本發(fā)明涉及一種多功能復健儀，尤其是一種爬樓式多功能復健儀，屬于復健儀技術領域。

背景技術：

目前市面上運用較廣泛的復健儀主要適用于平地支撐健步，并且配套功能單一，使用不便，而具有爬樓功能的輪椅又不具有良好的復健功能。因此，需要設計一款四足爬樓式復健儀，爬樓式多功能復健儀具有基礎支撐健步，上下爬樓牽引，安全椅凳防摔，免彎腰式剎車，置物及照明等多種功能。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種具有基礎支撐健步，上下爬樓牽引，安全椅凳防摔等主要功能的爬樓式多功能復健儀。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是：一種爬樓式多功能復健儀，包括平行四邊形爬樓桿機構、平地低速助行機構、爬樓水平調(diào)節(jié)機構、可調(diào)節(jié)高度的框架裝置、plc觸屏控制裝置，所述平行四邊形爬樓桿機構包括兩個爬樓梯桿、四個曲柄、鏈輪、鏈條，兩個爬樓梯桿分別安裝在下部u形架的兩側，每個爬樓梯桿分別通過兩個曲柄與安裝在下部u形架外側面的兩個鏈輪連接，同側的兩個鏈輪通過鏈條傳動連接，其中，位于下部u形架前部的鏈輪通過轉軸同軸連接被動鏈輪，被動鏈輪通過鏈條傳動連接主動鏈輪，主動鏈輪通過離合器與動力輸出軸配合連接，動力輸出軸經(jīng)過減速箱與電機連接；所述爬樓梯桿的兩端各設有一條“腿”，四條“腿”與平地低速助行機構的四輪形成兩套支撐系統(tǒng)，當啟動電機和控制離合器與主動鏈輪嚙合時，電機通過離合器嚙合傳動將動力傳遞至主動鏈輪，使主動鏈輪逆時針轉動，主動鏈輪通過鏈條帶動被動鏈輪，通過曲柄的周轉運動，使爬樓梯桿在豎直面內(nèi)做上下的往復運動，且爬樓梯桿、曲柄、下部u形架在運動過程中始終保持平行四邊形狀態(tài)，并使兩套支撐系統(tǒng)交替支撐，將其中的一套支撐系統(tǒng)送至下一節(jié)樓梯處，完成爬樓梯動作；所述平地低速助行機構包括前輪、萬向輪、鏈輪a、鏈條a，所述下部u形架后部下面兩側分別通過萬向輪連接架連接一個萬向輪，下部u形架前部下面分別通過前輪連接架連接一個前輪，所述前輪同軸連接鏈輪a，鏈輪a通過鏈條a連接傳動鏈輪，傳動鏈輪通過離合器與動力輸出軸配合連接，當啟動電機和控制離合器與傳動鏈輪嚙合時，電機通過減速箱，離合器將動力傳至傳動鏈輪，再由鏈條傳動至鏈輪，帶動前輪滾動，實現(xiàn)復健儀在平地牽引使用者低速緩慢地步行；所述爬樓水平調(diào)節(jié)機構包括側架、舌型調(diào)節(jié)機構，所述側架前端通過軸連接在下部u形架上，并可在豎直面內(nèi)繞軸旋轉，所述側架后端為圓心角呈°的弧形管，弧形管上設有上三個高低位置不同的定位孔，定位孔與位于下部u形架的舌形調(diào)節(jié)機構的舌形擋片互相配合連接。通過舌形擋片和側架上三個高低位置不同的定位孔的配合，實現(xiàn)不同角度的調(diào)節(jié)，達到在爬樓時始終保持上部支撐部分的水平，保證使用者的安全；所述plc觸屏控制裝置連接電機和離合器，用于控制離合動力切換、制動、爬樓、低速步行。

所述可調(diào)節(jié)高度的框架裝置包括框架、高度調(diào)節(jié)桿，所述框架內(nèi)裝有高度調(diào)節(jié)桿，用于滿足不同身高及年齡使用者的需求。

所述側架的弧形管上的三個高低位置不同的定位孔分別為水平定位孔為基準、在水平定位孔上方°處的上樓定位孔、在水平定位孔下方°處的下樓定位孔。

所述離合器由內(nèi)、外側電磁離合器構成，內(nèi)、外側電磁離合器的定盤分別固定在動力輸出軸上，內(nèi)側電磁離合器的吸盤與空套在動力輸出軸上的主動鏈輪固定連接，外側電磁離合器的吸盤與空套在動力輸出軸的傳動鏈輪固定連接。

所述舌型調(diào)節(jié)機構包括舌形擋片、導向片、引導環(huán)和彈簧，所述舌形擋片位于導向片內(nèi)，舌形擋片后端設有彈簧和引導環(huán)，舌形擋片后端通過穿過彈簧和引導環(huán)的鋼絲連接位于上部扶手處的活動把手，在上部扶手處拉緊活動把手，通過鋼絲將舌形調(diào)節(jié)機構中的舌型彈塊拉進下部u型架內(nèi)，使側架可繞側架前端軸旋轉，使定位孔到固定檔位時，松開活動把手，鋼絲放松，彈簧將舌型彈塊彈出下部u型架，伸入側架的定位孔，實現(xiàn)側架完成所需角度的調(diào)節(jié)旋轉。

本發(fā)明的有益效果是：

1.用于爬樓梯的四桿機構，大膽采用四足結構，通過一套平行四邊形機構組成的爬樓梯執(zhí)行機構，相比傳統(tǒng)的行星輪和楔形帶爬樓裝置有更大的適用范圍和受力極限。

2.爬樓水平調(diào)節(jié)功能，由側架上的定位孔、舌形擋片、導向片、引導環(huán)38和彈簧組成，通過舌形擋片22和側架5上三個高低位置不同的定位孔的配合，實現(xiàn)不同角度的調(diào)節(jié)，達到在爬樓時始終保持上部支撐部分的水平，保證使用者的安全；

3.plc觸屏控制裝置，采用plc觸屏控制器，使離合動力切換、制動、爬樓、低速步行，簡單易操作。

4.離合器動力切換功能，巧妙地運用了離合器，實現(xiàn)一個電機分別帶動兩套傳動裝置。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的爬樓式多功能復健儀結構主視圖；

圖2是圖1中沿a-a的剖視圖；

圖3是圖1中沿b-b的剖視圖；

圖4是圖3的c向局部視圖；

圖5是爬樓水平調(diào)節(jié)機構的側架示意圖；

圖6是圖5的右視圖；

圖7是本發(fā)明的爬樓式多功能復健儀的爬樓梯過程示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1至圖6所示，本發(fā)明的爬樓式多功能復健儀，由平行四邊形爬樓桿機構40、平地低速助行機構42、爬樓水平調(diào)節(jié)機構43、可調(diào)節(jié)高度的框架裝置41、plc觸屏控制裝置組成。

平行四邊形爬樓桿機構40，主要包括：兩個爬樓梯桿20、四個曲柄19、鏈輪11、鏈條12、下部u型架17。兩個爬樓梯桿20分別安裝在下部u形架17的兩側，每個爬樓梯桿20分別通過兩個曲柄19與安裝在下部u形架17外側面的兩個鏈輪11連接，兩側四個曲柄19以相同相位安裝。同側的兩個鏈輪11通過鏈條12傳動連接，其中，位于下部u形架17前部的鏈輪11通過轉軸28同軸連接被動鏈輪8，被動鏈輪8通過鏈條12傳動連接主動鏈輪7，主動鏈輪7通過離合器33與動力輸出軸10配合連接，動力輸出軸10經(jīng)過減速箱與電機9連接；爬樓梯桿20的兩端各設有一條“腿”，四條“腿”與平地低速助行機構42的四輪形成兩套支撐系統(tǒng)，電機9啟動，通過減速箱，將轉速降低，離合器33嚙合傳動將動力傳遞至主動鏈輪7，使主動鏈輪7逆時針轉動，主動鏈輪7通過鏈條12帶動被動鏈輪8，通過曲柄19的周轉運動，使爬樓梯桿20在豎直面內(nèi)做上下的往復運動，爬樓梯桿20、曲柄19、下部u形架17在運動過程中始終保持平行四邊形。并使兩套支撐系統(tǒng)交替支撐，將其中的一套支撐系統(tǒng)送至下一節(jié)樓梯處，完成爬樓梯動作。

平地低速助行機構42，主要包括下部u型架17、前輪31、萬向輪13、鏈輪a16、鏈條a18。下部u形架17后部下面兩側分別通過萬向輪連接架14連接一個萬向輪13，下部u形架17前部下面分別通過前輪連接架32連接一個前輪31，前輪31同軸連接鏈輪a，鏈輪a16通過鏈條a18連接傳動鏈輪15，傳動鏈輪15通過離合器33與動力輸出軸10配合連接。后輪為直徑80的萬向輪13，前輪31為直徑200的普通輪。在平地低速助行時，前輪31作為主動輪。電機9運動時，轉動經(jīng)過減速箱，控制離合器33與傳動鏈輪15嚙合，將動力傳至傳動鏈輪15，再由鏈條a18傳動至鏈輪a16，帶動前輪31滾動，實現(xiàn)復健儀在平地牽引使用者低速緩慢地步行，以達到更好地使用、復健效果。

爬樓水平調(diào)節(jié)機構43，主要包括側架5、底部u型架17、舌型調(diào)節(jié)機構。

側架5下部安裝如圖5所示，側架5前端通過軸4安裝在下部u形架17，并可在豎直面內(nèi)繞軸4旋轉，側架5后端為圓心角呈21°的弧形管21，其上分部了三個高度不同的定位孔，以平地水平定位孔為基準，上樓水平定位孔在其上13°，下樓水平定位孔在其下18°，定位孔與下部u形架17的舌形機構互相配合固定。

舌型調(diào)節(jié)機構包括舌形擋片22、導向片38、引導環(huán)39和彈簧23，所述舌形擋片22位于導向片38內(nèi)，舌形擋片22后端設有彈簧23和引導環(huán)39，舌形擋片22后端通過穿過彈簧23和引導環(huán)39的鋼絲27連接位于上部扶手處的活動把手3，在上部扶手處拉緊活動把手3。

使用者在復健儀上部扶手處拉緊活動把手，通過鋼絲，將舌形調(diào)節(jié)機構中的舌型彈塊22拉進下部u型架17內(nèi)，此時側架5可繞側架前端旋轉，旋轉側架5，使定位孔到固定檔位時，松開活動把手，鋼絲放松，彈簧23將舌型彈塊22彈出下部u型架17，伸入側架5，固定好側架5，使側架5完成一定角度的調(diào)節(jié)旋轉，調(diào)節(jié)旋轉角度與上樓（下樓）的仰角（俯角）在可控范圍內(nèi)保持相同，上樓（下樓）時，向前（后）旋轉側架5，調(diào)節(jié)爬樓時的角度差，達到爬樓時亦可保持使用者對復健儀施力方向大體保持豎直方向。

因?qū)嶋H爬樓時車架會產(chǎn)生較大的仰角和俯角，可能使機架和使用者的重心前移，偏離支點，產(chǎn)生危險，為消除安全隱患，在下部u形架17上增加了一套舌形調(diào)節(jié)機構，主要以舌形擋片22和側架5上三個高低位置不同的定位孔的配合，實現(xiàn)不同角度的調(diào)節(jié)，達到在爬樓時始終保持上部支撐部分的水平，保證了使用者的安全。

可調(diào)節(jié)高度的框架裝置41，主要包括框架1、高度調(diào)節(jié)桿2，分內(nèi)外兩層：外層為帶有孔的外圓柱殼，內(nèi)層為具有高度調(diào)節(jié)點的柱型結構，框架1內(nèi)裝有高度調(diào)節(jié)桿2，用于滿足不同身高及年齡使用者的需求。

plc觸屏控制裝置，采用plc觸屏控制器，并自主編寫研發(fā)配套控制程序，plc觸屏控制器連接電機9和離合器33，用于控制離合動力切換、制動、爬樓、低速步行。使功能繁多、結構復雜的復健儀，可以被簡單輕松地操作，大大方便了老年人的使用，該創(chuàng)新理念符合我們作品所面向的目標群體。

如圖7所示，本發(fā)明的爬樓式多功能復健儀的爬樓梯過程：

(1)爬樓時，爬樓梯桿20升至最高處，前輪31頂住臺階的豎直面，鏈輪11按如上原理轉動，帶動爬樓梯桿20向前落下，此時爬樓梯桿前足與后輪撐地。

(2)機架被輕微向上抬起，直至爬樓梯桿20后足著地。

(3)接著完全由爬樓梯桿20支撐，機架被向上前方緩慢抬起，之后前輪31接觸一級臺階水平面。

(4)繼續(xù)運動，前輪31與爬樓梯桿后足將支撐地面，機架再次被上揚一個角度，至后輪著地。

(5)再由兩輪支撐地面，爬樓梯桿如步驟（1）落下，如此往復，每完成1~5的步驟，復健儀前進一個臺階。

復健儀準備向上爬樓前將上部機架通過水平調(diào)節(jié)機構，向前下方轉動一擋，準備向下爬樓前將上部機架通過水平調(diào)節(jié)機構，向后下方轉動一擋。