專利名稱：一種肢體智能康復(fù)工作站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種肢體康復(fù)治療儀器，具體涉及一種肢體智能康復(fù)工作站。
技術(shù)背景在世界范圍內(nèi)殘疾人是一個龐大的特殊群體，為了提高殘疾人生活的積極性，世界各國都致力于幫助殘疾人康復(fù)的科學研究。國內(nèi)外許多醫(yī)學專家研究表明，任何藥品、保健品都無法代替運動的作用，自我運動是中風患者心理、智力、肢體康復(fù)的最有效的方法，同時科學合理的適量運動可增強體質(zhì)，抵抗疾病和調(diào)節(jié)臟腑陰陽平衡，促進新陳代謝，改善血液循環(huán)，增強免疫功能。隨著社會的進步發(fā)展，市場上適用于正常人、老人運動鍛煉的設(shè)備已經(jīng)名目繁多了，如跑步機、室外運動器材等，而適應(yīng)于肢體運動障礙患者的康復(fù)訓練設(shè)備卻很少，并且現(xiàn)有的康復(fù)訓練設(shè)備只是純粹的機械方面的結(jié)合，不能夠進行智能控制，因此現(xiàn)有的康復(fù)訓練設(shè)備功能單一，無法滿足不同患者的不同需求。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種能夠為不同的患者提供不同的訓練方法，同時能夠智能控制訓練設(shè)備的肢體智能康復(fù)工作站。為達到上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案一種肢體智能康復(fù)工作站，包括上肢訓練設(shè)備、下肢訓練設(shè)備和設(shè)置有智能控制模塊的控制盒，所述下肢訓練設(shè)備設(shè)置在底座上，所述上肢訓練設(shè)備設(shè)置在懸臂梁的一端，控制盒設(shè)置在懸臂梁上，所述懸臂梁通過斜桿固定在底座上，所述智能控制模塊分別控制連接上肢訓練設(shè)備和下肢訓練設(shè)備。所述智能控制模塊包括控制單元、輸入及顯示模塊、上肢電機、上肢電機信號感應(yīng)裝置、下肢電機、下肢電機信號感應(yīng)裝置和調(diào)速板，所述上肢電機信號感應(yīng)裝置、下肢電機信號感應(yīng)裝置的信號輸出端分別連接控制單元的信號輸入端，調(diào)速板與控制單元相連接，所述控制單元的控制信號輸出端分別控制連接上肢電機和下肢電機，所述控制單元還與輸入及顯示模塊相連接。所述控制單元包括電機控制單元和中央處理單元，所述上肢電機信號感應(yīng)裝置包括上肢電機扭矩傳感器、上肢電機編碼器，所述下肢電機信號感應(yīng)裝置包括下肢電機扭矩傳感器、下肢電機編碼器，所述上肢電機扭矩傳感器、上肢電機編碼器、下肢電機扭矩傳感器、下肢電機編碼器的信號輸出端分別連接中央處理單元的信號輸入端，中央處理單元與電機控制單元相互通信，電機控制單元的控制信號輸出端分別連接上肢電機和下肢電機。所述輸入及顯示模塊為觸控顯示屏，所述中央處理單元的顯示信號輸出端連接觸控顯示屏的信號輸入端。所述上肢訓練設(shè)備包括懸臂梁、上肢電機、減速箱第一殼體，所述第一殼體設(shè)置在懸臂梁的一端，所述上肢電機和減速箱設(shè)置在第一殼體內(nèi)，上肢電機的輸出軸連接減速箱，減速箱的兩個輸出軸通過第一殼體的中心分別連接上曲柄。所述下肢訓練設(shè)備包括下肢電機、大帶輪、小帶輪、下曲柄和踏板，所述下肢電機的輸出端連接小帶輪，小帶輪通過皮帶連接大帶輪，所述下曲柄固定設(shè)置在大帶輪的中心軸上，下曲柄的兩端固定設(shè)置有踏板。所述底座包括前支撐桿、后支撐桿、大帶輪支撐板，所述前支撐桿為空心結(jié)構(gòu)，下肢電機和小帶輪設(shè)置在前支撐桿內(nèi)，所述大帶輪設(shè)置在大帶輪支撐板上，所述大帶輪支撐板固定設(shè)置在前支撐桿上，大帶輪支撐板也為空心，并與前支撐桿相連通，所述大帶輪支撐板還通過支撐桿連接桿與后支撐桿固定連接。所述斜桿通過旋轉(zhuǎn)盤與懸臂梁活動連接。由于本實用新型分別設(shè)置有上肢訓練設(shè)備和下肢訓練設(shè)備，因此患者可以根據(jù)自 身的不同情況選擇上肢康復(fù)訓練或者下肢康復(fù)訓練，同時本實用新型設(shè)置有智能控制模塊，智能控制模塊可以按照患者的需求分別對上肢訓練設(shè)備和下肢訓練設(shè)備進行控制調(diào)節(jié)，達到智能控制的目的。

圖I是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型智能控制模塊的原理框圖。
具體實施方式
如圖I所示本實用新型包括第一殼體I、懸臂梁2、上肢電機3、減速箱4、下肢電機5、控制盒6,所述懸臂梁2的一端設(shè)置有把手17,另一端設(shè)置有第一殼體1，上肢電機3和減速箱4設(shè)置在第一殼體I內(nèi)，所述上肢電機3的輸出軸連接減速箱4，減速箱4的兩個輸出軸穿過第一殼體I的中心軸分別連接上曲柄7 ;所述控制盒6設(shè)置在懸梁臂2上，在控制盒6內(nèi)設(shè)置有智能控制模塊，所述的智能控制模塊控制連接上肢電機3和下肢電機4 ;所述懸臂梁2還通過旋轉(zhuǎn)盤8連接斜桿9的一端，所述斜桿9的另一端固定設(shè)置在前支撐桿10上，所述的前支撐桿10為空心的結(jié)構(gòu)，在前支撐桿10內(nèi)設(shè)置有下肢電機5和小帶輪11，所述前支撐桿10還與空心結(jié)構(gòu)的大帶輪支撐板12固定在一起，所述前支撐桿10與大帶輪支撐板12相連通，在大帶輪支撐板12上設(shè)置有大帶輪13，所述下肢電機5的輸出軸連接小帶輪11，小帶輪11通過皮帶連接大帶輪13，所述大帶輪13上設(shè)置有下曲柄，所述下曲柄穿過大帶輪13的中心軸，在下曲柄的兩端分別固定設(shè)置有踏板14。所述大帶輪支持板12還通過支撐桿連接桿15與后支撐桿16固定連接。如圖2所示所述智能控制模塊包括電機控制單元、中央處理單元、上肢電機扭矩傳感器、上肢電機編碼器、下肢電機扭矩傳感器、下肢電機編碼器和觸控顯示屏，所述上肢電機扭矩傳感器、上肢電機編碼器、下肢電機扭矩傳感器、下肢電機編碼器的信號輸出端分別連接中央處理單元的信號輸入端，中央處理單元的顯示信號輸出端連接觸控顯示屏，所述觸控顯示屏設(shè)置在控制盒上；所述中央處理單元還與電機控制單元相互通信，電機控制單元輸出的控制信號分別控制連接上肢電機和下肢電機；所述中央處理單元和電機控制單元還分別與調(diào)速板相連接。所述智能控制模塊還包括電源電路，所述電源電路包括變壓器，所述變壓器的一次端通過開關(guān)K連接外部電源，變壓器的二次側(cè)連接調(diào)速板的電源端，所述外部電源還通過開關(guān)K連接開關(guān)電源板，所述開關(guān)電源板連接中央處理單元的電源端。使用本實用新型接通電源，按下開關(guān)開機，觸控顯示屏進入功能設(shè)定狀態(tài)，患者可以根據(jù)自身的情況選擇上肢訓練或下肢訓練或四肢訓練，同時在電機控制單元中設(shè)置有三種模式供患者選擇(I)被動訓練模式 有些患者在生活中完全不能夠主動用自己本身的力量進行站、走、舉胳膊腿等活動，這時訓練系統(tǒng)可以設(shè)置為被動訓練模式帶動患者進行訓練，在被動訓練模式下，患者可以根據(jù)自身的需要通過觸控顯示屏自行設(shè)定電機的堵轉(zhuǎn)電流和電機的轉(zhuǎn)動速度參數(shù)及轉(zhuǎn)動方向參數(shù)(體重大的人設(shè)置的堵轉(zhuǎn)電流值相應(yīng)也大，體重小的人設(shè)置的堵轉(zhuǎn)電流相應(yīng)也小)，參數(shù)設(shè)定好后中央處理單元輸出控制信號給調(diào)速板，調(diào)速板帶動電機按照設(shè)定的轉(zhuǎn)速運行。在被動訓練模式下，設(shè)計有反痙攣控制電機編碼器時刻監(jiān)視電機的轉(zhuǎn)速，并將檢測的信號反饋給中央處理單元，一旦患者發(fā)生痙攣時，患者會出現(xiàn)肢體神經(jīng)不可控制，肢體不能動作，此時電機會發(fā)生堵轉(zhuǎn)，電機的驅(qū)動電流急劇增加，電機編碼器感應(yīng)到電機的變化信號，并將信號傳送給中央處理單元，中央處理單元通過電機控制單元發(fā)出信號令電機停止運行，避免了患者肌肉、關(guān)節(jié)受到傷害，或者導致設(shè)備翻倒，然后中央處理單元通過電機控制單元發(fā)出信號令電機反向運行，來緩解痙攣。通過中央處理單元與電機編碼器的配合使用可以實時調(diào)節(jié)電機的運行，保證患者的安全。在被主動訓練模式下，可以設(shè)置單向(向前或向后)，也可以設(shè)置周期循環(huán)訓練，周期循環(huán)訓練時間可以設(shè)定。(2)助力訓練模式有些患者在生活中不能夠主動用他們自己的力量進行站、走、舉起胳膊、腿等活動，但是他們肌肉還有剩余力量，為增強患者的訓練信心，本系統(tǒng)設(shè)計了助力訓練模式此種訓練模式下，當患者進行訓練時電機編碼器會感應(yīng)到加在輸出軸上的力矩，并將該力矩信號傳送給中央處理單元，中央處理單元輸出信號通過調(diào)速板在訓練方向上增加輔助力矩，患者用很小的力量就可以踩動踏板或轉(zhuǎn)動手柄進行訓練，這種模式下，能夠持續(xù)判斷患者心理訓練方向，增強患者運動訓練的信心和激發(fā)患者運動訓練的潛力。(3)主動訓練模式主動訓練就是患者用他們自己的力量直接踩動踏板或轉(zhuǎn)動上曲柄進行訓練，以鍛煉肌肉力量；并且在康復(fù)訓練中，可以設(shè)定阻尼增強患者的鍛煉強度。在主動訓練模式下，設(shè)計有對稱訓練方式，患者做主動訓練時，左右肢體力量可能不一樣，電機編碼器同樣可以檢測電機的轉(zhuǎn)矩信息傳送給中央處理單元，并轉(zhuǎn)換成訓練時患者左右肢體的力量值顯示出來，從而提醒患者注意訓練的針對性。本實用新型兼?zhèn)淞松现柧毢拖轮柧殻瑫r設(shè)置了三種訓練模式，為不同的患者提供了更多的選擇，而且結(jié)構(gòu)設(shè)置非常人性化，當患者只鍛煉下肢的時候可以將懸臂梁2旋轉(zhuǎn)180°，此時把手14旋轉(zhuǎn)到對應(yīng)位置，患者可以手扶把手14進行下肢鍛煉，即為下肢鍛煉提供了空間，有保證了訓練者的安全，同時通過智能控制模塊對三種模式進行智能控制，進一步保證了患者在訓練過程中的安全。本實用新型為做好殘疾人的康復(fù)工作，維護殘疾人合法權(quán)益，促進社會公平正義的發(fā)展提供了很大幫助，有利于調(diào)動殘疾人的積極性和創(chuàng)造 性，幫助更多的患者康復(fù)。
權(quán)利要求1.一種肢體智能康復(fù)工作站，其特征在于包括上肢訓練設(shè)備、下肢訓練設(shè)備和設(shè)置有智能控制模塊的控制盒，所述下肢訓練設(shè)備設(shè)置在底座上，所述上肢訓練設(shè)備設(shè)置在懸臂梁的一端，控制盒設(shè)置在懸臂梁上，所述懸臂梁通過斜桿固定在底座上，所述智能控制模塊分別控制連接上肢訓練設(shè)備和下肢訓練設(shè)備。
2.如權(quán)利要求I所述的肢體智能康復(fù)工作站，其特征在于所述智能控制模塊包括控制單元、輸入及顯示模塊、上肢電機、上肢電機信號感應(yīng)裝置、下肢電機、下肢電機信號感應(yīng)裝置和調(diào)速板，所述上肢電機信號感應(yīng)裝置、下肢電機信號感應(yīng)裝置的信號輸出端分別連接控制單元的信號輸入端，調(diào)速板與控制單元相連接，所述控制單元的控制信號輸出端分別控制連接上肢電機和下肢電機，所述控制單元還與輸入及顯示模塊相連接。
3.如權(quán)利要求2所述的肢體智能康復(fù)工作站，其特征在于所述控制單元包括電機控制單元和中央處理單元，所述上肢電機信號感應(yīng)裝置包括上肢電機扭矩傳感器、上肢電機編碼器，所述下肢電機信號感應(yīng)裝置包括下肢電機扭矩傳感器、下肢電機編碼器，所述上肢電機扭矩傳感器、上肢電機編碼器、下肢電機扭矩傳感器、下肢電機編碼器的信號輸出端分別連接中央處理單元的信號輸入端，中央處理單元與電機控制單元相互通信，電機控制單元的控制信號輸出端分別連接上肢電機和下肢電機。
4.如權(quán)利要求3所述的肢體智能康復(fù)工作站，其特征在于所述輸入及顯示模塊為觸控顯示屏，所述中央處理單元的顯示信號輸出端連接觸控顯示屏的信號輸入端。
5.如權(quán)利要求I至4中任意一項所述的肢體智能康復(fù)工作站，其特征在于所述上肢訓練設(shè)備包括懸臂梁、上肢電機、減速箱第一殼體，所述第一殼體設(shè)置在懸臂梁的一端，所述上肢電機和減速箱設(shè)置在第一殼體內(nèi)，上肢電機的輸出軸連接減速箱，減速箱的兩個輸出軸通過第一殼體的中心分別連接上曲柄。
6.如權(quán)利要求5所述的肢體智能康復(fù)工作站，其特征在于所述下肢訓練設(shè)備包括下肢電機、大帶輪、小帶輪、下曲柄和踏板，所述下肢電機的輸出端連接小帶輪，小帶輪通過皮帶連接大帶輪，所述下曲柄固定設(shè)置在大帶輪的中心軸上，下曲柄的兩端固定設(shè)置有踏板。
7.如權(quán)利要求6所述的肢體智能康復(fù)工作站，其特征在于所述底座包括前支撐桿、后支撐桿、大帶輪支撐板，所述前支撐桿為空心結(jié)構(gòu)，下肢電機和小帶輪設(shè)置在前支撐桿內(nèi)，所述大帶輪設(shè)置在大帶輪支撐板上，所述大帶輪支撐板固定設(shè)置在前支撐桿上，大帶輪支撐板也為空心，并與前支撐桿相連通，所述大帶輪支撐板還通過支撐桿連接桿與后支撐桿固定連接。
8.如權(quán)利要求7所述的肢體智能康復(fù)工作站，其特征在于所述斜桿通過旋轉(zhuǎn)盤與懸臂梁活動連接。
專利摘要一種肢體智能康復(fù)工作站，其特征在于包括上肢訓練設(shè)備、下肢訓練設(shè)備和設(shè)置有智能控制模塊的控制盒，所述下肢訓練設(shè)備設(shè)置在底座上，所述上肢訓練設(shè)備設(shè)置在懸臂梁的一端，控制盒設(shè)置在懸臂梁上，所述懸臂梁通過斜桿固定在底座上，所述智能控制模塊分別控制連接上肢訓練設(shè)備和下肢訓練設(shè)備。本實用新型分別設(shè)置有上肢訓練設(shè)備和下肢訓練設(shè)備，因此患者可以根據(jù)自身的不同情況選擇上肢康復(fù)訓練或者下肢康復(fù)訓練，同時本實用新型設(shè)置有智能控制模塊，智能控制模塊可以按照患者的需求分別對上肢訓練設(shè)備和下肢訓練設(shè)備進行控制調(diào)節(jié)，達到智能控制的目的。
文檔編號A63B23/12GK202537873SQ20122007832
公開日2012年11月21日 申請日期2012年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月5日
發(fā)明者牛留栓 申請人:鄭州優(yōu)德實業(yè)股份有限公司