CN213822367U

CN213822367U - 一种多自由度的踝关节康复器

Info

Publication number: CN213822367U
Application number: CN202022749241.XU
Authority: CN
Inventors: 张鹏涛; 郭利伟; 张博; 楚向前; 徐红亮; 侯亚飞
Original assignee: Henan Huibo Shenfang Intelligent Rehabilitation Equipment Co ltd
Current assignee: Sidic health care industry development Co.,Ltd.
Priority date: 2020-11-25
Filing date: 2020-11-25
Publication date: 2021-07-30
Anticipated expiration: 2030-11-25

Abstract

本实用新型涉及医疗设备技术领域，具体涉及一种多自由度的踝关节康复器，包括倾角可调节的倾斜底板，倾斜底板上设置有外展内收机构，所述外展内收机构上设置有支撑架，所述支撑架与外展内收机构传动连接，支撑架上设置有跖屈背屈机构，跖屈背屈机构的上端连接有脚踏板，支撑架的侧面设置有外翻内翻机构，所述外翻内翻机构与跖屈背屈机构传动连接，外展内收机构、外翻内翻机构和跖屈背屈机构上设置有机械限位机构和光电检测机构。本实用新型解决了现有技术中的踝关节康复设备运动模式单一，无法进行完整的康复训练；以及现有的康复设备大多面向医院和康复机构，需要患者前往进行训练，影响患者康复速度的问题，使用方便。

Description

一种多自由度的踝关节康复器

技术领域

本实用新型涉及医疗设备技术领域，具体涉及一种多自由度的踝关节康复器。

背景技术

踝关节损伤是一种较为常见的骨关节损伤，在踝关节损伤后需要进行及时的治疗以及康复训练，踝关节康复训练的主要运动形式是被动运动，即康复器带动脚部进行相应的运动。运动内容包括内翻外翻、背伸跖屈、内旋外旋三种运动模式。

目前市场上大部分设备只能实现单自由度或两自由度的脚踝运动，不能实现脚踝三自由度的全方位运动训练；并且也不能调节设备脚踏板部分与地面的角度，只能让患者以固定的姿势进行康复训练，这就有很大的局限性，无法满足病人踝关节完整的康复训练，导致病人康复的效果不理想，影响病人康复信心。

另外，市场上的医疗康复设备，基本都是面向医院和康复中心的，需要患者前往进行康复训练，不利于患者康复训练的进行。

发明内容

为了解决现有技术中的踝关节康复设备运动模式单一，只能使患者以固定姿势进行康复训练，无法进行完整的康复训练；以及现有的康复设备大多面向医院和康复机构，需要患者前往进行训练，影响患者康复速度的问题，本实用新型提供了一种多自由度的踝关节康复器。

一种多自由度的踝关节康复器，包括底板，所述底板包括活动连接的水平底板和倾斜底板，所述倾斜底板的倾角可调节，倾斜底板上设置有外展内收机构，所述外展内收机构上设置有支撑架，所述支撑架与外展内收机构传动连接，支撑架上设置有跖屈背屈机构，跖屈背屈机构的上端连接有脚踏板，支撑架的侧面设置有外翻内翻机构，所述外翻内翻机构与跖屈背屈机构传动连接，外展内收机构、外翻内翻机构和跖屈背屈机构上设置有机械限位机构和光电检测机构。

进一步地，所述水平底板的底部设置有防滑脚杯，水平底板的一端与倾斜底板转动连接、另一端设置有若干卡槽，倾斜底板的底面中部转动连接有支撑横杆，所述支撑横杆的下端与卡槽相匹配。

进一步地，所述外展内收机构包括外展内收电机，所述外展内收电机通过电机固定座竖直设置在倾斜底板上，外展内收电机的输出端朝下设置且连接至从动轮，所述从动轮上方设置有外展内收底板，外展内收底板上方设置有所述支撑架。

进一步地，所述外展内收电机的侧面设置有张紧机构。

进一步地，所述支撑架包括后侧板和前侧板，后侧板和前侧板之间设置有所述跖屈背屈机构，跖屈背屈机构的上端转动连接有所述脚踏板。

进一步地，所述跖屈背屈机构包括齿轮箱和跖屈背屈电机，所述齿轮箱竖直设置在后侧板和前侧板之间，齿轮箱的中部两侧分别与后侧板和前侧板转动连接，齿轮箱内部设置有若干传动齿轮，最上端的传动齿轮与脚踏板连接，齿轮箱的侧面连接有跖屈背屈电机，跖屈背屈电机的输出轴连接至齿轮箱内部的传动齿轮。

进一步地，所述外翻内翻机构包括外翻内翻电机，所述外翻内翻电机通过安装板贴合后侧板设置，外翻内翻电机的输出端朝上设置且通过锥齿轮副连接至齿轮箱的侧面。

进一步地，所述机械限位机构包括外展内收限位片和外翻内翻限位螺钉，所述外展内收限位片固定设置在从动轮的主轴上，外展内收底板上设置有凹槽，所述外展内收限位片设置在凹槽内，所述外翻内翻限位螺钉垂直设置在前侧板的上部一侧，所述跖屈背屈机构通过后侧板和前侧板限定其转动角度。

进一步地，所述光电检测机构包括3对感应片和检测开关，所述感应片分别设置在外展内收底板侧面、齿轮箱的底部以及齿轮箱与脚踏板的连接处，所述检测开关设置在感应片的侧面，检测开关分别与外展内收电机、外翻内翻电机和跖屈背屈电机电连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型包括水平底板和倾斜底板，倾斜底板的倾角可调节，可以对康复机器人的角度进行调节，可以让患者以不同的姿势进行踝关节康复训练，保证训练效果；倾斜底板上设置有外展内收机构，外展内收电机带动支撑架，支撑架上设置有跖屈背屈机构，支撑架的侧面设置有外翻内翻机构，通过互相之间的传动连接实现多自由度的运动，保证康复效果，外展内收机构、外翻内翻机构和跖屈背屈机构设置有机械限位机构和光电检测机构，限制转动角度，对患者的踝关节起到保护作用，避免二次受伤，提高患者在训练时的安全性。

外展内收机构包括外展内收电机，外展内收电机的侧面设置有张紧机构，方便张紧同步带，保证传动稳定；机械限位机构包括外展内收限位片和为外翻内翻限位螺钉，外展内收限位片设置在外展内收底板上的凹槽内且与从动轮主轴固定，可以限定外展内收机构向两侧转动的角度；外翻内翻限位螺钉设置在前侧板上，限定齿轮箱进行外翻内翻时转动的角度；后侧板和前侧板限定脚踏板做跖屈背屈运动时的转动角度，保证在安全角度内转动，避免患者受到二次受伤。

光电检测机构包括感应片和检测开关，进一步起到安全限位，同时方便各机构进行复位；检测开关与外展内收电机、外翻内翻电机和跖屈背屈电机电连接，可以及时关闭外展内收电机，保证患者安全。

附图说明

图1是本实用新型一种多自由度的踝关节康复器的结构示意图一。

图2是本实用新型一种多自由度的踝关节康复器的结构示意图二。

图3是本实用新型一种多自由度的踝关节康复器的结构示意图三。

图4是本实用新型一种多自由度的踝关节康复器使用时的结构示意图。

附图标号为：1为底板，2为外展内收机构，3为外翻内翻机构，4为跖屈背屈机构，5为支撑架，6为脚踏板，8为光电检测机构，9为张紧机构，101为水平底板，102为倾斜底板，103为支撑横杆，201为外展内收电机，202为电机固定座，203为同步带，204为从动轮，205为外展内收底板，301为内翻外翻电机，302为安装板，303为锥齿轮副，401为齿轮箱，402为跖屈背屈电机，501为后侧板，502为前侧板，701为外展内收限位片，702为外翻内翻限位螺钉，801为感应片，802为检测开关。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步解释说明：

如图1~3所示，一种多自由度的踝关节康复器，包括底板1，所述底板1包括活动连接的水平底板101和倾斜底板102，所述水平底板101和倾斜底板102均为长方形板，水平底板101的底部设置有防滑脚杯，水平底板101的一端与倾斜底板102转动连接、另一端设置有若干卡槽，倾斜底板102的底面中部转动连接有支撑横杆103，支撑横杆103的下端与卡槽相匹配，具体地，本实施例中的支撑横杆103呈“凵”字形，倾斜底板102上设置有外展内收机构2，所述外展内收机构2的侧面设置有支撑架5，所述支撑架5与外展内收机构2传动连接，支撑架5上设置有跖屈背屈机构4，跖屈背屈机构4的上端连接有脚踏板6，具体地，本实施例中的脚踏板6延倾斜底板102的长度方向设置，脚踏板6的前部朝向卡槽的方向，支撑架5的侧面设置有外翻内翻机构3，所述外翻内翻机构3与跖屈背屈机构4传动连接，外展内收机构2、外翻内翻机构3和跖屈背屈机构4上设置有机械限位机构和光电检测机构8。

外展内收机构2包括外展内收电机201，所述外展内收电机201通过电机固定座202竖直设置倾斜底板102上，外展内收电机201的输出端朝下设置且至从动轮204，具体地，本实施例中的外展内收电机201与从动轮204通过同步带203连接，所述从动轮204上方设置有外展内收底板205，外展内收底板205上方设置有所述支撑架5，外展内收电机201的侧面设置有张紧机构9，具体地，本实施例中的张紧机构9为涨紧顶块，涨紧顶块与电机固定座202通过螺栓连接。支撑架包括后侧板501和前侧板502，后侧板501和前侧板502之间设置有所述跖屈背屈机构4，跖屈背屈机构4的上端转动连接有所述脚踏板6，具体地，本实施例中后侧板501的高度大于前侧板502的高度，脚踏板6的前端朝向前侧板502的方向设置。

跖屈背屈机构4包括齿轮箱401和跖屈背屈电机402，所述齿轮箱401竖直设置在后侧板501和前侧板502之间，齿轮箱401的中部两侧分别与后侧板501和前侧板502转动连接，齿轮箱401内部设置有若干传动齿轮，最上端的传动齿轮与脚踏板6连接，具体地，本实施例中的脚踏板6的下方固定有铰接块，铰接块与最上端传动齿轮的中心轴连接，齿轮箱401的侧面连接有跖屈背屈电机402，跖屈背屈电机402的输出轴连接至齿轮箱401内部的传动齿轮。外翻内翻机构3包括外翻内翻电机301，所述外翻内翻电机301通过安装板302贴合后侧板501设置，具体地，本实施例中的安装板302为“┐”形板，外翻内翻电机301的输出端朝上设置且通过锥齿轮副303连接至齿轮箱401的侧面。

作为一种实施方式，外展内收机构2、外翻内翻机构3和跖屈背屈机构4上的传动机构，并不局限于某一种机构，齿轮、带轮均可以实现此功能。

机械限位机构包括外展内收限位片701和外翻内翻限位螺钉702，所述外展内收限位片701固定设置在从动轮204的主轴上，外展内收底板205上设置有凹槽，所述外展内收限位片701设置在凹槽内，具体地，本实施例中的外展内收限位片701的截面视图呈水滴形，所述外翻内翻限位螺钉702垂直设置在前侧板502的上部一侧，所述跖屈背屈机构4通过后侧板501和前侧板502限定其转动角度。光电检测机构8包括3对感应片801和检测开关802，所述感应片801分别设置在外展内收底板205侧面、齿轮箱401的底部以及齿轮箱401与脚踏板6的连接处，所述检测开关802设置在感应片801的侧面，检测开关802分别与外展内收电机201、外翻内翻电机301和跖屈背屈电机402电连接，具体地，本实施例中的检测开关802为光耦开关。

如图4所示，本实用新型在使用时，使用者者可以先调节姿势，选择合适舒适的姿势进行康复训练，例如坐在椅子上或躺在床上，然后调节倾斜底板102的角度，保证脚踝舒适，具体地，使用者转动倾斜底板102，将支撑横杆103卡设在水平底板101上的卡槽内，固定好后开始进行踝关节康复训练。

使用者将足部放置在脚踏板6上并通过绑带固定足部，然后根据需要打开相应的开关，进行外展内收运动、外翻内翻运动或跖屈背屈运动，具体地，当使用者进行外展内收康复时，外展内收电机201工作，其输出端带动同步带203运动，同时带动从动轮204和设置在从动轮204上的外展内收底板205转动，外展内收底板205带动支撑架5转动，最终带动脚踏板6转动，外展内收电机201往复运动，带动使用者的足部进行外展内收运动，进行踝关节的外展内收康复训练；当使用者进行外翻内翻运动时，外翻内翻电机301工作，其输出端带动锥齿轮副303转动，锥齿轮副303的一端连接在齿轮箱401的侧面，从而电动齿轮箱401在后侧板501和前侧板502之间转动，带动脚踏板6进行转动，外翻内翻电机301往复运动，带动使用者的足部进行外翻内翻运动，进行踝关节的外翻内翻康复训练；当使用者进行跖屈背屈康复训练时，跖屈背屈电机402工作，其输出端带动齿轮箱401内的齿轮转动，最终将转动传递内脚踏板6，带动脚踏板6转动，跖屈背屈电机402往复运动，带动使用者的足部进行跖屈背屈运动，进行踝关节的跖屈背屈康复训练。

在进行康复训练的过程中，机械限位机构和光电检测机构8对各机构的转动角度进行限定，双重保障，保证使用者的足部在安全角度内转动，避免二次受伤，提高患者在训练时的安全性，具体地，在进行外展内收康复时，当外展内收底板205转动至一定角度时，外展内收底板205上的凹槽边缘碰到外展内收限位片701，无法继续转动；在进行外翻内翻康复时，当齿轮箱401转动至一定角度时，齿轮箱401的侧边碰到外翻内翻限位螺钉702，无法继续转动；在进行跖屈背屈康复时，当脚踏板6转动至一定角度时，脚踏板6的底部被后侧板501或底侧板502的上边挡住，无法进行转动，实现机械限位，保证使用者的安全。

同时，在进行外展内收康复时，当外展内收底板205转动至一定角度时，设置在外展内收底板205上的感应片801到达检测开关802的位置处，检测开关802向外展内收电机201发送信号，控制外展内收电机201反向或停止转动，避免转动角度过大导致使用者受伤，齿轮箱401底部和齿轮箱401与脚踏板6连接处的感应片801和检测开关802同理。

以上所述之实施例，只是本实用新型的较佳实施例而已，并非限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。

Claims

1.一种多自由度的踝关节康复器，包括底板（1），其特征在于，所述底板（1）包括活动连接的水平底板（101）和倾斜底板（102），所述倾斜底板（102）的倾角可调节，倾斜底板（102）上设置有外展内收机构（2），所述外展内收机构（2）上设置有支撑架（5），所述支撑架（5）与外展内收机构（2）传动连接，支撑架（5）上设置有跖屈背屈机构（4），跖屈背屈机构（4）的上端连接有脚踏板（6），支撑架（5）的侧面设置有外翻内翻机构（3），所述外翻内翻机构（3）与跖屈背屈机构（4）传动连接，外展内收机构（2）、外翻内翻机构（3）和跖屈背屈机构（4）上设置有机械限位机构和光电检测机构（8）。

2.根据权利要求1所述的一种多自由度的踝关节康复器，其特征在于，所述水平底板（101）的底部设置有防滑脚杯，水平底板（101）的一端与倾斜底板（102）转动连接、另一端设置有若干卡槽，倾斜底板（102）的底面中部转动连接有支撑横杆（103），所述支撑横杆（103）的下端与卡槽相匹配。

3.根据权利要求1所述的一种多自由度的踝关节康复器，其特征在于，所述外展内收机构（2）包括外展内收电机（201），所述外展内收电机（201）通过电机固定座（202）竖直设置在倾斜底板（102）上，外展内收电机（201）的输出端朝下设置且连接至从动轮（204），所述从动轮（204）上方设置有外展内收底板（205），外展内收底板（205）上方设置有所述支撑架（5）。

4.根据权利要求3所述的一种多自由度的踝关节康复器，其特征在于，所述外展内收电机（201）的侧面设置有张紧机构（9）。

5.根据权利要求1所述的一种多自由度的踝关节康复器，其特征在于，所述支撑架包括后侧板（501）和前侧板（502），后侧板（501）和前侧板（502）之间设置有所述跖屈背屈机构（4），跖屈背屈机构（4）的上端转动连接有所述脚踏板（6）。

6.根据权利要求5所述的一种多自由度的踝关节康复器，其特征在于，所述跖屈背屈机构（4）包括齿轮箱（401）和跖屈背屈电机（402），所述齿轮箱（401）竖直设置在后侧板（501）和前侧板（502）之间，齿轮箱（401）的中部两侧分别与后侧板（501）和前侧板（502）转动连接，齿轮箱（401）内部设置有若干传动齿轮，最上端的传动齿轮与脚踏板（6）连接，齿轮箱（401）的侧面连接有跖屈背屈电机（402），跖屈背屈电机（402）的输出轴连接至齿轮箱（401）内部的传动齿轮。

7.根据权利要求6所述的一种多自由度的踝关节康复器，其特征在于，所述外翻内翻机构（3）包括外翻内翻电机（301），所述外翻内翻电机（301）通过安装板（302）贴合后侧板（501）设置，外翻内翻电机（301）的输出端朝上设置且通过锥齿轮副（303）连接至齿轮箱（401）的侧面。

8.根据权利要求7所述的一种多自由度的踝关节康复器，其特征在于，所述机械限位机构包括外展内收限位片（701）和外翻内翻限位螺钉（702），所述外展内收限位片（701）固定设置在从动轮（204）的主轴上，外展内收底板（205）上设置有凹槽，所述外展内收限位片（701）设置在凹槽内，所述外翻内翻限位螺钉（702）垂直设置在前侧板（502）的上部一侧，所述跖屈背屈机构（4）通过后侧板（501）和前侧板（502）限定其转动角度。

9.根据权利要求8所述的一种多自由度的踝关节康复器，其特征在于，所述光电检测机构（8）包括3对感应片（801）和检测开关（802），所述感应片（801）分别设置在外展内收底板（205）侧面、齿轮箱（401）的底部以及齿轮箱（401）与脚踏板（6）的连接处，所述检测开关（802）设置在感应片（801）的侧面，检测开关（802）分别与外展内收电机（201）、外翻内翻电机（301）和跖屈背屈电机（402）电连接。