转角可提供-90°到90°的活动范围，在最大活动范围内可根据关节需要限制实际工作角度以确保安全。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的具体实施方式一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1是本发明所述的肢体关节一体式静态渐进性牵伸训练器的结构示意图。

图2是本发明所述的屈伸传动结构的组成示意图。

图3是本发明所述的屈伸传动结构的另一方向的组成示意图。

图4是本发明所述的旋转传动轮系的结构示意图。

图5是本发明所述的旋转传动轮系的局部剖视图。

图6是本发明所述附加自由度自适应机构的结构示意图。

附图标记包括：

屈伸把手1、屈伸传动轮系2、主动锥齿轮20、从动锥齿轮21、屈伸蜗杆22、屈伸涡轮23、第一心轴24、第二心轴25；第一不完全齿轮26、第二不完全齿轮27，第一轴承28、第一固定销钉3、关节相邻近端固定装置4；第一锁紧开关5、关节相邻近端托6、关节相邻远端托7；旋转把手8、第二锁紧开关9、关节相邻远端伸缩壳体10、关节相邻远端固定装置11和旋转传动轮系12；旋转蜗杆121、旋转蜗轮122、同步带轮123、输入轴150、套筒125、第二轴承127、第三轴承128、第二固定销钉13、附加自由度锁紧把手14、附加自由度自适应机构15、第一滑轨151、滑块152、第二滑轨153、锁紧开关154。

具体实施方式

在下文中更详细地描述了本发明以有助于对本发明的理解。

如图1至图6所示，本发明所述的肢体关节一体式静态渐进性牵伸训练器包括屈伸训练机构和旋转训练机构，所述的屈伸训练机构包括屈伸把手1、屈伸传动轮系2、关节相邻近端固定装置4、第一锁紧开关5、关节相邻近端托6和关节相邻远端托7；所述的旋转训练机构包括旋转把手8、第二锁紧开关9、关节相邻远端伸缩壳体10、关节相邻远端固定装置11和旋转传动轮系12；所述的关节相邻近端固定装置4和关节相邻近端托6通过所述的第一锁紧开关5连接；所述的关节相邻远端托7和关节相邻远端伸缩壳体10通过所述的第二锁紧开关9连接；所述的屈伸把手1用于向所述的屈伸传动轮系2输入转矩；所述的屈伸传动轮系2用于将所述的屈伸把手1输入的转矩转换为所述的关节相邻远端托7相对于关节相邻近端托6的旋转运动；所述的旋转把手8用于向所述的旋转传动轮系12输入转矩，所述的旋转传动轮系12用于将所述的旋转把手8输入的转矩转换为所述的关节相邻远端固定装置11的旋转运动；所述的关节相邻远端伸缩壳体10与所述的旋转传动轮系12的壳体之间存在固定连接；所述旋转传动轮系12的套筒125与所述附加自由度自适应机构15的输入轴150同轴心，***第二固定销钉13后使得套筒125和输入轴150的旋转完全同步，套筒125穿过蜗轮孔，使用普通平键进行圆周方向固定，如此旋转蜗轮122的旋转可以带动输入轴150旋转；所述的旋转传动轮系12直接连接附加自由度自适应机构15，通过附加自由度自适应机构15进一步连接关节相邻远端固定装置11，所述的旋转传动轮系12、附加自由度自适应机构15和关节相邻远端固定装置11之间旋转运动同步；附加自由度自适应机构15能够提供垂直于输入轴150方向的平面运动自由度，但没有额外的旋转自由度，因此该附加自由度自适应机构的输入端与输出端旋转运动同步，该附加自由度自适应机构的输入端为与旋转涡轮122配合的输入轴150，该附加自由度自适应机构的输出端为关节相邻远端固定装置11。

所述的附加自由度自适应机构15的主体是一组垂直十字导轨，该垂直十字导轨包括第一滑轨151、滑块152、第二滑轨153和锁紧开关154，所述的第一滑轨151与输入轴150是固定连接关系；所述的第二滑轨153与所述的关节相邻远端固定装置11是固定连接关系；所述的锁紧开关154用于将所述的滑块152固定锁紧在所述的第一滑轨151和所述的第二滑轨153上；当所述的锁紧开关154处于锁紧状态时，所述的滑块152、第一滑轨151和第二滑轨153固定连接，此时所述的输入轴150能够带动所述的滑块152、第一滑轨151和第二滑轨153以及所述的关节相邻远端固定装置11一起旋转；当所述的锁紧开关154处于打开状态时，所述的滑块152能够在第一滑轨151上沿着第一方向滑动；所述的滑块152还能够在第二滑轨153上沿着第二方向滑动；所述的第一方向与所述的第二方向互相垂直。

所述的锁紧开关154与所述的附加自由度锁紧把手14连接，通过所述的附加自由度锁紧把手14控制所述的锁紧开关154在锁紧状态和打开状态之间切换。

由于所述附加自由度自适应机构15的主体是一组垂直十字导轨，允许与其连接的两端、第一滑轨和第二滑轨在导轨平面进行一定程度的两自由度平动。在附加自由度自适应机构15连接的一侧，即旋转传动轮系，此处附加自由度自适应机构15的第一滑轨151与旋转传动轮系的输出端是固定连接关系；在附加自由度机构15连接的另一侧，即关节相邻远端固定装置11，此处附加自由度自适应机构15的第二滑轨153与关节相邻远端固定装置11是固定连接关系。

所述的屈伸训练机构和旋转训练机构在运动上相互独立。

为实现肢体关节静态渐进性牵伸训练器的屈伸训练功能，本发明所述的肢体关节一体式静态渐进性牵伸训练器引入锥齿轮-减速蜗轮蜗杆-直齿轮传动机构。屈伸把手1输入转矩，通过锥齿轮改变转动方向，通过减速蜗轮蜗杆减速增大力矩，减速蜗轮蜗杆与关节相邻远端托7之间通过末端直齿轮啮合，由此带动关节相邻远端托7相对于关节相邻近端托6旋转。

具体地，如图2和图3所示，所述的屈伸传动轮系2包括主动锥齿轮20、从动锥齿轮21、屈伸蜗杆22、屈伸涡轮23、第一心轴24、第二心轴25、第一不完全齿轮26和第二不完全齿轮27；所述的主动锥齿轮20与屈伸把手1连接，由屈伸把手1向所述的主动锥齿轮20输入转矩；所述的主动锥齿轮20与所述的从动锥齿轮21啮合；所述的从动锥齿轮21设置在所述屈伸蜗杆22的端部；所述的屈伸蜗杆22与所述的屈伸涡轮23啮合；所述的第一不完全齿轮26设置在所述关节相邻近端托6的端部；所述的第二不完全齿轮27设置在所述关节相邻远端托7的端部；所述的第一不完全齿轮26与所述的第二不完全齿轮27啮合；所述的屈伸涡轮23和所述的第二不完全齿轮27通过所述的第二心轴25连接在一起；所述的第一心轴24垂直设置在所述的第一不完全齿轮26上；所述的屈伸把手1向所述的主动锥齿轮20输入的转矩依次经过从动锥齿轮21、从动锥齿轮21、屈伸蜗杆22、屈伸涡轮23、第二心轴25、第二不完全齿轮27和第一不完全齿轮26传递到所述的关节相邻近端托6 上，从而实现所述的关节相邻远端托7相对于关节相邻近端托6的旋转。

优选地，所述的第一心轴24穿过所述第一不完全齿轮26的旋转轴心；所述的第二心轴25依次穿过所述屈伸涡轮23和第二不完全齿轮27的旋转轴心。

为实现肢体关节静态渐进性牵伸训练器的旋转训练功能，本发明所述的肢体关节一体式静态渐进性牵伸训练器引入同步带-减速蜗轮蜗杆传动。同步带允许旋转把手8位置上移，便于患者自行抓握。由旋转把手8输入的转矩通过同步带传递到蜗轮蜗杆，蜗轮蜗杆在第二固定销钉13***后与关节相邻远端固定装置11旋转同步，因此转动旋转把手8将带动关节相邻远端的旋转运动。本发明所述的肢体关节一体式静态渐进性牵伸训练器对于关节相邻近端远端肢体成角可提供0°到180°的活动范围，对于关节相邻近端远端肢体旋转角可提供-90°到90°的活动范围，在最大活动范围内可根据关节需要限制实际工作角度以确保安全。

具体地，如图4所示，所述的旋转传动轮系12包括旋转蜗杆121和旋转蜗轮122，所述的旋转蜗杆121与所述的旋转把手8之间通过同步带连接，同步带位于图1中的关节相邻远端伸缩壳体10的通道中，同步带将所述旋转把手输入的转矩传递到图4中左侧的与旋转蜗杆固连的同步带轮123，进而驱动旋转蜗杆转动，所述的旋转蜗轮122与所述的关节相邻远端固定装置11间接连接，旋转自由度同步，所述的旋转蜗杆121与所述的旋转涡轮122啮合，从而实现旋转蜗轮和旋转蜗杆与关节相邻远端固定装置11的旋转同步，进而实现通过转动旋转把手8带动关节相邻远端的旋转运动。

本发明所述的肢体关节一体式静态渐进性牵伸训练器在屈伸机构和旋转机构中均设置了销钉（第一固定销钉3和第二固定销钉13）以便于调整装置的初始位置。

屈伸训练机构中，第一固定销钉3用于控制关节相邻远端托7与屈伸蜗轮的同步，关节相邻远端托7与屈伸蜗轮23之间没有使用键进行圆周方向固定，允许一定程度的相对转动；蜗杆22、第一心轴24、第二心轴25上均安装有两个第一轴承28，进行合理固定，配合屈伸传动轮系的箱体，允许蜗杆22、第一心轴24、第二心轴25相对屈伸传动轮系的箱体自由转动；拔出第一固定销钉3后可以自由调整关节相邻远端托7与屈伸蜗轮23的初始角度相位，进而调整关节相邻远端的初始位置，即可以在屈伸把手1和屈伸传动轮系不动的情况下将关节相邻远端托7调整至适于病人治疗的位置；屈伸蜗轮23上均匀分布数个第一销钉孔29，关节相邻远端托的近端中心存在一个第二销钉孔，调整合适位置并对齐两部件的销钉孔（即第一销钉孔29和第二销钉孔）后可***第一固定销钉3，进而将关节相邻远端托7与蜗轮的旋转自由度进行同步；在***第一固定销钉3后，转动屈伸把手1可以驱动关节相邻远端托7的转动。

旋转训练机构中，第二固定销钉13用于控制关节相邻远端固定装置11与旋转蜗轮122的同步。如前述，关节相邻远端固定装置11与旋转蜗轮122经过附加自由度自适应机构可以在旋转自由度上同步。旋转涡轮122固连套筒125，所述套筒125的外周壁上均匀分布有第三销钉孔129，套筒125的中心配合附加自由度自适应机构15的输入轴150，所述输入轴150的外周壁上设置有一个第四销钉孔，所述第四销钉孔的位置与所述第三销钉孔129的位置对应，当所述的输入轴150***所述的套筒125中时，使第三销钉孔129与第四销钉孔的位置重叠，将第二固定销钉13***第三销钉孔129和第四销钉孔，从而将所述的输入轴150和所述的套筒125连接在一起。

拔出第二固定销钉13，旋转涡轮122与输入轴150可以相对转动，允许自由调整关节相邻远端的初始角度，即可以在旋转把手8和旋转轮系不动的情况下将关节相邻远端固定装置11调整至适于病人治疗的位置；***第二固定销钉13后，关节相邻远端固定装置11与旋转蜗轮122同步，转动旋转把手8可以驱动关节相邻远端固定装置11转动。

优选地，所述的屈伸训练机构还包括第一固定销轴3，所述的第一固定销轴3用于控制所述的屈伸把手1与所述的关节相邻远端托7的运动自由度同步；当所述的第一固定销轴3拔出时，所述的关节相邻远端托7不受所述屈伸把手1的控制，此时所述的关节相邻远端托7能够自由调整至舒适位置；当所述的第一固定销轴3***后，所述的屈伸把手1与所述的关节相邻远端托7的运动同步，所述的屈伸训练机构能够正常工作。

优选地，所述的旋转训练机构还包括第二固定销轴13，所述的第二固定销轴13用于控制所述的旋转把手8与所述的关节相邻远端固定装置11的运动自由度同步；当所述的第二固定销轴13拔出时，所述的关节相邻远端固定装置11不受所述旋转把手8的控制，此时所述的关节相邻远端固定装置11能够自由调整至舒适位置；当所述的第二固定销轴13***后，所述的旋转把手8与所述的关节相邻远端固定装置11的运动同步，所述的旋转训练机构能够正常工作。

优选地，本发明所述的肢体关节一体式静态渐进性牵伸训练器在关节相邻近端固定装置4和关节相邻远端伸缩壳体10处均可以通过旋紧和旋松锁紧开关（第一锁紧开关5，第二锁紧开关9）调整位置或长度以适应患者的肢体长度。

所述的关节相邻近端托6上设置有第一中间孔槽，所述的第一锁紧开关5穿过所述的第一中间孔槽将所述的关节相邻近端固定装置4和关节相邻近端托6连接；通过旋紧所述的第一锁紧开关5，使所述的关节相邻近端固定装置4和关节相邻近端托6通过摩擦实现自锁；通过旋松所述的第一锁紧开关5，使所述的关节相邻近端固定装置4和关节相邻近端托6能够相对滑动，从而通过调整所述的关节相邻近端固定装置4和关节相邻近端托6之间的相对位置以适应患者的肢体长度。

所述的关节相邻远端托7上设置有孔槽，所述的第二锁紧开关9穿过所述的孔槽将所述的关节相邻远端伸缩壳体10和关节相邻远端托7连接；通过旋紧所述的第二锁紧开关9，使所述的关节相邻远端伸缩壳体10和关节相邻远端托7通过摩擦实现自锁；通过旋松所述的第二锁紧开关9，使所述的关节相邻远端伸缩壳体10和关节相邻远端托7能够相对滑动，从而通过调整所述的关节相邻远端伸缩壳体10和关节相邻远端托7之间的相对位置以适应患者的肢体长度。

本发明所述的屈伸传动轮系2和旋转传动轮系12分别封装于不同的箱体内。如图2、图3所示，关节相邻近端托6和关节相邻远端托7在箱体内通过第一心轴24和第二心轴25定位，关节相邻近端托6和关节相邻远端托7之间由第一不完全齿轮26和第二不完全齿轮27啮合。

所述的旋转蜗杆121上安装有两个第二轴承127，配合旋转传动轮系的箱体，允许旋转蜗杆121相对旋转传动轮系的箱体自由转动。

所述的输入轴150上安装有两个第三轴承128，配合旋转传动轮系的箱体，允许输入轴150相对旋转传动轮系的箱体自由转动。

使用时将本发明所述的肢体关节一体式静态渐进性牵伸训练器贴近患者肢体，将关节相邻近端固定装置4佩戴于患者关节相邻近端，将关节相邻远端固定装置11佩戴于患者关节相邻远端，拧松位于关节相邻近端固定装置4和关节相邻远端伸缩处（即关节相邻近端固定装置4和关节相邻近端托6连接处）的第一锁紧开关5，调节关节相邻近端固定装置4至舒适位置，调节关节相邻远端伸缩至适应关节相邻远端肢体长度，拧紧第一锁紧开关5，完成设备适应患者肢体的初步定位。关节相邻近端固定装置4和关节相邻远端固定装置11上通过连接点连接弹性绑带，在前述定位步骤完成后，系紧弹性绑带完成设备对肢体的舒适定位。

拔出屈伸箱体和旋转箱体中的销钉，关节相邻近端固定，调整关节相邻远端的放松屈伸角度的旋转角度，找到合适初始位***销钉，完成设备适应患者肢体的定位。

同侧手抓握屈伸把手1或旋转把手8，用力缓慢旋转，关节相邻近端不动，带动关节相邻远端的屈伸运动和旋转运动。在抓握旋转把手8时，需要时刻关心运动关节的状态，将肢体牵涉到痛苦可以承受的最大位移。牵伸或旋转达到最大时，握紧旋转把手8进行维持。

本发明所述的肢体关节一体式静态渐进性牵伸训练器对于关节相邻近端远端肢体成角可提供0°到180°的活动范围，对于关节相邻近端远端肢体旋转角可提供-90°到90°的活动范围，本装置在最大活动范围内可根据关节需要限制实际工作角度以确保安全。患者在进行牵伸和旋转的训练时，应合理固定好关节相邻近端位置，以减少后续训练负担。

在进行牵伸训练和旋转训练时，操作上的不同点只有旋转不同的把手，使用者可以自行在同一段时间内计划数段牵伸训练或旋转训练，具备较高的灵活性和便捷性。

关节相邻近端固定装置和关节相邻远端固定装置的外形经过人体工学优化，轮廓贴近人体关节相邻近端和关节相邻远端的骨骼肌肉起伏，使用韧性优良材料可以承受一定程度的弹性形变。关节相邻近端固定装置和关节相邻远端固定装置的内侧安装软性衬垫，例如硅胶材料等，提高患者穿戴舒适度。

作为进一步的优选实施例，所述的屈伸传动轮系2和旋转传动轮系12可以由电机驱动，通过电机驱动实现屈伸训练机构的屈伸和旋转训练机构的旋转。

需要说明的是，本实施例中的静态渐进性牵伸训练器，基于相同原理，经过适当变形，可以转化为适用于肘关节等部位的静态渐进性牵伸训练器，通过这种变形获得的类似牵伸训练器同样落在本发明的保护范围中。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

以上描述了本发明优选实施方式，然其并非用以限定本发明。本领域技术人员对在此公开的实施方案可进行并不偏离本发明范畴和精神的改进和变化。

Claims (9)

1.一种肢体关节一体式静态渐进性牵伸训练器，其特征在于，所述的肢体关节一体式静态渐进性牵伸训练器包括屈伸训练机构和旋转训练机构，所述的屈伸训练机构包括屈伸把手（1）、屈伸传动轮系（2）、关节相邻近端固定装置（4）、第一锁紧开关（5）、关节相邻近端托（6）和关节相邻远端托（7）；所述的旋转训练机构包括旋转把手（8）、第二锁紧开关（9）、关节相邻远端伸缩壳体（10）、关节相邻远端固定装置（11）和旋转传动轮系（12）；所述的关节相邻近端固定装置（4）和关节相邻近端托（6）通过所述的第一锁紧开关（5）连接；所述的关节相邻远端托（7）和关节相邻远端伸缩壳体（10）通过所述的第二锁紧开关（9）连接；所述的屈伸把手（1）用于向所述的屈伸传动轮系（2）输入转矩；所述的屈伸传动轮系（2）用于将所述的屈伸把手（1）输入的转矩转换为所述的关节相邻远端托（7）相对于关节相邻近端托（6）的旋转运动；所述的旋转把手（8）用于向所述的旋转传动轮系（12）输入转矩，所述的旋转传动轮系（12）用于将所述的旋转把手（8）输入的转矩转换为所述的关节相邻远端固定装置（11）的旋转运动；所述的关节相邻远端伸缩壳体（10）与所述的旋转传动轮系（12）的壳体之间存在固定连接，所述的旋转传动轮系（12）直接连接附加自由度自适应机构（15），通过附加自由度自适应机构（15）进一步连接关节相邻远端固定装置（11），所述的旋转传动轮系（12）、附加自由度自适应机构（15）和关节相邻远端固定装置（11）之间旋转运动同步；附加自由度自适应机构（15）能够提供垂直于输入轴（150）方向的平面运动自由度，但没有额外的旋转自由度，因此该附加自由度自适应机构的输入端与输出端旋转运动同步，该附加自由度自适应机构的输入端为与旋转涡轮122配合的输入轴（150），该附加自由度自适应机构的输出端为关节相邻远端固定装置（11）；

所述的附加自由度自适应机构（15）的主体是一组垂直十字导轨，该垂直十字导轨包括第一滑轨（151）、滑块（152）、第二滑轨（153）和锁紧开关（154），所述的第一滑轨（151）与输入轴（150）是固定连接关系；所述的第二滑轨（153）与所述的关节相邻远端固定装置（11）是固定连接关系；所述的锁紧开关（154）用于将所述的滑块（152）固定锁紧在所述的第一滑轨（151）和所述的第二滑轨（153）上；当所述的锁紧开关（154）处于锁紧状态时，所述的滑块（152）、第一滑轨（151）和第二滑轨（153）固定连接，此时所述的输入轴（150）能够带动所述的滑块（152）、第一滑轨（151）和第二滑轨（153）以及所述的关节相邻远端固定装置（11）一起旋转；当所述的锁紧开关（154）处于打开状态时，所述的滑块（152）能够在第一滑轨（151）上沿着第一方向滑动；所述的滑块（152）还能够在第二滑轨（153）上沿着第二方向滑动；所述的第一方向与所述的第二方向互相垂直。

2.根据权利要求1所述的肢体关节一体式静态渐进性牵伸训练器，其特征在于，所述的屈伸训练机构和旋转训练机构在运动上相互独立。

3.根据权利要求1所述的肢体关节一体式静态渐进性牵伸训练器，其特征在于，所述的关节相邻近端固定装置（4）和关节相邻远端固定装置（11）上均设置有连接点，通过所述的连接点连接弹性绑带从而实现所述的肢体关节一体式静态渐进性牵伸训练器对肢体的舒适定位。

4.根据权利要求1所述的肢体关节一体式静态渐进性牵伸训练器，其特征在于，所述的关节相邻近端托（6）上设置有第一中间孔槽，所述的第一锁紧开关（5）穿过所述的第一中间孔槽将所述的关节相邻近端固定装置（4）和关节相邻近端托（6）连接；通过旋紧所述的第一锁紧开关（5），使所述的关节相邻近端固定装置（4）和关节相邻近端托（6）通过摩擦实现自锁；通过旋松所述的第一锁紧开关（5），使所述的关节相邻近端固定装置（4）和关节相邻近端托（6）能够相对滑动，从而通过调整所述的关节相邻近端固定装置（4）和关节相邻近端托（6）之间的相对位置以适应患者的肢体长度。

5.根据权利要求1所述的肢体关节一体式静态渐进性牵伸训练器，其特征在于，所述的关节相邻远端托（7）上设置有孔槽，所述的第二锁紧开关（9）穿过所述的孔槽将所述的关节相邻远端伸缩壳体（10）和关节相邻远端托（7）连接；通过旋紧所述的第二锁紧开关（9），使所述的关节相邻远端伸缩壳体（10）和关节相邻远端托（7）通过摩擦实现自锁；通过旋松所述的第二锁紧开关（9），使所述的关节相邻远端伸缩壳体（10）和关节相邻远端托（7）能够相对滑动，从而通过调整所述的关节相邻远端伸缩壳体（10）和关节相邻远端托（7）之间的相对位置以适应患者的肢体长度。

6.根据权利要求1所述的肢体关节一体式静态渐进性牵伸训练器，其特征在于，所述的屈伸训练机构还包括第一固定销轴（3），所述的第一固定销轴（3）用于控制所述的屈伸把手（1）与所述的关节相邻远端托（7）的运动自由度同步；当所述的第一固定销轴（3）拔出时，所述的关节相邻远端托（7）不受所述屈伸把手（1）的控制，此时所述的关节相邻远端托（7）能够自由调整至舒适位置；当所述的第一固定销轴（3）***后，所述的屈伸把手（1）与所述的关节相邻远端托（7）的运动同步，所述的屈伸训练机构能够正常工作。

7.根据权利要求1所述的肢体关节一体式静态渐进性牵伸训练器，其特征在于，所述的旋转训练机构还包括第二固定销轴（13），所述的第二固定销轴（13）用于控制所述的旋转把手（8）与所述的关节相邻远端固定装置（11）的运动自由度同步；当所述的第二固定销轴（13）拔出时，所述的关节相邻远端固定装置（11）不受所述旋转把手（8）的控制，此时所述的关节相邻远端固定装置（11）能够自由调整至舒适位置；当所述的第二固定销轴（13）***后，所述的旋转把手（8）与所述的关节相邻远端固定装置（11）的运动同步，所述的旋转训练机构能够正常工作。

8.根据权利要求1所述的肢体关节一体式静态渐进性牵伸训练器，其特征在于，所述的屈伸传动轮系（2）和旋转传动轮系（12）分别封装于不同的箱体内。

9.根据权利要求1所述的肢体关节一体式静态渐进性牵伸训练器，其特征在于，所述的屈伸传动轮系（2）和旋转传动轮系（12）由电机驱动，通过电机驱动实现屈伸训练机构的屈伸和旋转训练机构的旋转。

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