CN203154230U - 电动减重训练架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动减重训练架，包括控制器、底座支撑机构、驱动机构、减重力调节机构、滑轮组件、限位保护机构和悬吊背心；底座支撑机构包括倒L型立支架，驱动机构包括电机，减重力调节机构包括拉力传感器和拉力传感器支撑板，滑轮组件包括五个滑轮和绳索，限位保护机构包括接近开关、限位板和挡片，控制器用于输入控制信息、检测拉力传感器信息、接收接近开关的触发信息并控制电机驱动器工作。本实用新型提供的电动减重训练架，通过对减重力调节机构和限位保护机构设计，能够在调节悬吊高度的同时对减重力大小进行调节，满足不同恢复程度患者训练时的下肢承重力需求；接近开关限位和吊索的双重保护有效地保证了患者训练时的安全。

Description

电动减重训练架

技术领域

本实用新型涉及一种医疗康复器械，尤其涉及一种步态康复训练用的电动减重训练架。

背景技术

随着社会的发展，交通、工伤事故的增加，以及社会的老龄化，造成的脑卒中心血管患者已逐步成为现在社会的常见群体。这类患者除了药物治疗或手术治疗外，科学的康复训练对于患者运动功能改善也非常重要。对于这类病人，常采用减重步行训练（Body Weight Support Training，简称BWST），用悬吊装置负担患者部分体重，帮助下肢不能负担全部体重的患者处于直立状态，在治疗师的辅助下进行步行周期全套动作的练习。

目前大多数减重训练器采用气动减重或者砝码减重方式，不能准确设定减重力的大小；且大多形式单一，只能调节高度而无法调节所提供的减重力，无法适应不同恢复程度患者所需减重力的要求。

实用新型内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种电动减重训练架，能够在调节高度的同时对减重力进行调节，满足不同恢复程度患者的下肢承重力需求。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

电动减重训练架，包括控制器、底座支撑机构、驱动机构、减重力调节机构、滑轮组件、限位保护机构和悬吊背心；

所述底座支撑机构包括底板和倒L型立支架，所述立支架包括横杆和立杆，所述立杆的顶端和横杆的后端相固定，立杆的下端固定在底板上；

所述驱动机构包括电机驱动器、电机和减速器；

所述减重力调节机构包括拉力传感器和拉力传感器支撑板，所述拉力传感器支撑板与立支架固定，所述拉力传感器的一端与拉力传感器支撑板固定；

所述滑轮组件包括第一滑轮、第二滑轮、第三滑轮、第四滑轮、第五滑轮和绳索，所述第一滑轮、第二滑轮、第三滑轮、第四滑轮和第五滑轮位于同一平面内；所述绳索的一端固定在第一滑轮的轮毂上，另一端依次绕过第二滑轮、第三滑轮、第四滑轮和第五滑轮后通过吊杆系住悬吊背心；所述第一滑轮安装在减速器的输出轴上，并位于第一滑轮外罩内，第二滑轮安装在第二滑轮架上，第三滑轮安装在第三滑轮架上，第四滑轮安装在第四滑轮架上，第五滑轮安装在第五滑轮外罩内；所述第一滑轮外罩与底板固定，第二滑轮架与拉力传感器的另一端固定，第三滑轮架固定在立杆的底端，第四滑轮架固定在立杆的顶端，第五滑轮外罩固定在横杆的前端；

所述限位保护机构包括接近开关、限位板和挡片，所述接近开关固定在第五滑轮外罩上，限位板与第五滑轮外罩通过销轴铰接，所述挡片安装在绳索另一端绕过第五滑轮后的部位、并位于吊杆的上方，挡片与限位板接触并推动限位板触发接近开关；

所述控制器用于输入控制信息、检测拉力传感器信息、接收接近开关的触发信息并控制电机驱动器工作。

上述装置，通过对限位保护机构的挡片的位置调节可以实现高度的调节，通过对减重力调节机构的拉力传感器信息的检测可以及时了解为用户提供的减重力的大小；并通过对拉力传感器的设置，调节装置为用户提供的减重力的大小，满足不同用户的使用需求。

优选的，所述底座支撑机构还包括底座架，在底座架的下方设置有脚轮，所述脚轮带有刹车结构；所述底板固定在底座架上。通过底座架和脚轮的设计能够扩大用户的动作范围，对能够有一定走动能力的用户能够随用户运动，对不具备走动能力的用户以及配合其他康复设备使用时只需要使用刹车结构就能够固定整个装置的位置避免运动。

优选的，所述限位保护机构还包括扭簧，所述扭簧套装在销轴上，扭簧的一端压在第五滑轮外罩上，另一端压在限位板上。通过扭簧的设计，能够避免限位板受外力作用触动接近开关，引起控制器的误控制。

优选的，所述绳索绕过第三滑轮和第四滑轮之间的部分从立杆内部穿过，一方面能够对绳索进行保护，另外避免机械结构外露对整个装置的美观性影响；比如设计立支架的横杆为横方管、立支架的立杆为立方管。

优选的，所述绳索位于第二滑轮两侧的部分、位于第三滑轮两侧的部分均竖直平行。以确保拉力传感器承受的力与悬吊背心施加于用户的力尽可能相等。

优选的，所述限位保护机构还包括吊索，所述吊索的一端与吊杆连接，另一端固定在横杆的前端。吊索的设计是为了防止绳索断裂时用户受到伤害，是一种安全设备。

优选的，所述横杆和立杆之间通过肋板加强固定，所述立杆和底板之间通过肋板加强固定。通过肋板能够加强部件之间的固定强度，保证用户的使用安全。

优选的，所述驱动机构还包括编码器，所述编码器对电机的转速和位置进行检测并将检测结果反馈给电机驱动器形成闭环控制。

有益效果：本实用新型提供的电动减重训练架，通过对减重力调节机构和限位保护机构设计，能够在调节悬吊高度的同时对减重力大小进行调节，满足不同恢复程度患者训练时的下肢承重力需求；接近开关限位和吊索的双重保护有效地保证了患者训练时的安全。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的下半部分的主视结构示意图；

图3为本实用新型的立支架横方管前端的局部放大结构示意图；

图4为本实用新型的立支架横方管部分的结构示意图；

图5为本实用新型的立支架立方管下端部分的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如图1到图5所示为一种电动减重训练架，包括控制器、底座支撑机构、驱动机构、减重力调节机构、滑轮组件、限位保护机构和悬吊背心1。

所述底座支撑机构包括底座架18、底板17和倒L型立支架11，所述立支架11包括横方管和立方管，所述立方管的顶端和横方管的后端相固定，立方管的下端固定在底板17上；在底座架18的下方设置有脚轮19，所述脚轮19带有刹车结构；所述底板17固定在底座架18上。横方管和立方管之间通过A肋板8和B肋板31加强固定，立方管和底板17之间通过C肋板16加强固定。

所述驱动机构包括电机驱动器、电机21、编码器22和减速器20，所述电机驱动器控制电机21转动，所述电机21的输出轴与减速器20的一端固定，所述编码器22对电机21的转速和位置进行检测并将检测结果反馈给电机驱动器形成闭环控制。

所述减重力调节机构包括拉力传感器23和拉力传感器支撑板34，所述拉力传感器支撑板34与立支架11固定，所述拉力传感器23的一端与拉力传感器支撑板34固定；

所述滑轮组件包括第一滑轮32、第二滑轮13、第三滑轮14、第四滑轮10、第五滑轮30、绳索5，所述第一滑轮32、第二滑轮13、第三滑轮14、第四滑轮10和第五滑轮30位于同一平面内；所述绳索5的一端固定在第一滑轮32的轮毂上，另一端依次绕过第二滑轮13、第三滑轮14、第四滑轮10和第五滑轮30后通过吊杆2系住悬吊背心1，且绳索5位于第二滑轮13两侧的部分、位于第三滑轮14两侧的部分均竖直平行，所述绳索5绕过第三滑轮14和第四滑轮10之间的部分从立方管内部穿过；所述第一滑轮32安装在减速器20的输出轴上，并位于第一滑轮外罩24内，第二滑轮13安装在第二滑轮架12上，第三滑轮14安装在第三滑轮架15上，第四滑轮10安装在第四滑轮架9上，第五滑轮30安装在第五滑轮外罩7内；所述第一滑轮外罩24与底板17固定，第二滑轮架12与拉力传感器23的另一端固定，第三滑轮架15固定在立方管的底端，第四滑轮架9固定在立方管的顶端，第五滑轮外罩7固定在横方管的前端。

所述限位保护机构包括接近开关6、限位板26、衬套27、扭簧28、挡片3和吊索4，所述接近开关6固定在第五滑轮外罩7上，限位板26与第五滑轮外罩7通过销轴29铰接，衬套固定在第五滑轮外罩下部，所述挡片3安装在绳索5另一端绕过第五滑轮30后的部位、并位于吊杆2的上方，所述扭簧28套装在销轴29上，扭簧28的一端压在第五滑轮外罩7上，另一端压在限位板26上；挡片3与限位板26接触并发生抵触运动后限位板26触发接近开关6；所述吊索4的一端通过吊杆2系住悬吊背心1，另一端系在横方管的前端。

所述控制器用于输入控制信息、接收接近开关的触发信息并控制电机驱动器工作，并对拉力传感器进行监控。

本案中，设计第二滑轮13、第三滑轮14、第四滑轮10和第五滑轮30为大小相同的滑轮；为了使得绳索5的运动不受到立支架11的干涉，在立支架11相应位置设置了豁口，这样第三滑轮14和第四滑轮10均有一部分在立方管内；为了保证拉力传感器23不发生扭转，在拉力传感器支撑板34固定拉力传感器23的位置设置了凹槽，将拉力传感器23的一端***到凹槽内再使用螺钉进行固定，同样，在第二滑轮架12固定拉力传感器23的位置也设置了凹槽，将拉力传感器23的另一端***到凹槽内再固定，这样拉力传感器23就能够始终位置竖直地位于拉力传感器支撑板34和第二滑轮架12之间了；为了对绳索5进行保护，在第五滑轮外罩7上绳索5伸出部位开设了孔，并在孔处安装了铝制或尼龙等较软材质的衬套27，并在衬套27的穿孔处边缘倒圆角，防止磨损绳索5；为了保证绳索5在松弛状态下不会滑出滑轮，对滑轮支架以及外罩均进行严格的尺寸和公差设计。

上述装置的工作过程如下：用户穿戴悬吊背心1，通过控制器自主选择或医生选择减重大小和高度，控制器将相应信号转换为电压信号后发送给电机驱动器，电机驱动器将电压信号转换为输出力矩信号驱动电机21工作；第一滑轮32随之转动，带动绳索5运动以提升悬吊背心1上升为用户减轻自身重量；减重力大小可以通过拉力传感器23检测，并经力信号转换放大及处理后反馈给控制器形成闭环控制，使减重力大小恒定；同时编码器22对电机21的转速和位置进行检测并将检测结果反馈给电机驱动器形成闭环控制。

当固定在绳索5上的挡片3接触到限位板26并推动限位板26运动时，限位板26就会触发接近开关6；接近开关6被触发后，就会通过控制器反馈停止电机21的动作，悬吊背心1停止上升；另外为了防止接近开关6失控，可以设计限位板26与衬套27接触也为一个触发，该触发也会通过控制器反馈停止电机21的动作，悬吊背心1停止上升，起到接近开关6和机械限位的双重限位保护作用。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.电动减重训练架，其特征在于：包括控制器、底座支撑机构、驱动机构、减重力调节机构、滑轮组件、限位保护机构和悬吊背心（1）；

所述底座支撑机构包括底板（17）和倒L型立支架（11），所述立支架（11）包括横杆和立杆，所述立杆的顶端和横杆的后端相固定，立杆的下端固定在底板（17）上；

所述驱动机构包括电机驱动器、电机（21）和减速器（20）；

所述减重力调节机构包括拉力传感器（23）和拉力传感器支撑板（34），所述拉力传感器支撑板（34）与立支架（11）固定，所述拉力传感器（23）的一端与拉力传感器支撑板（34）固定；

所述滑轮组件包括第一滑轮（32）、第二滑轮（13）、第三滑轮（14）、第四滑轮（10）、第五滑轮（30）和绳索（5），所述第一滑轮（32）、第二滑轮（13）、第三滑轮（14）、第四滑轮（10）和第五滑轮（30）位于同一平面内；所述绳索（5）的一端固定在第一滑轮（32）的轮毂上，另一端依次绕过第二滑轮（13）、第三滑轮（14）、第四滑轮（10）和第五滑轮（30）后通过吊杆（2）系住悬吊背心（1）；所述第一滑轮（32）安装在减速器（20）的输出轴上，并位于第一滑轮外罩（24）内，第二滑轮（13）安装在第二滑轮架（12）上，第三滑轮（14）安装在第三滑轮架（15）上，第四滑轮（10）安装在第四滑轮架（9）上，第五滑轮（30）安装在第五滑轮外罩（7）内；所述第一滑轮外罩（24）与底板（17）固定，第二滑轮架（12）与拉力传感器（23）的另一端固定，第三滑轮架（15）固定在立杆的底端，第四滑轮架（9）固定在立杆的顶端，第五滑轮外罩（7）固定在横杆的前端；

所述限位保护机构包括接近开关（6）、限位板（26）和挡片（3），所述接近开关（6）固定在第五滑轮外罩（7）上，限位板（26）与第五滑轮外罩（7）通过销轴（29）铰接，所述挡片（3）安装在绳索（5）另一端绕过第五滑轮（30）后的部位、并位于吊杆（2）的上方，挡片（3）与限位板（26）接触并推动限位板（26）触发接近开关（6）；

所述控制器用于输入控制信息、检测拉力传感器信息、接收接近开关的触发信息并控制电机驱动器工作。

2.根据权利要求1所述的电动减重训练架，其特征在于：所述底座支撑机构还包括底座架（18），在底座架（18）的下方设置有脚轮（19），所述脚轮（19）带有刹车结构；所述底板（17）固定在底座架（18）上。

3.根据权利要求1所述的电动减重训练架，其特征在于：所述限位保护机构还包括扭簧（28），所述扭簧（28）套装在销轴（29）上，扭簧（28）的一端压在第五滑轮外罩（7）上，另一端压在限位板（26）上。

4.根据权利要求1所述的电动减重训练架，其特征在于：所述绳索（5）绕过第三滑轮（14）和第四滑轮（10）之间的部分从立杆内部穿过。

5.根据权利要求1所述的电动减重训练架，其特征在于：所述绳索（5）位于第二滑轮（13）两侧的部分、位于第三滑轮（14）两侧的部分均竖直平行。

6.根据权利要求1所述的电动减重训练架，其特征在于：所述限位保护机构还包括吊索（4），所述吊索（4）的一端与吊杆（2）连接，另一端固定在横杆的前端。

7.根据权利要求1所述的电动减重训练架，其特征在于：所述横杆和立杆之间通过肋板加强固定，所述立杆和底板（17）之间通过肋板加强固定。

8.根据权利要求1所述的电动减重训练架，其特征在于：所述驱动机构还包括编码器（22），所述编码器（22）对电机（21）的转速和位置进行检测并将检测结果反馈给电机驱动器形成闭环控制。

Images