桿6-2之間，箱體2-3側(cè)壁上設(shè)有滑動(dòng)導(dǎo)軌2-4，所述箱體2_3內(nèi)部安裝有絲杠2-6和第五電機(jī)2-7，所述伸縮桿2-2位于所述絲杠2-6上，所述第五電機(jī)2_7與所述計(jì)算機(jī)5連接，所述第五電機(jī)2-7為所述絲杠2-6提供動(dòng)力，，所述伸縮桿2-2能夠在絲杠2-6的帶動(dòng)下沿所述滑動(dòng)導(dǎo)軌2-4上下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)帶動(dòng)患者下蹲和站立的動(dòng)作。采用動(dòng)力輔助下蹲訓(xùn)練前，理療人員應(yīng)測(cè)試患者自主下蹲幅度，結(jié)合患者站立身高，在滑動(dòng)導(dǎo)軌2-4上還安裝位置傳感器2-5，所述位置傳感器2-5與所述計(jì)算機(jī)5連接，計(jì)算機(jī)5將控制第五電機(jī)2-7帶動(dòng)機(jī)構(gòu)在傳感器設(shè)定的安全位置范圍內(nèi)運(yùn)行。
[0038]減重保護(hù)下蹲康復(fù)機(jī)構(gòu)2的技術(shù)方案二如圖8所示，減重保護(hù)下蹲康復(fù)機(jī)構(gòu)2包括減重保護(hù)夾具2-1、伸縮桿2-2和箱體2-3，所述減重保護(hù)夾具2-1與所述伸縮桿2_2通過萬向節(jié)連接，可以為患者提供下蹲過程中軀干運(yùn)動(dòng)的自由度。所述箱體2-3位于兩根所述分支桿6-2之間，箱體2-3側(cè)壁上設(shè)有滑動(dòng)導(dǎo)軌2-4，箱體2-3內(nèi)部安裝有滑輪組2_8、第一配重2-9、鏈輪2-10和第六電機(jī)2-11 ;所述滑輪組2-8固定在所述箱體2_3上，所述伸縮桿2-2上端通過鋼絲繩穿過所述滑輪組2-8和所述第一配重2-9連接，所述伸縮桿2-2下端通過鏈條也與所述第一配重2-9連接，所述鏈輪2-10包括內(nèi)輪和外輪，所述第六電機(jī)
2-11與所述內(nèi)輪連接，所述外輪與鏈條配合連接，所述鏈輪2-10為單向驅(qū)動(dòng)輪，當(dāng)內(nèi)輪速度高于外輪時(shí)，動(dòng)力向外輪輸出，當(dāng)外輪速度高于內(nèi)輪時(shí)，無動(dòng)力輸出；所述第六電機(jī)2-11與所述計(jì)算機(jī)5連接。對(duì)于下肢功能障礙患者，在固定減重保護(hù)夾具2-1后，自主完成下蹲動(dòng)作困難不大，本方案中增加的第一配重2-9可以抵消訓(xùn)練機(jī)構(gòu)的自重，患者只需要克服內(nèi)部機(jī)構(gòu)的摩擦力就可以輕松完成下蹲動(dòng)作，因此本機(jī)構(gòu)中下移動(dòng)作沒有采用動(dòng)力輔助，但是支撐站立動(dòng)作對(duì)于患者來說難度較大，因此機(jī)構(gòu)中必須使用第六電機(jī)2-11輔助上移運(yùn)動(dòng)，在動(dòng)力機(jī)構(gòu)中采用鏈輪2-10為單向驅(qū)動(dòng)輪，內(nèi)輪速度高于外輪時(shí)，動(dòng)力可以向外輪輸出，外輪速度高于內(nèi)輪時(shí)無動(dòng)力輸出，開始下蹲訓(xùn)練前，理療人員同樣需要設(shè)置位置傳感器的安全距離。當(dāng)患者自主下蹲到低位距離時(shí)，計(jì)算機(jī)5向第六電機(jī)2-11發(fā)出運(yùn)行指令，第六電機(jī)2-11帶動(dòng)鏈輪2-10旋轉(zhuǎn)，使減重保護(hù)夾具2-1上移，輔助患者完成支撐站立的動(dòng)作。在此過程中，如果患者做出自主站立動(dòng)作，使鏈輪2-10外輪速度超過內(nèi)輪速度時(shí)，第六電機(jī)2-11也不會(huì)對(duì)上移運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生影響。
[0039]傳統(tǒng)的履帶式步行機(jī)一般只能在設(shè)定速度下運(yùn)行，不能根據(jù)使用者的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)自主調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。對(duì)于肢體障礙患者來說，使用這種步行設(shè)備存在著較大的安全隱患，如果患者出現(xiàn)體力不支等情況，難以及時(shí)獨(dú)自完成調(diào)整操作，如果此時(shí)步行機(jī)仍然正常運(yùn)轉(zhuǎn)，容易對(duì)患者造成二次傷害。因此本實(shí)施方式中所采用的履帶步行機(jī)采用力傳感器感應(yīng)，依靠計(jì)算機(jī)輔助控制技術(shù)，能夠滿足患者下肢康復(fù)訓(xùn)練的自適應(yīng)要求，具體方案如圖9所示，包括履帶裝置3-1、第七電機(jī)3-2和力傳感器3-3，所述力傳感器3-3安裝在伸縮桿2_2上，所述第七電機(jī)3-2驅(qū)動(dòng)所述履帶裝置3-1運(yùn)動(dòng)，所述第七電機(jī)3-2與所述力傳感器3-3均與所述計(jì)算機(jī)5連接。人體處于步行狀態(tài)時(shí)，其身體運(yùn)動(dòng)主要由向前的運(yùn)動(dòng)(X軸)、身體的左右搖擺(y軸)和中心的上下移動(dòng)(z軸)三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)組成，為了維持患者的正常步行姿態(tài)，同時(shí)保護(hù)患者不受二次傷害，在使用感應(yīng)式履帶步行機(jī)3時(shí)一般要固定減重保護(hù)夾具2-1，減重保護(hù)夾具2-1與后部剛性連桿部分采用萬向結(jié)連接，可以為患者提供y軸和部分z軸的運(yùn)動(dòng)自由度，另外減重保護(hù)夾具2-1整體還可以沿導(dǎo)軌作上下運(yùn)動(dòng)(z軸自由度)。行走訓(xùn)練時(shí)，X軸方向的運(yùn)動(dòng)由履帶的反向運(yùn)動(dòng)抵消。患者未做出步行動(dòng)作前，人體處于靜止?fàn)顟B(tài)，履帶裝置3-1不運(yùn)轉(zhuǎn)，力傳感器3-3所受力F=0，第七電機(jī)3-2處于停車狀態(tài)；當(dāng)患者開始向前行走，履帶反向運(yùn)動(dòng)并沿X軸向患者施加一個(gè)摩擦力，該摩擦力依靠伸縮桿2-2拉力抵消，此時(shí)力傳感器3-3受力F>0，力傳感器3-3將該信號(hào)傳輸給計(jì)算機(jī)5，進(jìn)行處理后由計(jì)算機(jī)5向第七電機(jī)3-2下達(dá)加速指令，第七電機(jī)3-2帶動(dòng)履帶裝置3-1加速運(yùn)轉(zhuǎn)；直至履帶裝置3-1運(yùn)行速度和患者步行速度達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，力傳感器受力F=0，計(jì)算機(jī)5控制第七電機(jī)3-2停止加速，進(jìn)入勻速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)；當(dāng)患者出現(xiàn)體力不支或其他減緩步行速度的情況時(shí)，履帶裝置3-1的運(yùn)行速度將超過患者步行速度，力傳感器3-3受力出現(xiàn)F〈0的情況，計(jì)算機(jī)5接收到這一信號(hào)后，將控制第七電機(jī)3-2減速運(yùn)行，直至履帶速度與患者步行速度重新恢復(fù)平衡。
[0040]圖10為頸椎牽引裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，包括支撐架4-1、頭部牽引器4-2、第一滑輪4-3、第二滑輪4-4、第三滑輪4-5和第二配重4-6，所述支撐架4_1固定在所述減重保護(hù)夾具2-1上，所述第一滑輪4-3固定在所述支撐架4-1上，兩根所述分支桿6-2之間設(shè)有中間桿6-3，所述第二滑輪4-4固定在所述中間桿6-3上，所述第三滑輪4-5固定在所述箱體
2-3上，所述頭部牽引器4-2通過鋼絲繩依次穿過所述第一滑輪4-3、第二滑輪4-4、第三滑輪4-5后與所述第二配重4-6連接在一起。此裝置可在患者進(jìn)行其他項(xiàng)目康復(fù)訓(xùn)練的同時(shí)提供頸部牽引矯正。無論患者的站位如何變化，或是訓(xùn)練中身體處于怎樣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，只要身體固定在減重保護(hù)夾具上，第一滑輪4-3就可以保持在患者頭頂部位不變。第二滑輪4-4通過固定在所述中間桿6-3上可以適應(yīng)不同患者的身高和不同運(yùn)動(dòng)位置。第三滑輪4-5固定在所述箱體2-3上用來牽引導(dǎo)向第二配重4-6，每塊配重塊設(shè)置為0.5公斤，可根據(jù)不同牽引力需求自由調(diào)整配重塊的數(shù)量。
[0041]此外，本發(fā)明為了保證患者康復(fù)訓(xùn)練的安全性和有效性，將采用生命體征監(jiān)護(hù)儀和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)儀等裝置對(duì)訓(xùn)練中患者的基本狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，其中生命體征監(jiān)護(hù)儀主要監(jiān)控患者血壓、心率和血氧濃度等體征，目前已有較成熟的產(chǎn)品可供選型。運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)儀包括加速度檢測(cè)儀、位置檢測(cè)儀等，主要在訓(xùn)練中實(shí)時(shí)采集患者身體位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，可采用外部探測(cè)型裝置或穿戴型儀器，以上數(shù)據(jù)信息均通過端口提交給計(jì)算機(jī)5，以便快速有效的對(duì)訓(xùn)練機(jī)構(gòu)做出相應(yīng)調(diào)整。圖11提供了該模式下的系統(tǒng)控制流程簡(jiǎn)圖，計(jì)算機(jī)5的控制系統(tǒng)分為上位計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和下位計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；下位計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集生命體征監(jiān)護(hù)儀和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)儀的數(shù)據(jù)傳送給上位計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；理療醫(yī)生通過上位計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的用戶界面輸入患者肢體殘余功能數(shù)據(jù)，上位計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)自主制定訓(xùn)練方案；康復(fù)機(jī)在運(yùn)行過程中，上位計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)監(jiān)控康復(fù)機(jī)各機(jī)構(gòu)的運(yùn)行指標(biāo)和患者狀態(tài)信息，并對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并轉(zhuǎn)化為動(dòng)態(tài)曲線或三維畫面顯示在用戶界面上；上位計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)通過調(diào)整康復(fù)機(jī)的各機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)來實(shí)現(xiàn)與患者康復(fù)訓(xùn)練過程中的生命體征相匹配。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多功能肢體智能康復(fù)機(jī)，其特征在于，包括上肢康復(fù)機(jī)構(gòu)(I )、減重保護(hù)下蹲康復(fù)機(jī)構(gòu)(2 )和感應(yīng)式履帶步行機(jī)(3 )，所述感應(yīng)式履帶步行機(jī)(3 )位于所述所述上肢康復(fù)機(jī)構(gòu)(I)下方，所述減重保護(hù)下蹲康復(fù)機(jī)構(gòu)(2)位于所述感應(yīng)式履帶步行機(jī)(3)上方，所述減重保護(hù)下蹲康復(fù)機(jī)構(gòu)(2)正對(duì)所述上肢康復(fù)機(jī)構(gòu)(I);所述上肢康復(fù)機(jī)構(gòu)(1)、所述感應(yīng)式履帶步行機(jī)(3 )和所述減重保護(hù)下蹲康復(fù)機(jī)構(gòu)(2 )均與計(jì)算機(jī)(5 )相連，所述計(jì)算機(jī)(5 )用來控制所述上肢康復(fù)機(jī)構(gòu)(I)的位置及上肢擺動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練的幅度、所述感應(yīng)式履帶步行機(jī)(3)的履帶運(yùn)行速度和所述減重保護(hù)下蹲康復(fù)機(jī)構(gòu)(2)的下蹲幅度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能肢體智能康復(fù)機(jī)，其特征在于，還包括機(jī)架(6)，所述機(jī)架(6 )包括頂端框架(6-1)和兩根分支桿(6-2 )，所述分支桿(6-2 ) 一端與所述頂端框架(6-1)固定連接，兩根所述分支桿(6-2)另一端與地面連接；所述上肢康復(fù)機(jī)構(gòu)(I)包括位置調(diào)整器和環(huán)形訓(xùn)練臂(1-7)，所述位