CN101579282B - 肢体关节康复训练的气动驱动方式及气动式上肢康复训练装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种肢体关节康复训练的气动驱动方式及气动式上肢康复训练装置，由靠背(1)，肩关节直线气缸(2)，肩关节摆动气缸(3)，肘关节直线气缸(4)，肩部关节支架(8)，大臂支架(5)，小臂支架(6)，手支架(13)小臂摆动气缸(7)组成，所述的肩关节直线气缸(2)固定于靠背(1)上部，所述的肩关节摆动气缸(3)固定于肩部关节支架(8)且与肩关节直线气缸(2)的活塞杆铰接，所述的肘关节直线气缸(4)固定于大臂支架(5)上，所述的小臂摆动气缸(7)固定于小臂支架(6)下部。本发明的气动式上肢康复训练装置易于控制，能很好适应渐进性康复训练；气动元器件更安全、运动平稳、舒适；本装置易于产业化。
Description
技术领域
本发明属康复医疗器械领域，特别是涉及一种肢体关节康复训练的气动驱动方式及气动式上肢康复训练装置，也可以扩展用作健康人体关节锻炼和运动员肢体运动训练。
背景技术
脑血管病(又称脑卒中)是我国的常见病、多发病。据卫生部不完全统计，目前我国各地脑血管病年均发病率为219/100万，每年约有200多万人新发病例。在遗留下的运动功能障碍中，上肢功能障碍的比例高达90％以上，给家庭及社会带来巨大的负担和影响。随着我国人口老龄化程度不断增高，脑血管病发病率会越来越高，预计10年内将达到250/100万。康复治疗是目前改善脑血管病后功能障碍的最主要治疗方法之一。国外的研究表明，通过有效的康复设备治疗可以大大改善脑血管病肢体偏瘫患者的运动功能，提高患者的生活质量。
国内有关康复机器人研发中，对于解决脑血管病肢体偏瘫患者运动功能障碍康复机器人训练的产品，尤其是上肢功能训练康复机器人还处于起步阶段，主要是几所高校在研发，大都是从机器人技术移植过来的，体积大、成本高，针对性、舒适性差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种肢体关节康复训练的气动驱动方式及气动式上肢康复训练装置，以实现肩、肘、腕、指多关节的被动、半主动和主动运动康复训练，旨在满足患者安全、舒适、有选择地完成给定范围、规定幅度、多种模式的手、臂复合动作的训练。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种肢体关节康复训练的气动驱动方式及气动式上肢康复训练装置，由靠背，肩关节直线气缸，肩关节摆动气缸，肘关节直线气缸，肩部关节支架，大臂支架，小臂支架，手支架和小臂摆动气缸组成，所述的肩关节直线气缸固定于靠背上部，所述的肩关节摆动气缸固定于肩部关节支架且与肩关节直线气缸固定连接，所述的肘关节直线气缸固定于大臂支架上，所述的小臂摆动气缸固定于小臂支架下部。
各关节的康复训练均通过气动执行原件驱动实现，通过调节气动元器件气压来分别实现各关节被动、半主动和主动运动，通过调节气缸的行程方便地实现给定范围、幅度的训练，各气动元器件的配合可以实现关节复合动作的训练。
阻尼器与驱动器合二为一，易于控制。
通过肩部关节支架的气动驱动机构实现肩关节的抬起、落下和摆动运动。
通过大臂支架下端的气动驱动机构实现小臂的弯曲、伸展运动。
通过小臂支架的下部的连接机构驱动实现手腕和手臂的转动。
所述的手支架通过手指关节摆动气缸或气囊实现手指各关节的运动。
所述的肩关节直线气缸，肩关节摆动气缸，肘关节直线气缸，肩部关节支架，大臂支架，小臂支架，手支架和小臂摆动气缸可以呈左右侧镜像对称安装在两个手臂上，实现双臂的康复训练、锻炼或通过控制系统实现单边手臂的随动运动，也可以只安装单边手臂。
肢体关节康复训练的气动驱动方式及气动式上肢康复训练装置可以扩展用作健康人肢体关节的锻炼及运动员的肢体运动训练。
气动式上肢康复训练装置，提供了一种气动式的用于患者上肢手、臂康复治疗的机械装置，可以实现肩、肘、腕、指多关节的被动、半主动和主动等渐进性康复训练。
有益效果
本发明的气动式上肢康复训练装置阻尼器与驱动器合二为一，易于控制，能很好适应被动、半主动、主动等渐进性康复训练；气动元器件的柔性驱动特性更安全、舒适，更适合人体的康复运动；本装置采用标准化、模块化气动元器件，结构紧凑，易于产业化；进一步延伸，还可兼顾按摩等辅助功能。
附图说明
图1为气动式上肢康复训练装置主视图；
图2为气动式上肢康复训练装置侧面示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
一种肢体关节康复训练的气动驱动方式及气动式上肢康复训练装置，由靠背1，肩关节直线气缸2，肩关节摆动气缸3，肘关节直线气缸4，肩部关节支架8，大臂支架5，小臂支架6，手支架13和小臂摆动气缸7组成，肩关节直线气缸2固定于靠背1上部，肩关节摆动气缸3固定于肩部关节支架8上且与肩关节直线气缸2固定连接，肘关节直线气缸4固定于大臂支架5上，小臂摆动气缸7固定于小臂支架6下部。
各关节的康复训练均通过气动执行原件驱动实现，通过调节气动元器件气压来分别实现各关节被动、半主动和主动运动，通过调节气缸的行程方便地实现给定范围、幅度的训练，各气动元器件气的配合可以实现关节复合动作的训练。阻尼器与驱动器合二为一，易于控制。
通过肩部关节支架8的气动驱动机构实现肩关节的抬起、落下和摆动运动。通过大臂支架5下端的气动驱动机构实现小臂的弯曲、伸展运动。通过小臂支架6下部的气动驱动机构实现手腕和手臂的转动。手支架13通过手指关节摆动气缸或气囊实现手指各关节的运动。肩关节直线气缸2，肩关节摆动气缸3，肘关节直线气缸4，肩部关节支架8，大臂支架5，小臂支架6，手支架13和小臂摆动气缸7可以呈左右侧镜像对称安装在两个手臂上，实现双臂的康复训练、锻炼或通过控制系统实现单边手臂的随动运动，也可以只安装单边手臂。
肢体关节康复训练的气动驱动方式及气动式上肢康复训练装置可以扩展用作健康人肢体关节的锻炼及运动员的肢体运动训练。
康复训练时，患者坐在座椅1上，通过手臂绑带11将患者的大臂和小臂分别固定在大臂支架5和小臂支架6中，系好体位安全带10。气缸驱动控制下就能带动患者手臂各关节的在一定幅度下的直线和摆动运动。
Claims (9)
1.一种肢体关节康复训练的气动驱动方式及气动式上肢康复训练装置，由靠背(1)，肩关节直线气缸(2)，肩关节摆动气缸(3)，肘关节直线气缸(4)，肩部关节支架(8)，大臂支架(5)，小臂支架(6)，手支架(13)和小臂摆动气缸(7)组成，其特征是：所述的肩关节直线气缸(2)固定于靠背(1)上部，所述的肩关节摆动气缸(3)固定于肩部关节支架(8)上且与肩关节直线气缸(2)的活塞杆铰接，所述的肘关节直线气缸(4)固定于大臂支架(5)上，所述的小臂摆动气缸(7)固定于小臂支架(6)下部。
2.根据权利要求1所述的一种肢体关节康复训练的气动驱动方式及气动式上肢康复训练装置，其特征是：各关节的康复训练均通过气动执行原件驱动实现，通过调节气动元器件气压及气体流量来分别实现各关节被动、半主动和主动运动，通过调节气缸的行程方便地实现给定范围、幅度的训练，各气动元器件的配合可以实现关节复合动作的训练。
3.根据权利要求1或2所述的一种肢体关节康复训练的气动驱动方式及气动式上肢康复训练装置，其特征是：阻尼器与驱动器合二为一，易于控制。
4.根据权利要求1所述的一种肢体关节康复训练的气动驱动方式及气动式上肢康复训练装置，其特征是：通过肩部关节支架(8)的气动驱动实现肩关节的抬起、落下和摆动运动。
5.根据权利要求1所述的一种肢体关节康复训练的气动驱动方式及气动式上肢康复训练装置，其特征是：通过大臂支架(5)下端的气动驱动机构实现小臂的弯曲、伸展运动。
6.根据权利要求1所述的一种肢体关节康复训练的气动驱动方式及气动式上肢康复训练装置，其特征是：通过小臂支架(6)下部的气动驱动机构实现小臂的转动。
7.根据权利要求1所述的一种肢体关节康复训练的气动驱动方式及气动式上肢康复训练装置，其特征是：所述的手支架(13)通过直线气缸实现腕关节的摆动，通过手指关节摆动气缸或气囊实现手指各关节的运动。
8.根据权利要求1所述的一种肢体关节康复训练的气动驱动方式及气动式上肢康复训练装置，其特征是：所述的肩关节直线气缸(2)，肩关节摆动气缸(3)，肘关节直线气缸(4)，肩部关节支架(8)，大臂支架(5)，小臂支架(6)，手支架(13)和小臂摆动气缸(7)可以呈左右侧镜像对称安装在两个手臂上，实现双臂的康复训练、锻炼或通过控制系统实现单边手臂的随动运动，也可以只安装单边手臂。
9.根据权利要求1所述的一种肢体关节康复训练的气动驱动方式及气动式上肢康复训练装置，其特征是：肢体关节康复训练的气动驱动方式及气动式上肢康复训练装置可以扩展用作健康人肢体关节的锻炼及运动员的肢体运动训练。
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