三自由度踝關(guān)節(jié)主被動訓練裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域，具體涉及一種三自由度踝關(guān)節(jié)訓練裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國老齡化問題日益嚴重，而中風偏癱又是老年人中的高發(fā)病，因此針對老年人偏癱后的康復治療顯得尤為重要。偏癱患者踝背屈障礙由于在步行擺動相中不能克服足下垂，從而嚴重影響其步行能力的恢復，因此踝關(guān)節(jié)的康復對偏癱患者的整體性康復有著極其重要的意義。
[0003]對于偏癱患者的傳統(tǒng)康復手段需理療師手把手進行，消耗了大量的時間與體力，并且無法保證充足的訓練時間和足夠的訓練強度?，F(xiàn)有的踝關(guān)節(jié)康復儀器大多為單自由度，且其訓練模式單一，無法進行高效的康復訓練。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是為了解決傳統(tǒng)踝關(guān)節(jié)偏癱康復工作量大、效率低下和普通康復設(shè)備訓練不全面、訓練模式單一等問題，提供一種三自由度踝關(guān)節(jié)訓練裝置。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]三自由度踝關(guān)節(jié)訓練裝置，其特殊之處在于，包括:底架、用于放置腳底板的腳踝支撐機構(gòu)、滑軌機構(gòu)、連接機構(gòu)和驅(qū)動機構(gòu)；所述腳踝支撐機構(gòu)通過連接機構(gòu)與滑軌機構(gòu)連接，所述腳踝支撐機構(gòu)和滑軌機構(gòu)固定于底架上；
[0007]所述腳踝支撐機構(gòu)包括位于底架上的支撐柱、軸承、搖臂、安裝在搖臂上可轉(zhuǎn)動的踏板座和位于踏板座上方可翻轉(zhuǎn)的腳踏板；所述支撐柱通過軸承與搖臂連接，所述腳踏板通過轉(zhuǎn)軸與踏板座連接；
[0008]所述滑軌機構(gòu)由滑軌固定框以及安裝在滑軌固定框上的豎直滑動裝置、水平滑動裝置組成；所述水平滑動裝置包括水平移動滑塊以及與水平移動滑塊配套使用的滑動絲杠I;所述豎直滑動裝置包括豎直滑動塊、與豎直滑動塊配套使用的滑動絲杠II，以及供水平滑動裝置上下移動的滑軌；所述水平滑動裝置通過豎直滑動塊和滑軌在滑軌固定框上進行上下移動；
[0009]所述連接機構(gòu)包括伸縮連桿和與伸縮連桿相連的萬向節(jié)；腳踝支撐機構(gòu)的踏板座的一端與伸縮連桿連接，萬向節(jié)與水平移動滑塊連接；
[0010]所述驅(qū)動機構(gòu)包括電機I，電機II和電機III，電機I通過扭矩傳感器固定于踏板座上，電機I輸出軸通過聯(lián)軸器與腳踏板的轉(zhuǎn)軸連接，驅(qū)動腳踏板轉(zhuǎn)動；電機II安裝于滑動絲杠II頂端并通過聯(lián)軸器與其連接，驅(qū)動水平滑動裝置整體上下運動；電機III安裝于滑動絲杠I右端，通過聯(lián)軸器驅(qū)動水平移動滑塊左右移動。
[0011]進一步，所述三自由度踝關(guān)節(jié)訓練裝置還包括用于固定患者大腿的大腿支撐機構(gòu)，所述大腿支撐機構(gòu)包括固定底架一側(cè)的支撐桿和設(shè)于支撐桿上端的托架，所述支撐桿與腳踝支撐機構(gòu)的支撐柱間隔一定間距設(shè)置在底架。
[0012]進一步，所述萬向節(jié)和水平移動滑塊之間設(shè)置有六軸力學傳感器，萬向節(jié)通過六軸力學傳感器與水平移動滑塊相連；在豎直滑動裝置與水平滑動裝置移動過程中，連接機構(gòu)自動調(diào)節(jié)伸縮連桿的桿長與萬向節(jié)的方向，同時六軸力學傳感器檢測由踏板座傳遞出來的力學信息。
[0013]進一步，所述支撐桿的高度高于支撐柱的高度。
[0014]本實用新型提供的三自由度踝關(guān)節(jié)訓練裝置，運用可伸縮的連接機構(gòu)連接所述腳踝支撐機構(gòu)和滑軌機構(gòu)，實現(xiàn)踝關(guān)節(jié)在3自由度空間訓練，可實現(xiàn)對人體踝關(guān)節(jié)背屈/拓屈、內(nèi)翻/外翻和內(nèi)旋/外旋三自由度的康復訓練，相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型具有以下優(yōu)點:其一，所述踝關(guān)節(jié)康復訓練裝置整體結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)制造容易、維護方便；其二，所述踝關(guān)節(jié)康復訓練裝置以兩個直線運動代替?zhèn)鹘y(tǒng)的兩個旋轉(zhuǎn)運動，使得腳踏板可以輕易完成環(huán)轉(zhuǎn)等復合運動，靈活方便，增強了康復效果；其三，所述踝關(guān)節(jié)康復訓練裝置適用于偏癱早、中、晚期患者，適應性強。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型實施例的三自由度踝關(guān)節(jié)訓練裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]其中，1-底架，2-支撐桿，3-托架，4-電機I，5-扭矩傳感器，6_聯(lián)軸器，7_踏板座、8-腳踏板，9-伸縮連桿，10-萬向節(jié)，11-滑軌，12-電機II，13-滑動絲杠II，14-豎直滑動塊，15-六軸力學傳感器，16-水平移動滑塊，17-滑動絲杠I，18-電機III，19-滑軌固定框，20-搖臂，21-軸承，22-支撐柱，23-轉(zhuǎn)軸。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0018]參見圖1，本實用新型實施例的三自由度踝關(guān)節(jié)訓練裝置，包括:底架1、用于放置腳底板的腳踝支撐機構(gòu)、滑軌機構(gòu)、連接機構(gòu)和驅(qū)動機構(gòu)；所述腳踝支撐機構(gòu)通過連接機構(gòu)與滑軌機構(gòu)連接，所述腳踝支撐機構(gòu)和滑軌機構(gòu)固定于底架I上。
[0019]腳踝支撐機構(gòu)包括位于底架I上的支撐柱22、軸承21、搖臂20、安裝在搖臂20上可轉(zhuǎn)動的踏板座7和位于踏板座7上方可翻轉(zhuǎn)的腳踏板8，其中，踏板座7可與搖臂20通過軸連接實現(xiàn)踏板座7的上下轉(zhuǎn)動；支撐柱22通過軸承21與搖臂20連接，通過軸承21的使用，搖臂20可在支撐柱22上進行轉(zhuǎn)動，腳踏板8通過轉(zhuǎn)軸23與踏板座7連接，可實現(xiàn)腳踏板8在踏板座7上方的靈活翻轉(zhuǎn)。
[0020]滑軌機構(gòu)由滑軌固定框19以及安裝在滑軌固定框19上的豎直滑動裝置、水平滑動裝置組成；水平滑動裝置包括水平移動滑塊16以及與水平移動滑塊16配套使用的滑動絲杠I 17 ;豎直滑動裝置包括豎直滑動塊14、與豎直滑動塊14配套使用的滑動絲杠II13，以及供水平滑動裝置上下移動的滑軌11 ;如圖1所示，水平滑動裝置整體與豎直滑動裝置十字交叉置于豎直滑動裝置前方，豎直滑動塊14可固定在水平滑動裝置后方，水平滑動裝置通過豎直滑動塊14和滑軌11在滑軌固定框19上進行上下移動。
[0021]連接機構(gòu)包括伸縮連桿9和與伸縮連桿9相連的萬向節(jié)10 ;腳踝支撐機構(gòu)的踏板座7的一端與伸縮連桿9連接，萬向節(jié)10與水平移動滑塊16連接，通過水平移動滑塊16在水平滑動裝置上的左右移動并依靠連接機構(gòu)的連接實現(xiàn)踏板座7的左右運動，通過水平滑動裝置整體在滑軌固定框19上進行上下移動實現(xiàn)踏板座7的上下運動，在實現(xiàn)踏板座7的左右運動或上下運動的同時，還可實現(xiàn)腳踏板8在踏板座7上方的靈活翻轉(zhuǎn)，完成更全