本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種用于對下肢進行康復(fù)訓練的座椅。

背景技術(shù)：

在我國，每年因意外事故、疾病和機體老化等因素產(chǎn)生的功能性障礙或殘疾的患者日益增多。臨床實踐證明，對下肢運動功能障礙患者進行科學康復(fù)訓練，可以補償和恢復(fù)肢體失去的功能，進一步改善患者的生活自理能力，提高其生活質(zhì)量。然而，在現(xiàn)實生活中，由于治療技術(shù)本身難點、疑點較多，加之傳統(tǒng)對康復(fù)認識的誤解，往往由于訓練方法不當，而造成患者加重和不可逆轉(zhuǎn)的運動功能障礙。同時，一些患者只能在家里接受家人簡單的康復(fù)訓練或完全依靠自然康復(fù)，其效果不甚理想，甚至錯過了康復(fù)的最佳時機。

近年來，康復(fù)機器人以其自動化、精準化以及智能化的特點開始逐漸替代傳統(tǒng)的人工物理治療?？祻?fù)機器人可以分為輔助型和治療型兩種，治療型下肢康復(fù)機器人可以劃分為單自由度和多自由度下肢康復(fù)機器人；其中，單自由度下肢康復(fù)訓練技術(shù)人運動單一，其應(yīng)用范圍僅限于局部關(guān)節(jié)的康復(fù)，無法實現(xiàn)腿部各個關(guān)節(jié)的協(xié)調(diào)運動，訓練效果不佳；多關(guān)節(jié)下肢訓練技術(shù)人能夠幫助患者進行多種多樣的主被動訓練，根據(jù)患者的情況確定個性化的訓練模式。然而，目前國內(nèi)醫(yī)院應(yīng)用的康復(fù)設(shè)備大多為單自由度康復(fù)訓練器，對于多自由康復(fù)訓練器則主要依賴進口國外設(shè)備，價格昂貴。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種價格適中、能夠?qū)颊呦轮母鱾€環(huán)節(jié)進行協(xié)調(diào)運行的多自由度康復(fù)訓練座椅，以滿足廣大下肢患者的康復(fù)訓練需求。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。

新型康復(fù)訓練座椅，包括用于供患者坐臥的U型座椅坐墊支架，座椅坐墊支架的后端設(shè)置有供患者進行腰椎康復(fù)訓練的腰椎運動裝置，座椅坐墊支架的前端對稱設(shè)置有供患者進行小腿、膝關(guān)節(jié)以及腳踝康復(fù)訓練的左膝關(guān)節(jié)運動裝置和右膝關(guān)節(jié)運動裝置，座椅坐墊支架的左右兩側(cè)對稱設(shè)置有供患者進行大腿、髖關(guān)節(jié)康復(fù)訓練的左髖關(guān)節(jié)運動裝置和右髖關(guān)節(jié)運動裝置；座椅坐墊支架的下方設(shè)置有驅(qū)動整個座椅在水平面上運動的三自由度運動平臺裝置；所述座椅還包括用于協(xié)調(diào)腰椎運動裝置、左膝關(guān)節(jié)運動裝置、右膝關(guān)節(jié)運動裝置、左髖關(guān)節(jié)運動裝置、右髖關(guān)節(jié)運動裝置以及三自由度運動平臺裝置動作的控制器。

上述新型康復(fù)訓練座椅，所述左膝關(guān)節(jié)運動裝置包括腳踏板、小腿部運動機構(gòu)以及大腿部運動機構(gòu)，腳踏板設(shè)置在小腿部運動機構(gòu)的底端，小腿部運動機構(gòu)的頂端與大腿部運動機構(gòu)的前端之間通過膝關(guān)節(jié)軸承連接，大腿部運動機構(gòu)與座椅坐墊支架通過髖關(guān)節(jié)軸承相連接。

上述新型康復(fù)訓練座椅，所述小腿部運動機構(gòu)包括腳踏連接板、膝關(guān)節(jié)擺臂以及膝關(guān)節(jié)擺臂驅(qū)動機構(gòu)，所述膝關(guān)節(jié)擺臂的一端與膝關(guān)節(jié)擺臂驅(qū)動機構(gòu)的輸出軸連接，膝關(guān)節(jié)擺臂的另一端與腳踏連接板中部鉸接；所述腳踏連接板的頂端通過膝關(guān)節(jié)軸承連接在大腿部運動機構(gòu)的前端，腳踏連接板的底端通過連接部件連接腳踏板。

上述新型康復(fù)訓練座椅，所述大腿部運動機構(gòu)包括膝關(guān)節(jié)支撐伸縮板、固定設(shè)置在U型座椅坐墊支架側(cè)翼上的水平導(dǎo)軌滑塊組件以及定位膝關(guān)節(jié)支撐伸縮板和水平導(dǎo)軌滑塊組件的膝關(guān)節(jié)位置調(diào)節(jié)彈簧插銷；所述膝關(guān)節(jié)支撐伸縮板的水平段與水平導(dǎo)軌滑塊組件滑動配合，腳踏連接板的頂端通過膝關(guān)節(jié)軸承連接在膝關(guān)節(jié)支撐伸縮板上，膝關(guān)節(jié)擺臂與膝關(guān)節(jié)擺臂驅(qū)動機構(gòu)輸出軸的鉸接處設(shè)置在L型膝關(guān)節(jié)支撐伸縮板的豎直段底端。

上述新型康復(fù)訓練座椅，所述膝關(guān)節(jié)擺臂驅(qū)動機構(gòu)固定安裝在座椅坐墊支架底端面的前端，膝關(guān)節(jié)擺臂驅(qū)動機構(gòu)上方設(shè)置有與座椅坐墊支架平齊的、用于放置大腿的大腿墊板，大腿墊板的外端固定在膝關(guān)節(jié)支撐伸縮板上。

上述新型康復(fù)訓練座椅，所述左髖關(guān)節(jié)運動裝置包括插接在座椅坐墊支架側(cè)翼上的大腿側(cè)支架、調(diào)節(jié)大腿及髖關(guān)節(jié)運動狀態(tài)的大腿擺臂機構(gòu)以及設(shè)置在座椅坐墊支架底端面上用于驅(qū)動大腿擺臂機構(gòu)動作的髖關(guān)節(jié)驅(qū)動機構(gòu)；所述大腿側(cè)支架的后端通過髖關(guān)節(jié)軸承與座椅坐墊支架側(cè)翼的后端鉸接，大腿擺臂機構(gòu)的上端與大腿側(cè)支架中部鉸接，大腿擺臂機構(gòu)的下端與髖關(guān)節(jié)驅(qū)動機構(gòu)的輸出軸連接。

上述新型康復(fù)訓練座椅，所述腰椎運動裝置包括靠背、調(diào)節(jié)靠背與座椅坐墊支架之間夾角的靠背擺臂機構(gòu)以及驅(qū)動靠背擺臂機構(gòu)動作的腰椎驅(qū)動機構(gòu)；所述靠背的兩側(cè)設(shè)置有護翼，護翼的底端通過髖關(guān)節(jié)軸承與座椅坐墊支架側(cè)翼的后端鉸接，腰椎驅(qū)動機構(gòu)固定安裝在靠背的背面，腰椎驅(qū)動機構(gòu)的輸出軸連接靠背擺臂機構(gòu)的一端，靠背擺臂機構(gòu)的另一端通過腰椎軸承與靠背護翼鉸接。

上述新型康復(fù)訓練座椅，所述三自由度運動平臺裝置包括下平臺和勻布在座椅坐墊支架下方的三組扇形執(zhí)行器，所述扇形執(zhí)行器的頂端通過萬向節(jié)鉸鏈軸承座鉸接在座椅坐墊支架底端面上，扇形執(zhí)行器的底端通過下折頁單自由度鉸鏈固定在下平臺上，下平臺對應(yīng)扇形執(zhí)行器的下底面上設(shè)置有腳輪組件。

上述新型康復(fù)訓練座椅，所述扇形執(zhí)行器包括導(dǎo)軌安裝板、豎直導(dǎo)軌滑塊組件、絲桿、缸筒、電機以及同步帶輪組件；所述導(dǎo)軌安裝板的底端通過下折頁鉸鏈固定在下平臺上，豎直導(dǎo)軌滑塊組件固定安裝在導(dǎo)軌安裝板上部，缸筒與豎直導(dǎo)軌滑塊組件滑動配裝；所述電機固定安裝在垂直于導(dǎo)軌安裝板的電機安裝板上，絲桿與電機輸出軸平行設(shè)置并通過同步帶輪組件連接，絲桿的頂端與缸筒底端連接，缸筒的頂端與萬向節(jié)鉸鏈軸承座鉸接。

上述新型康復(fù)訓練座椅，所述同步帶輪組件包括主動輪、被動輪和同步帶，所述主動輪垂直安裝在穿過電機安裝板的電機輸出軸端，被動輪垂直安裝在穿過電機安裝板的絲杠底端，主動輪和被動輪之間通過同步帶連接。

由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明所取得技術(shù)進步如下。

本發(fā)明為一種坐臥式多自由度康復(fù)訓練座椅，結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、價格適中，與軟件相結(jié)合，使各個機構(gòu)之間協(xié)調(diào)運動，以模擬人在不同情況下的各種行走姿態(tài)，大大提高了康復(fù)訓練效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的總裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明所述座椅的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明所述座椅的側(cè)后視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明所述三自由度運動平臺裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明所述三自由度運動平臺裝置的另一側(cè)示意圖；

圖6是本發(fā)明的單組扇形執(zhí)行器結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1.左膝關(guān)節(jié)運動裝置，101.腳踏板，102.連接部件，103.腳踏連接板，104.膝關(guān)節(jié)擺臂，105.大腿墊板，106.膝關(guān)節(jié)擺臂驅(qū)動機構(gòu)，107.膝關(guān)節(jié)軸承；108.膝關(guān)節(jié)支撐伸縮板，109.膝關(guān)節(jié)位置調(diào)節(jié)彈簧插銷，110.水平導(dǎo)軌滑塊組件；

2.左髖關(guān)節(jié)運動裝置，201.髖關(guān)節(jié)軸承，203.大腿側(cè)支架，204.大腿擺臂機構(gòu)，205.髖關(guān)節(jié)驅(qū)動機構(gòu)；

3.腰椎運動裝置，301.靠背擺臂機構(gòu)，302.靠背，303.減速機扭力輸出軸，304.腰椎驅(qū)動機構(gòu)，305.減速機，306.腰椎軸承；

4.右髖關(guān)節(jié)運動裝置；

5.三自由度運動平臺裝置，501.萬向節(jié)鉸鏈軸承座，502.下平臺，503.腳輪組件，504.鉸鏈，508.導(dǎo)軌安裝板，509.缸筒，510.電機，511.同步帶，512.被動輪，513.豎直導(dǎo)軌滑塊組件，514.絲桿，515.電機安裝板，516.主動輪；

6.右膝關(guān)節(jié)運動裝置，7.座椅坐墊支架。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行進一步詳細說明。

一種新型康復(fù)訓練座椅，其整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括座椅坐墊支架7、腰椎運動裝置3、左膝關(guān)節(jié)運動裝置1、右膝關(guān)節(jié)運動裝置6、左髖關(guān)節(jié)運動裝置2、右髖關(guān)節(jié)運動裝置4、三自由度運動平臺裝置5以及控制器；座椅坐墊支架7為U型座椅坐墊支架，用于供患者坐臥；其他各裝置均能夠在控制器的控制下分別進行長度和/或角度的調(diào)整。本發(fā)明用于對患者進行康復(fù)訓練時，控制器可根據(jù)患者康復(fù)訓練需求輸入訓練指令，并控制其他裝置協(xié)調(diào)動作，進一步帶動患者下肢的各個關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)運動，從而達到訓練患者的目的。另外，本發(fā)明還可進行不同行走狀態(tài)下的康復(fù)訓練，例如使人體感覺到傾斜、顛簸等等。

左膝關(guān)節(jié)運動裝置1和右膝關(guān)節(jié)運動裝置6對稱設(shè)置，均位于座椅坐墊支架7的前端，用于供患者進行小腿、膝關(guān)節(jié)以及腳踝康復(fù)訓練。

左膝關(guān)節(jié)運動裝置1的結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括腳踏板101、小腿部運動機構(gòu)以及大腿部運動機構(gòu)，腳踏板101設(shè)置在小腿部運動機構(gòu)的底端，小腿部運動機構(gòu)的頂端與大腿部運動機構(gòu)的前端之間通過膝關(guān)節(jié)軸承107連接，大腿部運動機構(gòu)與座椅坐墊支架7連接。

小腿部運動機構(gòu)包括腳踏連接板103、膝關(guān)節(jié)擺臂104以及膝關(guān)節(jié)擺臂驅(qū)動機構(gòu)106；大腿部運動機構(gòu)包括膝關(guān)節(jié)支撐伸縮板108、水平導(dǎo)軌滑塊組件110以及膝關(guān)節(jié)位置調(diào)節(jié)彈簧插銷109，膝關(guān)節(jié)支撐伸縮板108為T型結(jié)構(gòu)。

其中，膝關(guān)節(jié)擺臂104的一端與膝關(guān)節(jié)擺臂驅(qū)動機構(gòu)106的輸出軸連接，膝關(guān)節(jié)擺臂104與膝關(guān)節(jié)擺臂驅(qū)動機構(gòu)106輸出軸的鉸接處設(shè)置在L型膝關(guān)節(jié)支撐伸縮板108的豎直段底端；膝關(guān)節(jié)擺臂104的另一端與腳踏連接板103中部鉸接，腳踏連接板103的頂端通過膝關(guān)節(jié)軸承107連接在L型膝關(guān)節(jié)支撐伸縮板108的拐角處。使用時，膝關(guān)節(jié)擺臂104在膝關(guān)節(jié)擺臂驅(qū)動機構(gòu)106的驅(qū)動下帶動腳踏連接板103繞膝關(guān)節(jié)軸承107旋轉(zhuǎn)，以調(diào)節(jié)大腿與小腿的角度。

腳踏連接板103的底端通過連接部件102連接腳踏板101。本發(fā)明中，連接部件102的上部和腳踏連接板103的下部對應(yīng)設(shè)置有若干定位孔，連接部件102和腳踏連接板103上的定位孔通過螺栓螺母組合緊固并定位長度。具體使用時，可根據(jù)患者小腿長度調(diào)節(jié)連接部件102和腳踏連接板103的相對位置，然后通過螺栓螺母組合緊固即可。

水平導(dǎo)軌滑塊組件110固定設(shè)置在U型座椅坐墊支架7側(cè)翼上，L型膝關(guān)節(jié)支撐伸縮板108的水平段與水平導(dǎo)軌滑塊組件110滑動配合，膝關(guān)節(jié)位置調(diào)節(jié)彈簧插銷109穿接在L型膝關(guān)節(jié)支撐伸縮板108的水平段與水平導(dǎo)軌滑塊組件110之間，用于定位膝關(guān)節(jié)支撐伸縮板108和水平導(dǎo)軌滑塊組件110。具體使用時，可根據(jù)患者大腿長度調(diào)節(jié)膝關(guān)節(jié)支撐伸縮板108水平段在水平導(dǎo)軌滑塊組件中的長度，當位置合適后，采用膝關(guān)節(jié)位置調(diào)節(jié)彈簧插銷109固定。

本發(fā)明中，膝關(guān)節(jié)擺臂驅(qū)動機構(gòu)106固定安裝在座椅坐墊支架7底端面的前端，膝關(guān)節(jié)擺臂驅(qū)動機構(gòu)106上方設(shè)置有與座椅坐墊支架7平齊的大腿墊板105，大腿墊板用于放置大腿，大腿墊板105的外端固定在膝關(guān)節(jié)支撐伸縮板108上。

左髖關(guān)節(jié)運動裝置2和右髖關(guān)節(jié)運動裝置4對稱設(shè)置，分別位于座椅坐墊支架7的左右兩側(cè)，用于供患者進行大腿、髖關(guān)節(jié)康復(fù)訓練。

左髖關(guān)節(jié)運動裝置2的結(jié)構(gòu)如圖2和圖3所示，包括大腿側(cè)支架203、大腿擺臂機構(gòu)204以及髖關(guān)節(jié)驅(qū)動機構(gòu)205。其中，大腿側(cè)支架203為倒U型結(jié)構(gòu)，直接插接在座椅坐墊支架7的側(cè)翼上，大腿側(cè)支架203的后端通過髖關(guān)節(jié)軸承201與座椅坐墊支架側(cè)翼的后端鉸接；大腿擺臂機構(gòu)204的上端與大腿側(cè)支架203中部鉸接，大腿擺臂機構(gòu)204的下端與髖關(guān)節(jié)驅(qū)動機構(gòu)205的輸出軸連接，髖關(guān)節(jié)驅(qū)動機構(gòu)205設(shè)置在座椅坐墊支架7的底端面上；大腿擺臂機構(gòu)204在髖關(guān)節(jié)驅(qū)動機構(gòu)205的驅(qū)動下帶動大腿側(cè)支架203繞髖關(guān)節(jié)軸承201運動，從而實現(xiàn)對大腿及髖關(guān)節(jié)的康復(fù)訓練。

腰椎運動裝置3設(shè)置在座椅坐墊支架7的后端，用于供患者進行腰椎康復(fù)訓練，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括靠背302、靠背擺臂機構(gòu)301以及腰椎驅(qū)動機構(gòu)304。其中，靠背302的兩側(cè)設(shè)置有護翼，護翼的底端通過髖關(guān)節(jié)軸承201與座椅坐墊支架側(cè)翼的后端鉸接；腰椎驅(qū)動機構(gòu)304固定安裝在靠背的背面，腰椎驅(qū)動機構(gòu)304的輸出軸連接靠背擺臂機構(gòu)301的一端，靠背擺臂機構(gòu)301的另一端通過腰椎軸承306與靠背護翼鉸接。靠背擺臂機構(gòu)301在腰椎驅(qū)動機構(gòu)304的驅(qū)動下帶動靠背繞髖關(guān)節(jié)軸承201旋轉(zhuǎn)，以調(diào)節(jié)靠背與座椅坐墊支架7之間的夾角，滿足患者對腰椎部位的康復(fù)訓練需求。

本實施例中，腰椎驅(qū)動機構(gòu)304的結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括驅(qū)動電機和減速機305，驅(qū)動電機的輸出軸連接減速機輸入軸，減速機扭力輸出軸與靠背擺臂機構(gòu)301的一端連接。

三自由度運動平臺裝置5設(shè)置在座椅坐墊支架7的下方，用于驅(qū)動整個座椅在水平面上運動，其結(jié)構(gòu)如圖4和圖5所示，包括下平臺502和勻布在座椅坐墊支架7下方的三組扇形執(zhí)行器，扇形執(zhí)行器的頂端通過萬向節(jié)鉸鏈軸承座501鉸接在座椅坐墊支架7底端面上，扇形執(zhí)行器頂端通過萬向節(jié)鉸鏈軸承座可以旋轉(zhuǎn)和擺動；扇形執(zhí)行器的底端通過下折頁單自由度鉸鏈504固定在下平臺502上，扇形執(zhí)行器底端通過折頁鉸鏈可以擺動；下平臺對應(yīng)扇形執(zhí)行器的下底面上設(shè)置有腳輪組件503。

扇形執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)如圖6所示，包括導(dǎo)軌安裝板508、豎直導(dǎo)軌滑塊組件513、絲桿514、缸筒509、電機510以及同步帶輪組件。其中，導(dǎo)軌安裝板508的底端通過下折頁鉸鏈504固定在下平臺502上，豎直導(dǎo)軌滑塊組件513固定安裝在導(dǎo)軌安裝板508上部，缸筒509與豎直導(dǎo)軌滑塊組件513滑動配裝；電機510固定安裝在垂直于導(dǎo)軌安裝板508的電機安裝板515上，絲桿514與電機510的輸出軸平行設(shè)置，并通過同步帶輪組件連接，絲桿514的頂端與缸筒509底端連接，缸筒509的頂端與萬向節(jié)鉸鏈軸承座501鉸接。

同步帶輪組件包括主動輪516、被動輪512和同步帶511，所述主動輪516垂直安裝在穿過電機安裝板的電機輸出軸端，被動輪512垂直安裝在穿過電機安裝板的絲杠底端，主動輪516和被動輪512之間通過同步帶511連接。

本發(fā)明使用時，患者坐在座椅坐墊支架上，腳放在腳踏板上，首先根據(jù)小腿長度調(diào)節(jié)連接部件和腳踏連接板之間的相對位置，根據(jù)大腿長度調(diào)節(jié)水平導(dǎo)軌滑塊組件和膝關(guān)節(jié)支撐伸縮板之間的相對位置；然后通過向控制器輸入康復(fù)訓練信號，控制器便可根據(jù)指令主動調(diào)節(jié)膝關(guān)節(jié)運動裝置的膝關(guān)節(jié)擺臂驅(qū)動機構(gòu)、髖關(guān)節(jié)運動裝置的髖關(guān)節(jié)驅(qū)動機構(gòu)、腰椎運動裝置的腰椎驅(qū)動機構(gòu)以及三自由度運動平臺裝置的電機的工作狀態(tài)，從而使患者能夠模擬正常人的不同行走姿態(tài)，并協(xié)調(diào)各關(guān)節(jié)運動，從而達到訓練患者的目的。