專利名稱：一種治療康復系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，尤其涉及一種治療康復系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，較低端的技術(shù)采用關(guān)節(jié)活動訓練器來活動關(guān)節(jié)，功率自行車用來訓練上下肢肌力，存在以下問題I、安全性差。被動訓練的時候，當患者肌肉產(chǎn)生痙攣時，不能實施有效的保護造成意外傷害。2、功能單一，要構(gòu)建全面的訓練模式需要大量的不同功能的設(shè)備，占用場地面積大，不變維護。3、性能指標達不到應(yīng)用要求，由于關(guān)節(jié)活動范圍的擴增，是要已精確的速度和微小的位移積累來完成的，而現(xiàn)有技術(shù)由于成本因素及技術(shù)要求高的限制，很多此類產(chǎn)品的動力源采用普通減速電機，皮帶輪傳輸動力，速度位置精度遠遠達不到使用要求。4、缺少訓練效果的評定功能。5、不能根據(jù)患者能力自動改變訓練模式，比如被動到主動訓練的轉(zhuǎn)變。6、缺少人機互動性，訓練內(nèi)容枯燥?，F(xiàn)有較聞端的技術(shù)，有等速評定設(shè)備、聞端CPM關(guān)節(jié)活動度訓練設(shè)備,上述關(guān)節(jié)活動度訓練設(shè)備有如下缺陷，具體如下所述I、等速設(shè)備偏重于評定功能，高端CPM關(guān)節(jié)活動度訓練設(shè)備功能單一。2、等速設(shè)備采用價格高昂的技術(shù)方案，因此整機價格高，無法向鄉(xiāng)鎮(zhèn)級醫(yī)院普及。3、缺少ADL生活能力訓練功能。4、不能多臺聯(lián)機工作，不便于現(xiàn)場多人訓練管理。綜上所述，現(xiàn)有的治療康復系統(tǒng)不能滿足廣大用戶的集成度低、需求場地大、自動化程度低，不能滿足一機多功能的訓練需求。因而，目前需要本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切解決的一個技術(shù)問題就是如何找到一種新型的治療設(shè)備系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成度高、需求場地小、自動化程度高，能夠最大限度的滿足一機多功能的訓練需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的一個技術(shù)問題是提供一種治療康復系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成度高、需求場地小、自動化程度高，能夠最大限度的滿足一機多功能的訓練需要。為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種治療康復系統(tǒng)，包括工作站、數(shù)據(jù)電纜和一個以上治療康復系統(tǒng)的主機，所述工作站和所述主機通過數(shù)據(jù)電纜連接；所述主機，用于完成用戶的治療康復訓練和/或日常生活能力模擬訓練；所述工作站，用于完成對一臺以上所主機的適用控制和/或?qū)λ鲋鳈C的運行數(shù)據(jù)分析、存儲。 優(yōu)選的，所述主機包括主桿固定架、升降調(diào)節(jié)裝置和訓練機頭，所述升降調(diào)節(jié)裝置安裝于所述主桿固定架內(nèi)，所述訓練機頭固定安裝在所述升降調(diào)節(jié)裝置上，所述升降調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)整所述訓練機頭的高度。優(yōu)選的，所述主桿固定架包括底座和立柱，所述主桿固定架用于支撐所述主機整機的穩(wěn)定；所述立柱內(nèi)部設(shè)有升降電機與升降連接板連接用于調(diào)節(jié)所述訓練機頭的升降。優(yōu)選的，所述訓練機頭包括伺服電機、減速箱，所述訓練機頭由機頭固定架和訓練機頭角度控制器連接在直線軸承上，用于對人體各關(guān)節(jié)部位的訓練；所述訓練機頭前段還配置了電滑環(huán)、扭矩傳感器、訓練桿固定鎖死裝置和訓練桿，所述訓練桿的固定端可拆卸的插入所述訓練桿固定鎖死裝置內(nèi)從而與所述訓練機頭連接；所述訓練桿包括針對不同關(guān)節(jié)部位的多種型號，針對于不同關(guān)節(jié)部位的所述訓練桿的固定端都分別設(shè)置有ID芯片，用于標示所述訓練桿是用于哪個關(guān)節(jié)部位的訓練桿；所述訓練桿固定鎖死裝置內(nèi)設(shè)有彈簧，用于必要時鎖死所述訓練桿；所述訓練桿固定鎖死裝置內(nèi)安裝有ID芯片識別器，用于自動識別插入所述訓練桿固定鎖死裝置內(nèi)的訓練桿的型號并設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，從而控制程序自動進入該型號訓練桿對應(yīng)的關(guān)節(jié)的訓練模式。優(yōu)選的，每個所述訓練桿內(nèi)都設(shè)置了扭矩限制器，用于在有過載的轉(zhuǎn)速時所述訓練桿可以保持停止轉(zhuǎn)動，而當電機空轉(zhuǎn)、等速度降下、訓練桿恢復功能。優(yōu)選的，所述主機內(nèi)還設(shè)置有單片機控制器，所述單片機控制器與所述扭矩傳感器、所述ID芯片識別器和所述伺服電機連接，用于對所述伺服電機控制以及采集所述伺服電機的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)和所述扭矩傳感器取得的數(shù)據(jù)，所述單片機控制器還與所述工作站連接，用于將采集的數(shù)據(jù)傳輸給所述工作站和接收所述工作站的運行指令，依照運行指令對所述伺服電機控制。優(yōu)選的，所述訓練機頭，通過伺服電機所產(chǎn)生的動力、抗力和經(jīng)過減速箱來降低伺服電機的轉(zhuǎn)速及增加輸出扭矩，并通過電滑環(huán)連接扭矩傳感器信號線，向主機提供扭矩和訓練桿的ID信息，兩個及兩個以上的訓練機頭部件構(gòu)成用于提供所述治療康復系統(tǒng)的主動或被動訓練機頭裝置；所述升降電機帶動直線軸承旋轉(zhuǎn)，使直線軸承承套在直線導軌上滑動,所述直線軸承導軌升降裝置用于提供所述治療康復系統(tǒng)的訓練機頭的升降功能；所述訓練桿，由不同形狀和長度的金屬桿組成，所述訓練桿裝置的頭部由軸銷和所述軸銷的ID芯片和觸點組成，所述訓練桿裝置的中部由能夠旋轉(zhuǎn)的肢體固定帶和托架組成，所述訓練桿裝置是用于連接所述固定鎖死裝置和固定患者受訓肢體的裝置；所述固定鎖死裝置，通過彈簧和銷子來鎖定所述訓練桿裝置，并通過所述訓練桿裝置的扭矩限制器來控制扭力，所述固定鎖死裝置是用于所述訓練桿裝置和控制所述訓練桿裝置過載保護的安全裝置；訓練機頭角度控制器，是用于通過手擰螺帽來控制所述訓練機頭裝置的角度的裝置；所述伺服電機為1000W的普通伺服電機。優(yōu)選的，所述主機上還配備了一體式觸摸顯示器，用于設(shè)定訓練參數(shù)，顯示訓練數(shù)據(jù)信息，控制訓練機頭裝置和控制與所述工作站進行數(shù)據(jù)交換的裝置。優(yōu)選的，所述工作站為臺車式結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的有益效果是I、本系統(tǒng)是對殘疾人全身各部位功能狀態(tài)的組合型單元康復訓練設(shè)備，它適合我國縣級殘疾人康復中心使用，由于集成度高，需求場地小、自動化程度高，能夠最大限度的滿足一機多功能的訓練需要，同時解決同類設(shè)備從國外進口國內(nèi)市場需求，大大的解決臨床需求，降低產(chǎn)品的價格。2、關(guān)節(jié)活動度訓練可針對以下關(guān)節(jié)同時進行多人訓練肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)、前臂、髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié);按臨床需求對不同關(guān)節(jié)的活動角度、速度進行配置，實現(xiàn)關(guān)節(jié)活動度的被動訓練;被動訓練中患者保護功能，具有肌肉痙攣智能識別功能；按臨床需求對不同關(guān)節(jié)的活動角度、速度、阻力進行配置，實現(xiàn)關(guān)節(jié)活動度主動訓練;識別不同患者的主/被動轉(zhuǎn)換點，實現(xiàn)被動訓練到主動訓練的無縫連接。3、肌力訓練可針對以下關(guān)節(jié)的相關(guān)肌肉群同時進行多人訓練肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)、前臂、 髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)；按臨床需求配置速度、活動范圍，對不同關(guān)節(jié)的相關(guān)肌肉群，進行主動訓練；按臨床需求配置阻力、活動范圍，對不同關(guān)節(jié)的相關(guān)肌肉群，進行被動訓練；識別不同患者的主/被動轉(zhuǎn)換點，實現(xiàn)被動訓練到主動訓練的無縫連接；被動訓練中患者保護功能，具有肌肉痙攣智能識別功能。4、協(xié)調(diào)能力訓練通過反饋患者的扭矩、速度、位置信息，使患者與觸控計算機屏幕的游戲互動，用來訓練患者的協(xié)調(diào)能力。5、日常生活能力訓練通過觸控計算機軟件控制訓練機頭模擬相應(yīng)的阻力、加速度、位移，實現(xiàn)如擰鑰匙、擰門把手、提東西、搬東西、汽車方向盤等日常應(yīng)用，使患者得到各種日常生活能力訓練，并能提供訓練評價。6、增強了安全保護能力，通過識別訓練桿的ID，使系統(tǒng)自動識別訓練內(nèi)容，避免人為差錯造成傷害，另外增加了機械的安全扭矩限制器，避免設(shè)備以外故障引發(fā)失控事故。7、工作站全局管理，在訓練現(xiàn)場通過工作站組網(wǎng)與多臺訓練主機進行信息交互， 使醫(yī)生能同時對多臺訓練主機進行參數(shù)設(shè)置、指定訓練方案、查看訓練進度、評估訓練結(jié)果、生成報表存檔等。總之，本發(fā)明提供了一種針對殘疾人的多功能治療康復系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成度高、需求場地小、自動化程度高，能夠最大限度的滿足一機多功能的訓練需要。


圖I是本發(fā)明的治療康復系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明中治療康復系統(tǒng)的主機的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明中固定鎖死裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明中訓練機頭角度調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明中治療康復系統(tǒng)的主機的電路示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明。本發(fā)明的核心思想之一是提供了一種治療康復系統(tǒng)，包括治療康復系統(tǒng)的主機， 用于完成用戶的治療康復訓練；工作站，用于完成多臺終端控制器的適用控制和數(shù)據(jù)分析、 存儲；數(shù)據(jù)電纜，用于連接所述工作站和所述兩個及兩個以上的所述治療康復系統(tǒng)的主機； 該系統(tǒng)集成度高、需求場地小、自動化程度高，能夠最大限度的滿足一機多功能的訓練需要。參照圖1，示出了本發(fā)明一種治療康復系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，具體可以包括治療康復系統(tǒng)的主機1，用于完成用戶的治療康復訓練。工作站2，用于完成多臺終端控制器的適用控制和數(shù)據(jù)分析、存儲。其中，所述工作站為臺車式結(jié)構(gòu)。工作站是由一臺控制系統(tǒng)同時控制4臺機器，避免多人控制，節(jié)省人力，也可以分開單個操作。工作站的功能具體如下所述I、病例管理；2、多訓練器識別及控制、訓練狀態(tài)監(jiān)視(進度、過載、緊急停止);3、設(shè)置訓練器的工作模式主動、被動，肌力訓練等速等張向心離心；4、采集訓練器位置、速度、力矩信號，可評估訓練效果；5、自動根據(jù)訓練效果調(diào)整訓練強度；6、衍生功能康復功能評測；7、生成訓練評估報告。數(shù)據(jù)電纜3，用于連接所述工作站和所述一個以上的所述治療康復系統(tǒng)的主機。參照圖2，示出了本發(fā)明中治療康復系統(tǒng)的主機的結(jié)構(gòu)示意圖，具體可以包括底座I ;電源2 ;驅(qū)動器3 ;控制器4 ;升降電機5 ;升降連接板6部件；立柱7 ;伺服電機8 ;減速箱9 ;固定鎖死部件10 ;訓練桿及手柄部件11 ;觸摸顯示器12 ;顯示器托桿13 ； 直線軸承14 ;訓練機頭角度控制器15 ;直線導軌16 ;機頭固定架17 ;電滑環(huán)部件18 ;扭矩傳感器19。底座I和立柱2組成所述主桿固定架；所述主桿固定架用于支撐治療康復系統(tǒng)的主機。訓練機頭裝置，通過伺服電機所產(chǎn)生的動力、抗力和經(jīng)過減速箱來降低伺服電機的轉(zhuǎn)速及增加輸出扭矩，并通過電滑環(huán)連接扭矩傳感器信號線，向主機提供扭矩和訓練桿的ID信息，兩個及兩個以上的訓練機頭部件構(gòu)成用于提供所述治療康復系統(tǒng)的主動或被動訓練機頭裝置。其中，訓練機頭裝置，通過伺服電機產(chǎn)生動力或抗力、經(jīng)過減速箱來降低
7伺服電機的轉(zhuǎn)速及增加輸出扭矩，扭矩傳感器固定在減速箱的輸出軸上，利用電滑環(huán)連接扭矩傳感器信號線向主機提供扭矩及訓練桿的ID信息，幾個部件組合在一起用于提供所述治療康復系統(tǒng)的主動、被動訓練機頭裝置。升降電機5通過直線軸承14和直線導軌16的連接，組成所述直線軸承導軌升降裝置；所述直線軸承導軌升降裝置用于提供所述治療康復系統(tǒng)的主機的直線軸承和直線導軌裝置。直線軸承導軌升降裝置，通過升降驅(qū)動電機帶動直線軸承旋轉(zhuǎn)，使直線軸承承套在直線導軌上滑動，所述直線軸承導軌升降裝置用于提供所述治療康復系統(tǒng)的訓練機頭的升降功能。其中，直線軸承導軌升降裝置，通過升降驅(qū)動電機帶動直線軸承旋轉(zhuǎn)，使直線軸承套在直線導軌上滑動，用于提供所述治療康復系統(tǒng)的訓練機頭的升降功能。伺服電機8和減速箱9組成所述伺機電機與減速箱裝置，所述伺機電機與減速箱裝置用于提供所述治療康復系統(tǒng)的伺機電機和減速箱。訓練桿裝置，由不同形狀和長度的金屬桿組成，所述訓練桿裝置的頭部由軸銷和所述軸銷的ID芯片和觸點組成，所述訓練桿裝置的中部由能夠旋轉(zhuǎn)的肢體固定帶和托架組成，所述訓練桿裝置是用于連接所述固定鎖死裝置和固定患者受訓肢體的裝置。其中，訓練桿裝置，由不同形狀長度的金屬桿構(gòu)成，訓練桿頭部有軸銷，軸銷上埋有I D芯片及觸點用于連接固定鎖死裝裝置，訓練桿中部有可活動的肢體固定帶及托架，用于固定患者受訓肢體。固定鎖死部件10通過電滑環(huán)部件18與訓練桿、扭矩限制器及手柄部件11相連， 組成所述固定鎖死裝置。所述固定鎖死裝置用于鎖死訓練桿。所述固定鎖死裝置可方便訓練桿的替換，有自動回位功能，使用時只需旋轉(zhuǎn)一下即可鎖住訓練桿，操作簡單實用方便。 訓練桿前段配備了扭矩控制器，在有過載的轉(zhuǎn)速時訓練桿可停止轉(zhuǎn)動，而電機空轉(zhuǎn)，等速度降下，訓練桿恢復功能，避免了由于控制失靈而對人造成的不必要傷害。固定鎖死裝置，通過彈簧和哨子來鎖定所述訓練桿裝置，并通過所述訓練桿裝置的扭矩限制器來控制扭力， 所述固定鎖死裝置是用于所述訓練桿裝置和控制所述訓練桿裝置過載保護的安全裝置；其中，固定鎖死裝置，通過彈簧和銷子的配合來鎖定訓練桿，再由訓練桿上的扭矩限制器來控制過大的扭力與機器的失控，用于鎖死訓練桿和控制訓練桿過載保護的安全裝置。升降連接板部件6、伺服電機8、減速箱9、訓練機頭角度控制器15和機頭固定架 17組成所述訓練機頭角度調(diào)節(jié)器。所述訓練機頭角度調(diào)節(jié)器由手擰螺帽來控制機頭的角度，擰緊時，機頭固定不動，松開時，訓練機頭可按要求調(diào)到適合的角度。所述訓練機頭角度調(diào)節(jié)器，用于通過手擰螺帽來控制機頭的角度。訓練機頭角度調(diào)節(jié)器，用于通過手擰螺帽來控制所述訓練機頭裝置的角度的裝置。其中，伺服電機、減速箱、電滑環(huán)、扭矩傳感器與固定鎖死部件相連，組成所述訓練機頭。訓練機頭與升降裝置和手擰螺帽相連，組成所述角度控制器。觸摸顯示器12和顯示器托桿13組成觸摸顯示器與顯示器托架裝置，所述觸摸顯示器與顯示器托架裝置用于顯示訓練數(shù)據(jù)信息。觸控計算機和計算機托架裝置，通過托架把觸控計算機連接到所述固定鎖死裝置，所述觸控計算機和計算機托架裝置是用于設(shè)定訓練參數(shù)，顯示訓練數(shù)據(jù)信息，控制訓練機頭裝置和與所述工作站進行數(shù)據(jù)交換的裝置。其中，觸控計算機與計算機托架裝置，通過托架把觸控計算機連接到固定加上，用于設(shè)定訓練參數(shù)、顯示訓練數(shù)據(jù)信息、控制訓練機頭，與康復系統(tǒng)工作站交換數(shù)據(jù)。電源2、驅(qū)動器3和控制器4組成了所述電路與控制裝置。所述電路與控制裝置，用于提供治療康復系統(tǒng)的主機的電路裝置并完成對治療康復系統(tǒng)的主機的電路控制。電路與控制裝置，用于提供所述治療康復系統(tǒng)的主機的電路裝置并晚場對所述治療康復系統(tǒng)的主機的電路控制。本發(fā)明中治療康復系統(tǒng)的主機由底座I和立柱7組成的主桿固定架來支撐整機的穩(wěn)定；內(nèi)部用升降電機5與升降連接板6連接來調(diào)節(jié)訓練機頭的升降，訓練機頭是伺服電機 8與減速箱9組合由機頭固定架17和訓練機頭角度控制器15連接在直線軸承14上，從而實現(xiàn)了各類人群對各部位的訓練；訓練機頭的組合實現(xiàn)了低成本高效率的應(yīng)用。訓練機頭前段還配了電花環(huán)18扭矩傳感器19和訓練桿固定鎖死裝置10，有了電滑環(huán)18省了很多繁瑣的線路連接，也解決了扭矩傳感器19接電繞線的問題，而扭矩傳感器19也使訓練時的測量精度達到了極致，提高訓練質(zhì)量。訓練桿固定鎖死裝置10與訓練桿11的配合更是我們產(chǎn)品的精致結(jié)合，訓練桿固定鎖死裝置10內(nèi)利用彈簧的回彈性我們設(shè)計了鎖死定位裝置，并且在里面安裝了電子ID 識別器，無論哪個關(guān)節(jié)訓練桿插入鎖死裝置10內(nèi)系統(tǒng)自動識別并設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，從而程序自動進入該關(guān)節(jié)的訓練模式，更體現(xiàn)了我們產(chǎn)品的人性化和智能化，在每個訓練桿11內(nèi)我們又設(shè)計加入了扭矩限制器，在有過載的轉(zhuǎn)速時訓練桿可保持停止轉(zhuǎn)動，而電機空轉(zhuǎn)，等速度降下，訓練桿恢復功能，此外產(chǎn)品上還配備了一體式觸摸顯示器，在節(jié)省了機器的內(nèi)部空間的同時，更讓操作者得心應(yīng)手。設(shè)備還配備了工作站實現(xiàn)了一人管理的模式，從整體設(shè)計理念體現(xiàn)了產(chǎn)品的實用性，一切從人性化為本質(zhì)。
0088]參照圖3，示出了本發(fā)明中固定鎖死裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，具體可以包括0089]3、固定鎖死裝置；3-1、定位板；0090]3_2、彈簧；3_3、外殼；0091]3-4、同心桿；3-5、扭矩限制器；0092]3-6、彈簧墊；3-7、訓練桿。0093]從圖3中，可以看出本發(fā)明中固定鎖死裝置的結(jié)構(gòu)。0094]參照圖4，示出了本發(fā)明中訓練機頭角度調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)示意圖，具體可以包括0095]4、訓練機頭固定架；4-1、手擰螺帽；0096]4_2、外齒盤；4_3、內(nèi)齒盤。0097]從圖4中，可以看出本發(fā)明中訓練機頭角度調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)。0098]訓練器外形結(jié)構(gòu)0099]由鋁合金及塑料構(gòu)成外殼；0100]有液晶屏和控制按鍵；0101]各關(guān)節(jié)訓練器采用統(tǒng)一外觀，區(qū)別關(guān)節(jié)應(yīng)用部分連接；0102]關(guān)節(jié)應(yīng)用連接采用抽拉長度調(diào)整機構(gòu)，鋁合金為主體，輔以綁帶和橡膠把手等。0103]訓練器主要性能0104]最大輸出扭矩300匪；0105]最大角速度180度/秒；0106]最大轉(zhuǎn)動角度范圍任意；0107]轉(zhuǎn)動角度設(shè)定方式機械限位及電子阻力限位；0108]角度精度+-1度；
空載帶載時速度誤差不大于+-2% ；角速度100級可調(diào)；計次自動停止；主動阻力100級可調(diào)最小阻力O. 5N米；顯示屏18. 5寸彩屏帶觸摸；訓練器可顯示并設(shè)置訓練器的序列號及當前應(yīng)用功能、顯示速度、位置、扭矩、訓練次數(shù)、完成進度等訓練信息；可動畫顯示訓練角度設(shè)定、完成范圍等。主動訓練的工作原理敘述如下將患者的被訓練肢體固定于訓練桿，關(guān)節(jié)處于轉(zhuǎn)軸的軸心，患者自行帶動訓練桿以關(guān)節(jié)為軸心往復訓練，由于訓練桿要帶動減速器、和電機一同運轉(zhuǎn)，各種阻力是相當大的，患者根本無法自行帶動，需要電機通一適當?shù)碾娏鬏o助患者運動，減輕患者的阻力，此時安裝在訓練桿后的扭矩傳感器實時測出患者施加在訓練桿轉(zhuǎn)軸上的扭矩，傳遞給控制器，控制器通過算法將電機的電流控制到適合的數(shù)值，傳遞給電機驅(qū)動器，使電機產(chǎn)生合適的扭矩抵消阻力，精確控制訓練桿軸心的阻力配置，滿足患者不同的阻力需求。如關(guān)節(jié)主動訓練時，要求的阻力接近為0，而肌力訓練時，轉(zhuǎn)軸的阻力是根據(jù)訓練階段要由小到大循序調(diào)整的被動訓練的工作原理敘述如下被動比較簡單，固定患者方法同前，由于患者沒有主動能力，須由電機產(chǎn)生動力通過減速器產(chǎn)生大的扭矩，按程序設(shè)置的速度和運轉(zhuǎn)范圍，帶動患者肢體往復運動。要求速度從極慢I度/秒到150度/秒、位置精確到I度，這些性能伺服電機自身很容易完成。而難點在于運轉(zhuǎn)的過程中要檢測患者肌肉是否發(fā)生痙攣，發(fā)生時要立即做出反應(yīng)，這需要扭矩傳感器反饋信號，通過控制器算法分析提取該信號，準確識別，立即停車，并根據(jù)分析結(jié)果決定是否反向運動5度，以解除痙攣。主被動轉(zhuǎn)換的工作原理敘述如下患者的活動能力處于主被動臨界狀態(tài)時，在被動訓練時，通過扭矩傳感器如檢測到患者有主動驅(qū)動意識，控制器將根據(jù)檢測到患者驅(qū)動能力減少電機的驅(qū)動電流，使患者能夠主動帶動訓練桿運動，但患者主動能力下降時，電機又會增加電流，再次切換到被動狀態(tài)。關(guān)節(jié)活動度范圍測量通過患者或醫(yī)護活動綁縛在訓練桿上肢體，位置編碼器將肢體的最大活動范圍發(fā)送給控制器，以便生成訓練測試報告或作為訓練的參數(shù)。日常生活能力模擬訓練通過控制器各種模擬算法和各種訓練桿適配器實現(xiàn)，比如擰鑰匙、轉(zhuǎn)門把手、方向盤、搬箱子、拖地等。協(xié)調(diào)性訓練通過游戲互動，比如患者通過方向盤訓練桿適配器進行開車躲障礙游戲。參照圖5，示出了本發(fā)明中治療康復系統(tǒng)的主機的電路示意圖，具體可以包括訓練桿、扭矩傳感器、減速箱、伺服電機、位置編碼器、電機驅(qū)動器、單片機控制器、 觸摸屏顯示器和計算機?？傊?，本發(fā)明提供了一種治療康復系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成度高、需求場地小、自動化程度高，能夠最大限度的滿足一機多功能的訓練需要。以上對本發(fā)明所提供的一種治療康復系統(tǒng)進行了詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種治療康復系統(tǒng)，其特征在于，包括工作站、數(shù)據(jù)電纜和一個以上治療康復系統(tǒng)的主機，所述工作站和所述主機通過數(shù)據(jù)電纜連接；所述主機，用于完成用戶的治療康復訓練和/或日常生活能力模擬訓練；所述工作站，用于完成對一臺以上所主機的適用控制和/或?qū)λ鲋鳈C的運行數(shù)據(jù)分析、存儲。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的治療康復系統(tǒng)，其特征在于，所述主機包括主桿固定架、升降調(diào)節(jié)裝置和訓練機頭，所述升降調(diào)節(jié)裝置安裝于所述主桿固定架內(nèi)， 所述訓練機頭固定安裝在所述升降調(diào)節(jié)裝置上，所述升降調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)整所述訓練機頭的高度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的治療康復系統(tǒng)，其特征在于，所述主桿固定架包括底座和立柱，所述主桿固定架用于支撐所述主機整機的穩(wěn)定；所述立柱內(nèi)部設(shè)有升降電機，所述升降電機與升降連接板連接，用于調(diào)節(jié)所述訓練機頭的升降。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的治療康復系統(tǒng)，其特征在于，所述訓練機頭包括伺服電機和減速箱，所述訓練機頭由機頭固定架和訓練機頭角度控制器連接在直線軸承上，用于對人體各關(guān)節(jié)部位的訓練；所述訓練機頭前段還配置了電滑環(huán)、扭矩傳感器、訓練桿固定鎖死裝置和訓練桿，所述訓練桿的固定端可拆卸的插入所述訓練桿固定鎖死裝置內(nèi)從而與所述訓練機頭連接；所述訓練桿包括針對不同關(guān)節(jié)部位的多種型號，針對于不同關(guān)節(jié)部位的所述訓練桿的固定端都分別設(shè)置有ID芯片，用于標示所述訓練桿是用于哪個關(guān)節(jié)部位的訓練桿；所述訓練桿固定鎖死裝置內(nèi)設(shè)有彈簧，用于必要時鎖死所述訓練桿；所述訓練桿固定鎖死裝置內(nèi)安裝有ID芯片識別器，用于自動識別插入所述訓練桿固定鎖死裝置內(nèi)的訓練桿的型號并設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，從而控制程序自動進入該型號訓練桿對應(yīng)的關(guān)節(jié)的訓練模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的治療康復系統(tǒng)，其特征在于，每個所述訓練桿內(nèi)都設(shè)置了扭矩限制器，用于在有過載的轉(zhuǎn)速時所述訓練桿能夠保持停止轉(zhuǎn)動，而當電機空轉(zhuǎn)、等速度降下、訓練桿恢復功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的治療康復系統(tǒng)，其特征在于，所述主機內(nèi)還設(shè)置有單片機控制器，所述單片機控制器分別與所述扭矩傳感器、所述ID芯片識別器和所述伺服電機連接，用于對所述伺服電機控制以及采集所述伺服電機的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)和所述扭矩傳感器取得的數(shù)據(jù)，所述單片機控制器還與所述工作站連接，用于將采集的數(shù)據(jù)傳輸給所述工作站和接收所述工作站的運行指令，依照運行指令對所述伺服電機控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的治療康復系統(tǒng)，其特征在于，所述訓練機頭，通過伺服電機所產(chǎn)生的動力、抗力和經(jīng)過減速箱來降低伺服電機的轉(zhuǎn)速及增加輸出扭矩，并通過電滑環(huán)連接扭矩傳感器信號線，向主機提供扭矩和訓練桿的ID 信息，一個以上的訓練機頭構(gòu)成用于提供所述治療康復系統(tǒng)的主動或被動訓練機頭裝置；所述升降調(diào)節(jié)裝置包括，所述升降電機、直線軸承和直線導軌；所述升降電機帶動直線軸承旋轉(zhuǎn)，使直線軸承套在直線導軌上滑動，所述升降調(diào)節(jié)裝置用于提供所述治療康復系統(tǒng)的訓練機頭的升降功能；所述訓練桿，由不同形狀和長度的金屬桿組成，所述訓練桿裝置的頭部由軸銷和所述軸銷的ID芯片和觸點組成，所述訓練桿裝置的中部由能夠旋轉(zhuǎn)的肢體固定帶和托架組成， 所述訓練桿裝置是用于連接所述固定鎖死裝置和固定患者受訓肢體的裝置；所述固定鎖死裝置，通過彈簧和銷子來鎖定所述訓練桿裝置，并通過所述訓練桿裝置的扭矩限制器來控制扭力，所述固定鎖死裝置是用于所述訓練桿裝置和控制所述訓練桿裝置過載保護的安全裝置；訓練機頭角度控制器，是用于通過手擰螺帽來控制所述訓練機頭裝置的角度的裝置； 所述伺服電機為1000W的普通伺服電機。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的治療康復系統(tǒng)，其特征在于，所述主機上還配備了一體式觸摸顯示器，用于設(shè)定訓練參數(shù)，顯示訓練數(shù)據(jù)信息，控制訓練機頭裝置和控制與所述工作站進行數(shù)據(jù)交換的裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的治療康復系統(tǒng)，其特征在于，所述工作站為臺車式結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種治療康復系統(tǒng)，包括治療康復系統(tǒng)的主機，用于完成用戶的治療康復訓練；工作站，用于完成多臺終端控制器的適用控制和數(shù)據(jù)分析、存儲；數(shù)據(jù)電纜，用于連接所述工作站和所述兩個及兩個以上的所述治療康復系統(tǒng)的主機；該系統(tǒng)集成度高、需求場地小、自動化程度高，能夠最大限度的滿足一機多功能的訓練需要。
文檔編號A61H1/02GK102600031SQ20121007746
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月22日
發(fā)明者王彥恂, 田音 申請人:北京威力恒科技股份有限公司