CN112402185B - 一种太极云手辅助训练装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太极云手辅助训练装置，包括基座、座椅、上臂固定机构、前臂固定机构和腕部固定机构；座椅设于基座上；上臂固定机构设于座椅的上方，两个上臂固定机构分别活动连接于基座的两侧，上臂固定机构用于固定患者的上臂；两个前臂固定机构分别与两个上臂固定机构活动连接，前臂固定机构用于固定患者的前臂；两个腕部固定机构分别与两个前臂固定机构活动连接，腕部固定机构用于固定患者的手腕；太极云手辅助训练装置通过控制上臂固定机构、前臂固定机构和腕部固定机构，从而配合患者活动模拟太极云手的运动动作；所以此方案取替了人工操作的方式，切实解决了医护人员难以协助患者进行标准太极云手康复训练的问题。

Description

一种太极云手辅助训练装置

技术领域

本发明涉及医疗康复与护理领域，特别涉及一种太极云手辅助训练装置。

背景技术

许多慢性疾病患者由于肢体运动功能的衰退(如阿尔茨海默症)，或由于疾病导致的肢体功能瘫痪(如脑卒中)，造成双上肢功能以及平衡功能受损，导致频繁发生跌倒及日常生活的不便，对患者及家庭都是一种比较大的负担。。太极云手是我国传统体育运动太极拳的核心动作之一，循证医学研究证明，能够改善患者的呼吸，提高关节和韧带的灵活性，锻炼平衡功能，调节患者的情绪，促进机体的新陈代谢，对慢性疾病肢体功能的康复锻炼有积极的价值。

现在临床上这些患者多在医护人员的帮助下进行太极云手康复训练，但由于患者肢体功能受损，配合程度欠佳，康复效果受限。并且很多情况下患者的动作不规范，在这种情况可能非但不能起到康复的治疗作用，反而容易造成患者组织器官的损伤。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太极云手辅助训练装置，以解决医护人员难以协助患者进行标准太极云手康复训练的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种太极云手辅助训练装置，包括基座、座椅、上臂固定机构、前臂固定机构和腕部固定机构；所述座椅设于所述基座上；所述上臂固定机构设于所述座椅的上方，两个所述上臂固定机构分别活动连接于所述基座的两侧，所述上臂固定机构用于固定患者的上臂；两个所述前臂固定机构分别与两个所述上臂固定机构活动连接，所述前臂固定机构用于固定患者的前臂；两个所述腕部固定机构分别与两个所述前臂固定机构活动连接，所述腕部固定机构用于固定患者的手腕；所述太极云手辅助训练装置用于控制所述上臂固定机构、所述前臂固定机构和所述腕部固定机构配合活动模拟太极云手的运动动作。

在其中一个实施例中，所述基座上设有立柱，所述立柱上设有驱动机构；所述驱动机构的两侧均设有上臂轴向转动电机，两个所述上臂轴向转动电机均连接有转接台，所述上臂轴向转动电机用于驱动所述转接台进行自转；两个所述转接台上均设有上臂摆动电机，两个所述上臂摆动电机分别与两个所述上臂固定机构的一端连接，所述上臂摆动电机用于带动所述上臂固定机构进行摆动。

在其中一个实施例中，所述上臂固定机构包括上臂固定板和上臂绑带，所述上臂固定板的端部与所述上臂摆动电机连接，所述上臂绑带设于所述上臂固定板的中部，所述上臂绑带用于绑定患者的上臂于所述上臂固定板上。

在其中一个实施例中，所述上臂固定板的端部设有电动万向关节，所述电动万向关节与所述前臂固定机构连接，所述电动万向关节用于调节所述上臂固定板与所述前臂固定机构之间的弯折状态。

在其中一个实施例中，所述前臂固定机构包括前臂固定板和前臂绑带，所述前臂固定板的端部与所述电动万向关节连接，所述前臂绑带设于所述前臂固定板的中部，所述前臂绑带用于绑定患者的前臂于所述前臂固定板上。

在其中一个实施例中，所述前臂固定板的端部设有手腕翻转电机，所述手腕翻转电机的传动轴轴向与所述前臂固定板的长度方向垂直，所述手腕翻转电机与所述腕部固定机构连接，所述手腕翻转电机用于带动所述腕部固定机构翻转。

在其中一个实施例中，所述腕部固定机构包括腕部定位架和手套，所述腕部定位架与所述手腕翻转电机连接，所述手套设于所述腕部定位架上。

在其中一个实施例中，所述立柱上设有吊架，所述吊架上通过滑轮安装有拉绳，所述拉绳的端部连接有腰部绑带，所述腰部绑带用于绑定患者的腰部；且所述立柱的内部设有收放机构，所述收放机构用于收放所述拉绳以调节所述腰部绑带的高度。

在其中一个实施例中，所述座椅与所述基座之间为转动式连接，所述太极云手辅助训练装置还用于控制所述座椅自转。

本发明的有益效果如下：

由于所述太极云手辅助训练装置用于控制所述上臂固定机构、所述前臂固定机构和所述腕部固定机构配合活动模拟太极云手的运动动作，所以此方案取替了人工操作的方式，不但提高了操作效率，而且还能确保太极云手的姿势规范化，从而切实解决了医护人员难以协助患者进行标准太极云手康复训练的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明太极云手辅助训练装置实施例提供的结构示意图；

图2是正视结构示意图；

图3是图1改变运动姿势后的状态示意图。

附图标记如下：

10、基座；11、立柱；12、驱动机构；13、转接台；14、上臂摆动电机；15、吊架；16、滑轮；17、拉绳；18、腰部绑带；

20、座椅；

30、上臂固定机构；31、上臂固定板；32、上臂绑带；33、电动万向关节；

40、前臂固定机构；41、前臂固定板；42、前臂绑带；

50、腕部固定机构；51、腕部定位架；52、手套。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明提供了一种太极云手辅助训练装置，其实施例如图1至图3所示，包括基座10、座椅20、上臂固定机构30、前臂固定机构40和腕部固定机构50；座椅20设于基座10上；上臂固定机构30设于座椅20的上方，两个上臂固定机构30分别活动连接于基座10的两侧，上臂固定机构30用于固定患者的上臂；两个前臂固定机构40分别与两个上臂固定机构30活动连接，前臂固定机构40用于固定患者的前臂；两个腕部固定机构50分别与两个前臂固定机构40活动连接，腕部固定机构50用于固定患者的手腕；太极云手辅助训练装置用于控制上臂固定机构30、前臂固定机构40和腕部固定机构50配合活动模拟太极云手的运动动作。

所以此方案取替了人工操作的方式，不但提高了操作效率，而且还能确保太极云手的姿势规范化，从而切实解决了医护人员难以协助患者进行标准太极云手康复训练的问题。

如图1和图2所示，基座10上设有立柱11，立柱11上设有驱动机构12；驱动机构12的两侧均设有上臂轴向转动电机(转动电机藏于驱动机构12内故未在图中标示)，两个上臂轴向转动电机均连接有转接台13，上臂轴向转动电机用于驱动转接台13进行自转；两个转接台13上均设有上臂摆动电机14，两个上臂摆动电机14分别与两个上臂固定机构30的一端连接，上臂摆动电机14用于带动上臂固定机构30进行摆动。

所以当上臂轴向转动电机工作时，上臂轴向转动电机将会通过转接台13带动上臂固定机构30一同实现自转，从而实现了患者上臂的转动控制；而当上臂摆动电机14工作时，上臂固定机构30则可以上臂摆动电机14为转动中心进行顺逆时针的摆动，从而实现了患者上臂的摆动控制，即确保能够控制患者的上臂进行多种活动，以满足太极云手的训练需求。

如图1和图2所示，上臂固定机构30包括上臂固定板31和上臂绑带32，上臂固定板31的端部与上臂摆动电机14连接，上臂绑带32设于上臂固定板31的中部，上臂绑带32用于绑定患者的上臂于上臂固定板31上。

在设置上臂绑带32后，上臂绑带32则可固定患者的上臂于上臂固定板31上，而且上臂绑带32的松紧能够随意调节，从而实现了对不同患者上臂的紧固绑定，为太极云手训练的标准化提供了重要保障。

如图1和图2所示，上臂固定板31的端部设有电动万向关节33，电动万向关节33与前臂固定机构40连接，电动万向关节33用于调节上臂固定板31与前臂固定机构40之间的弯折状态。

所以当电动万向关节33工作时，电动万向关节33将可带动前臂固定机构40进行万向转动，从而实现前臂固定机构40的多种控制需求，以使得太极云手的复杂控制得以实现。

如图1和图2所示，前臂固定机构40包括前臂固定板41和前臂绑带42，前臂固定板41的端部与电动万向关节33连接，前臂绑带42设于前臂固定板41的中部，前臂绑带42用于绑定患者的前臂于前臂固定板41上。

在设置前臂绑带42后，前臂绑带42则可固定患者的前臂于前臂固定板41上，而且前臂绑带42的松紧能够随意调节，从而实现了对不同患者前臂的紧固绑定，为太极云手训练的标准化提供了重要保障。

如图1和图2所示，前臂固定板41的端部设有手腕翻转电机(手腕翻转电机藏于前臂固定板41内故未在图中标示)，手腕翻转电机的传动轴轴向与前臂固定板41的长度方向垂直，手腕翻转电机与腕部固定机构50连接，手腕翻转电机用于带动腕部固定机构50翻转。

当手腕翻转电机工作时，腕部固定机构50则可以手腕翻转电机为转动中心进行顺逆时针的摆动，从而实现了患者手腕的摆动控制，即确保能够控制患者的手腕进行多种活动，以满足太极云手的训练需求。

如图1和图2所示，腕部固定机构50包括腕部定位架51和手套52，腕部定位架51与手腕翻转电机连接，手套52设于腕部定位架51上。

在设置手套52后，手套52则可固定患者的手腕于腕部定位架51上，而且手套52具备一定的弹性形变能力，能够适应不同的患者自行调节匹配，确保了对患者手腕的固定，为太极云手训练的标准化提供了重要保障。

如图1和图2所示，立柱11上设有吊架15，吊架15上通过滑轮16安装有拉绳17，拉绳17的端部连接有腰部绑带18，腰部绑带18用于绑定患者的腰部；且立柱11的内部设有收放机构(未示出)，收放机构用于收放拉绳17以调节腰部绑带18的高度。

在进行应用时，可利用腰部绑带18绑紧患者的腰部，所以利用收放机构收紧拉绳17后，将实现了患者的坐姿、坐高控制，也防止了患者出现倾倒现象，为患者训练的安全进行提供了保障。

如图1和图2所示，座椅20与基座10之间为转动式连接，太极云手辅助训练装置还用于控制座椅20自转。

所以控制座椅20的转动则可实现患者坐姿朝向的调节，从而满足了太极云手训练对腰部控制的需求。

具体的，此实施例的一种具体操作过程如下：

1.患者坐在可转动座椅20上，腰部绑带18固定腰部，双上肢分别固定在上臂固定机构30和前臂固定机构40上，双手套52入手套52中。

2.开机后两上臂固定机构30和两前臂固定机构40平举上升至与肩同高，随着座椅20的转动躯干重心逐渐转移至右侧臀部，同时通过上臂固定机构30、前臂固定机构40和腕部固定机构50的配合，控制左前臂向下向右后经腹前划弧至右肩前，然后再缓慢旋转左前臂至掌心朝内。

3.躯干重心在座椅20的转动下逐渐由右臀转移至左臀，保持左前臂掌心朝内由右向左滑动至左肩前，旋转前臂至掌心朝下，滑动左前臂的同时，右前臂向下向左后经腹前划弧至左肩前，缓慢旋转左前臂至掌心朝内。

4.然后躯干重心在座椅20的转动下逐渐由左臀转移至右臀，保持右前臂掌心朝内由左向右滑动至右肩前，旋转前臂至掌心朝下，滑动右前臂的同时，左前臂向下向右后经腹前划弧至右肩前，缓慢旋转右前臂至掌心朝内。

5.重复以上过程。

6.结束时，将上臂固定机构30和前臂固定机构40移动至平举状态，然后移动肩部至双上肢下垂状态。

其中，通过放置在患者双上肢手臂、腰部等位置的肌电信号、平衡、位置等信号传感器，实时收集患者的双上肢移动、躯干平衡等训练数据送至太极云手辅助训练装置，通过计算机控制系统软件分析，对数据进行评估，并对移动轨迹进行修正，则可获得更佳的训练效果。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种太极云手辅助训练装置，其特征在于，

包括基座、座椅、上臂固定机构、前臂固定机构和腕部固定机构；

所述座椅设于所述基座上；

所述上臂固定机构设于所述座椅的上方，两个所述上臂固定机构分别活动连接于所述基座的两侧，所述上臂固定机构用于固定患者的上臂；

两个所述前臂固定机构分别与两个所述上臂固定机构活动连接，所述前臂固定机构用于固定患者的前臂；

两个所述腕部固定机构分别与两个所述前臂固定机构活动连接，所述腕部固定机构用于固定患者的手腕；

所述太极云手辅助训练装置用于控制所述上臂固定机构、所述前臂固定机构和所述腕部固定机构配合活动模拟太极云手的运动动作；

所述基座上设有立柱，所述立柱上设有驱动机构；所述驱动机构的两侧均设有上臂轴向转动电机，两个所述上臂轴向转动电机均连接有转接台，所述上臂轴向转动电机用于驱动所述转接台进行自转；两个所述转接台上均设有上臂摆动电机，两个所述上臂摆动电机分别与两个所述上臂固定机构的一端连接，所述上臂摆动电机用于带动所述上臂固定机构进行摆动；

所述上臂固定机构包括上臂固定板和上臂绑带，所述上臂固定板的端部与所述上臂摆动电机连接，所述上臂绑带设于所述上臂固定板的中部，所述上臂绑带用于绑定患者的上臂于所述上臂固定板上；

所述立柱上设有吊架，所述吊架上通过滑轮安装有拉绳，所述拉绳的端部连接有腰部绑带，所述腰部绑带用于绑定患者的腰部；且所述立柱的内部设有收放机构，所述收放机构用于收放所述拉绳以调节所述腰部绑带的高度。

2.根据权利要求1所述的太极云手辅助训练装置，其特征在于，所述上臂固定板的端部设有电动万向关节，所述电动万向关节与所述前臂固定机构连接，所述电动万向关节用于调节所述上臂固定板与所述前臂固定机构之间的弯折状态。

3.根据权利要求2所述的太极云手辅助训练装置，其特征在于，所述前臂固定机构包括前臂固定板和前臂绑带，所述前臂固定板的端部与所述电动万向关节连接，所述前臂绑带设于所述前臂固定板的中部，所述前臂绑带用于绑定患者的前臂于所述前臂固定板上。

4.根据权利要求3所述的太极云手辅助训练装置，其特征在于，所述前臂固定板的端部设有手腕翻转电机，所述手腕翻转电机的传动轴轴向与所述前臂固定板的长度方向垂直，所述手腕翻转电机与所述腕部固定机构连接，所述手腕翻转电机用于带动所述腕部固定机构翻转。

5.根据权利要求4所述的太极云手辅助训练装置，其特征在于，所述腕部固定机构包括腕部定位架和手套，所述腕部定位架与所述手腕翻转电机连接，所述手套设于所述腕部定位架上。

6.根据权利要求1所述的太极云手辅助训练装置，其特征在于，所述座椅与所述基座之间为转动式连接，所述太极云手辅助训练装置还用于控制所述座椅自转。