本技術(shù)涉及醫(yī)療輔助器械領域，特別是指一種可實現(xiàn)多種運動的機械結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、腳踝是人體最容易受傷的部位之一，常見的腳踝損傷包括扭傷、韌帶撕裂、骨折等。這些損傷會導致腳踝腫脹、疼痛、活動受限等癥狀，嚴重的情況下可能需要手術(shù)治療。腳踝運動訓練的目的是通過一系列的運動和物理治療方法，促進腳踝受傷部位的愈合和恢復功能。運動訓練可以幫助患者恢復腳踝的穩(wěn)定性、靈活性和力量，減少再次受傷的風險，提高日常生活和運動能力。

2、但目前的踝關節(jié)運動訓練設備在結(jié)構(gòu)設計方面復雜，運動不協(xié)調(diào)；并且大多數(shù)踝關節(jié)運動機器人存在自由度數(shù)不足，導致運動訓練模式單一，靈活性差，較難產(chǎn)生有針對性踝關節(jié)內(nèi)翻、外翻進行牽位拉伸，無法滿足對踝關節(jié)的多樣化訓練要求，使患者的踝關節(jié)運動訓練不能達到理想的效果。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型提出一種可實現(xiàn)多種運動的機械結(jié)構(gòu)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中結(jié)構(gòu)復雜且自由度數(shù)不足的問題。

2、本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

3、一種可實現(xiàn)多種運動的機械結(jié)構(gòu)，包括支撐板，支撐板上設有下筒體，下筒體通過下轉(zhuǎn)軸帶動中筒體沿z軸轉(zhuǎn)動，中筒體的軸線與z軸重合，中筒體通過y向轉(zhuǎn)軸鉸接有上連接件，上連接件的軸線與y軸垂直，上連接件通過上轉(zhuǎn)軸帶動上筒體沿x軸轉(zhuǎn)動，上筒體的軸線與x軸重合，上筒體的側(cè)壁固定有上平臺，下轉(zhuǎn)軸、上轉(zhuǎn)軸和y向轉(zhuǎn)軸均由驅(qū)動電機驅(qū)動。

4、進一步的，所述下筒體和上筒體均包括筒體，筒體內(nèi)固定有驅(qū)動電機，驅(qū)動電機的輸出軸與上連接件或中筒體固定連接。

5、進一步的，所述筒體套接在上連接件和中筒體上。筒體套接在上連接件和中筒體上有助于提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和連接強度，從而為用戶提供更安全、更可靠的運動訓練。

6、進一步的，所述下轉(zhuǎn)軸和上轉(zhuǎn)軸處的筒體內(nèi)側(cè)壁固定有定位環(huán)，定位環(huán)與上連接件或中筒體之間通過平面軸承連接。當平面軸承磨損或損壞時，可以快速進行更換，減少了維護時間和成本。

7、進一步的，所述上連接件與中筒體的側(cè)壁設有圓環(huán)形的凹槽，凹槽的截面為半圓形，筒體的側(cè)壁設有多個螺紋孔，螺紋孔與凹槽對應，螺紋孔內(nèi)放置有滾珠，滾珠一端置于凹槽內(nèi)，另一端置于螺紋孔內(nèi)，螺紋孔內(nèi)螺接有定位螺栓，定位螺栓與滾珠相抵。通過定位螺栓與滾珠的配合使用，可以實現(xiàn)對上連接件和中筒體在筒體內(nèi)的精確定位和固定。通過滾珠和定位螺栓的配合，有助于減少在訓練過程中可能出現(xiàn)的晃動或錯位，使上連接件和中筒體與筒體之間的連接更加穩(wěn)固。

8、進一步的，所述驅(qū)動電機為步進電機或伺服電機，所述中筒體內(nèi)的驅(qū)動電機通過直角減速器與y向轉(zhuǎn)軸相連。通過步進電機或伺服電機較高的控制精度和性能，可以精確控制y向轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，從而實現(xiàn)高精度的運動控制，達到適應不同用戶的訓練需求的效果。

9、進一步的，所述上平臺上設有若干個固定帶，固定帶使腳長的方向與上筒體的軸線平行。固定帶的設計使得用戶的腳能夠穩(wěn)定地放置在上平臺上，從而確保腳踝能夠按照預定的運動軌跡進行訓練。

10、進一步的，所述支撐板的重心和上平臺的重心在同一條垂線上，支撐板的面積大于上連接件帶動上平臺轉(zhuǎn)動的最大面積。較大的支撐板面積可以防止用戶在運動訓練過程中因裝置的不穩(wěn)定而發(fā)生滑倒或摔傷，從而提高整體的安全性。

11、有益效果：

12、本實用新型能夠模擬腳踝的多種自然運動，包括側(cè)向運動(沿z軸轉(zhuǎn)動)、背屈和跖屈(沿y軸轉(zhuǎn)動)、內(nèi)翻和外翻(沿x軸轉(zhuǎn)動)，為用戶提供全面的運動訓練。支撐板和固定平臺為用戶提供穩(wěn)定的支撐，確保在用戶腳踝在運動訓練過程中的安全。該裝置設計緊湊，占地面積小，通過多自由度的轉(zhuǎn)動，達到模擬腳踝的自然運動的效果，提高腳踝的穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)性。

技術(shù)特征：

1.一種可實現(xiàn)多種運動的機械結(jié)構(gòu)，包括支撐板(1)，其特征在于：支撐板(1)上設有下筒體(2)，下筒體(2)通過下轉(zhuǎn)軸(15)帶動中筒體(3)沿z軸轉(zhuǎn)動，中筒體(3)的軸線與z軸重合，中筒體(3)通過y向轉(zhuǎn)軸(13)鉸接有上連接件(4)，上連接件(4)的軸線與y軸垂直，上連接件(4)通過上轉(zhuǎn)軸(16)帶動上筒體(5)沿x軸轉(zhuǎn)動，上筒體(5)的軸線與x軸重合，上筒體(5)的側(cè)壁固定有上平臺(17)，下轉(zhuǎn)軸(15)、上轉(zhuǎn)軸(16)和y向轉(zhuǎn)軸(13)均由驅(qū)動電機驅(qū)動。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可實現(xiàn)多種運動的機械結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述下筒體(2)和上筒體(5)均包括筒體(6)，筒體(6)內(nèi)固定有驅(qū)動電機，驅(qū)動電機的輸出軸與上連接件(4)或中筒體(3)固定連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可實現(xiàn)多種運動的機械結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述筒體(6)套接在上連接件(4)和中筒體(3)上。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可實現(xiàn)多種運動的機械結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述下轉(zhuǎn)軸(15)和上轉(zhuǎn)軸(16)處的筒體(6)內(nèi)側(cè)壁固定有定位環(huán)(7)，定位環(huán)(7)與上連接件(4)或中筒體(3)之間通過平面軸承(8)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可實現(xiàn)多種運動的機械結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述上連接件(4)與中筒體(3)的側(cè)壁設有圓環(huán)形的凹槽(9)，凹槽(9)的截面為半圓形，筒體(6)的側(cè)壁設有多個螺紋孔(10)，螺紋孔(10)與凹槽(9)對應，螺紋孔(10)內(nèi)放置有滾珠(11)，滾珠(11)一端置于凹槽(9)內(nèi)，另一端置于螺紋孔(10)內(nèi)，螺紋孔(10)內(nèi)螺接有定位螺栓(12)，定位螺栓(12)與滾珠(11)相抵。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可實現(xiàn)多種運動的機械結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述驅(qū)動電機為步進電機或伺服電機，所述中筒體(3)內(nèi)的驅(qū)動電機通過直角減速器與y向轉(zhuǎn)軸(13)相連。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可實現(xiàn)多種運動的機械結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述上平臺(17)上設有若干個固定帶(14)，固定帶(14)使腳長的方向與上筒體(5)的軸線平行。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可實現(xiàn)多種運動的機械結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述支撐板(1)的重心和上平臺(17)的重心在同一條垂線上，支撐板(1)的面積大于上連接件(4)帶動上平臺(17)轉(zhuǎn)動的最大面積。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)提出了一種可實現(xiàn)多種運動的機械結(jié)構(gòu)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中結(jié)構(gòu)復雜且自由度數(shù)不足的問題。訓練裝置包括支撐板，支撐板上設有下筒體，下筒體通過下轉(zhuǎn)軸帶動中筒體沿Z軸轉(zhuǎn)動，中筒體的軸線與Z軸重合，中筒體通過Y向轉(zhuǎn)軸鉸接有上連接件，上連接件的軸線與Y軸垂直，上連接件通過上轉(zhuǎn)軸帶動上筒體沿X軸轉(zhuǎn)動，上筒體的軸線與X軸重合，上筒體的側(cè)壁固定有上平臺，轉(zhuǎn)軸、上轉(zhuǎn)軸和Y向轉(zhuǎn)軸均由驅(qū)動電機驅(qū)動。本技術(shù)能夠模擬腳踝的多種自然運動，包括側(cè)向運動、背屈和跖屈、內(nèi)翻和外翻，為用戶提供全面的運動訓練。還具有設計緊湊，占地面積小，通過多自由度的轉(zhuǎn)動，達到模擬腳踝的自然運動的效果，提高腳踝的穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)性。

技術(shù)研發(fā)人員：李洪鵬,王傳章,王寧,姚新燕,田勝濤,王梓霖,董厚賢,劉小龍,杜帥鵬,張智博,林森,劉書明
受保護的技術(shù)使用者：新華響水潭抽水蓄能發(fā)電有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240312
技術(shù)公布日：2024/12/30