阅读说明：本技术 一种膝关节训练器 (Knee joint training ware ) 是由 牛留栓 牛栓柱 武高峰 王伟锋 于 2019-11-20 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种膝关节训练器,包括底架、座椅、脚托摆臂组件和动力单元,所述动力单元设置在座椅下方且与脚托摆臂组件传动连接,所述脚托摆臂组件由摆臂轴、摆臂杆和脚托组成,所述动力单元包括电机组件和磁粉组件,所述电机组件由电机、动力支座、离合器和过渡轴组成,所述磁粉组件由磁粉支座、磁粉制动器和传动轴组成。本发明的目的在于解决现有膝关节训练器无法进行被动训练且结构过大、不易布设的问题,提供一种膝关节训练器。(The invention relates to a knee joint trainer which comprises an underframe, a seat, a foot support swing arm assembly and a power unit, wherein the power unit is arranged below the seat and is in transmission connection with the foot support swing arm assembly, the foot support swing arm assembly consists of a swing arm shaft, a swing arm rod and a foot support, the power unit comprises a motor assembly and a magnetic powder assembly, the motor assembly consists of a motor, a power support, a clutch and a transition shaft, and the magnetic powder assembly consists of a magnetic powder support, a magnetic powder brake and a transmission shaft. The invention aims to solve the problems that the existing knee joint trainer cannot perform passive training, is overlarge in structure and is not easy to lay, and provides a knee joint trainer.)

一种膝关节训练器

技术领域

本发明涉及医疗康复器械技术领域，尤其涉及一种膝关节训练器。

背景技术

康复治疗是一门促进患者和残疾人身心功能康复的新的治疗学科，也是一门新的技术专业，它的目的是使人们能够尽可能的恢复日常生活、学习、工作和劳动，以及社会生活能力，融入社会，改善生活质量。

在目前的康复医学领域中，对于因脑卒中造成下肢偏瘫患者多采用人工辅助或设备辅助训练，采用人工辅助训练时，医护人员劳动强度大，难以达到预期的康复效果；采用设备辅助训练时，大多设备不同时具备主动训练、被动训练，并且控制复杂，难以满足病患的康复训练需求且大多设备在进行主动训练时，无发满足健肢带动患肢进行训练，无法满足偏瘫病人的康复需求。

因此，如何提供一种能进行主动训练、被动训练、助力训练，同时在进行主动训练时满足健肢带动患肢进行康复训练是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

中国专利CN206081489U公开了“一种气阻式膝关节屈伸康复训练器”，其“包括训练机架和气缸组件”，“所述底座上设置有气孔，所述气孔外端连接有空气压缩机”；中国专利CN206304090U公开了“一种采用压缩空气阻尼的分动式膝关节屈伸康复训练器”，“包括训练机架、座椅、双向阻尼气缸和气缸行程测量传感器”，“所述双向阻尼气缸通过气管与外部气源空气压缩机连接”。这两个专利中不仅均无法实现被动训练，并且这两个专利主动训练和助力训练时均采用空气压缩机提供阻尼动力，需要外设空气压缩机，不利于布设，并且空气压缩机噪音较大，不利于静心康复。

发明内容

本发明的目的在于解决现有膝关节训练器无法进行被动训练且结构过大、不易布设的问题，提供一种膝关节训练器。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种膝关节训练器，包括底架、座椅、脚托摆臂组件和动力单元，所述座椅设置在底架上，所述脚托摆臂组件设置在座椅前端，所述动力单元设置在座椅下方且与脚托摆臂组件传动连接，所述脚托摆臂组件由摆臂轴、摆臂杆和脚托组成，所述摆臂轴位于座椅前端且与座椅转动连接，所述摆臂杆上端固定套合在摆臂轴上、下端固定设置有脚托；

所述动力单元包括电机组件和磁粉组件，所述电机组件由电机、动力支座、离合器和过渡轴组成，所述动力支座竖直固定设置在底架上，动力支座一侧固定设置有电机、另一侧固定设置有离合器，所述过渡轴设置在离合器远离电机的一侧，电机的转轴穿过动力支座与离合器和过渡轴传动连接，所述离合器的磁轭线圈固定设置在动力支座上、离合器的衔铁与过渡轴传动连接，所述磁粉组件由磁粉支座、磁粉制动器和传动轴组成，所述磁粉支座竖直固定设置在底架上且与动力支座平行对应设置，所述磁粉制动器固定设置在磁粉支座远离动力支座的一侧，所述传动轴套合在磁粉制动器上，传动轴一端与离合器的制动盘固定连接、另一端与摆臂轴传动连接。

进一步地，所述脚托摆臂组件和动力单元之间设置有二级传动组件，所述二级传动组件设置在动力单元前端，二级传动组件由二级传动支架、二级传动轴和角度传感器组成，所述二级传动支架竖直固定设置在底架上，所述二级传动轴横向转动设置在二级传动支架上部，二级传动轴分别与传动轴和摆臂轴传动连接，所述角度传感器设置在二级传动轴的一端且与电机连接。

进一步地，所述二级传动轴远离角度传感器的一端固定套合有第一传动带轮、中部固定套合有第一同步带轮。

进一步地，所述传动轴远离离合器的一端固定套合有第二传动带轮，所述第二传动带轮通过传动带与第一传动带轮传动连接。

进一步地，所述摆臂轴中部固定套合有第二同步带轮，所述第二同步带轮通过同步带与第一同步带轮传动连接。

进一步地，所述脚托由定位套、连接杆、固定脚托和活动脚托组成，所述定位套套合在摆臂杆下部，所述连接杆、固定脚托和活动脚托的数量均为两个，两个连接杆固定设置在定位套两侧，两个所述固定脚托分别对称固定设置在两个连接杆的前端外侧，两个所述活动脚托分别滑动套合在两个连接杆的后端。

进一步地，所述连接杆后端阵列设置有若干个第一定位孔，所述活动脚托与连接杆套合处设置有第一弹销，所述第一弹销位于其中一个第一定位孔内。

进一步地，所述摆臂杆下部阵列设置有若干个第二定位孔，所述定位套与摆臂杆套合处设置有第二弹销，所述第二弹销位于其中一个第二定位孔内。

进一步地，所述底架下表面前部设置有两个定向轮、后部设置有两个万向轮，两个所述万向轮的外侧均设置有地脚，所述地脚与底架螺纹连接。

进一步地，所述座椅两侧均设置有手握护栏。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明的动力单元包括电机组件和磁粉组件，电机组件设置有离合器，通过离合器实现传动轴与电机的连接和分离，从而使本发明实现主动训练、被动训练和助力训练。

本发明的的电机组件连接有磁粉组件，进行康复训练时通过磁粉制动器来提供阻尼力，不用外接空气压缩机，同时本发明下方设置有定向轮、万向轮和地脚，方便移动布设和使用时固定。

附图说明

图1是本发明一种膝关节训练器的结构示意图。

图2是本发明一种膝关节训练器的侧视图。

图3是本发明一种膝关节训练器的结构剖视图。

图4是本发明一种膝关节训练器的动力单元的结构示意图。

图5是本发明一种膝关节训练器的动力单元的结构剖视图。

图6是本发明一种膝关节训练器的二级传动组件的结构示意图。

图7是本发明一种膝关节训练器的摆臂轴和摆臂杆的结构示意图。

图8是本发明一种膝关节训练器的摆臂轴和摆臂杆的结构剖视图。

图9是本发明一种膝关节训练器的脚托的结构示意图。

附图中标号为：1为底架，2为座椅，3为摆臂轴，4为摆臂杆，5为脚托，6为电机，7为动力支座，8为离合器，9为过渡轴，10为磁粉支座，11为磁粉制动器，12为传动轴，13为二级传动支架，14为二级传动轴，15为角度传感器，16为第一传动带轮，17为第一同步带轮，18为第二传动带轮，19为第二同步带轮，20为定向轮，21为万向轮，22为地脚，23为手握护栏，501为定位套，502为连接杆，503为固定脚托，504为活动脚托。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：

如图1~图9所示，一种膝关节训练器，包括底架1、座椅2、脚托摆臂组件和动力单元，所述座椅2设置在底架1上，所述脚托摆臂组件设置在座椅2前端，所述动力单元设置在座椅2下方且与脚托摆臂组件传动连接，所述脚托摆臂组件由摆臂轴3、摆臂杆4和脚托5组成，所述摆臂轴3位于座椅2前端且与座椅2转动连接，所述摆臂杆4上端固定套合在摆臂轴3上、下端固定设置有脚托5；

所述动力单元包括电机组件和磁粉组件，所述电机组件由电机6、动力支座7、离合器8和过渡轴9组成，所述动力支座7竖直固定设置在底架1上，动力支座7一侧固定设置有电机6、另一侧固定设置有离合器8，所述过渡轴9设置在离合器8远离电机6的一侧，电机6的转轴穿过动力支座7与离合器8和过渡轴9传动连接，所述离合器8的磁轭线圈固定设置在动力支座7上、离合器8的衔铁与过渡轴9传动连接，所述磁粉组件由磁粉支座10、磁粉制动器11和传动轴12组成，所述磁粉支座10竖直固定设置在底架1上且与动力支座7平行对应设置，所述磁粉制动器11固定设置在磁粉支座10远离动力支座7的一侧，所述传动轴12套合在磁粉制动器11上，传动轴12一端与离合器8的制动盘固定连接、另一端与摆臂轴3传动连接。

为了使动力单元带动脚托摆臂组件转动，所述脚托摆臂组件和动力单元之间设置有二级传动组件，所述二级传动组件设置在动力单元前端，二级传动组件由二级传动支架13、二级传动轴14和角度传感器15组成，所述二级传动支架13竖直固定设置在底架1上，所述二级传动轴14横向转动设置在二级传动支架13上部，二级传动轴14分别与传动轴12和摆臂轴3传动连接，所述角度传感器15设置在二级传动轴14的一端且与电机6连接。

为了优化产品结构，本实施例中，所述二级传动轴14远离角度传感器15的一端固定套合有第一传动带轮16、中部固定套合有第一同步带轮17；所述传动轴12远离离合器8的一端固定套合有第二传动带轮18，所述第二传动带轮18通过传动带与第一传动带轮16传动连接；所述摆臂轴3中部固定套合有第二同步带轮19，所述第二同步带轮19通过同步带与第一同步带轮17传动连接。

为了使本发明符合不同身形的患者使用，本实施例中，所述脚托5由定位套501、连接杆502、固定脚托503和活动脚托504组成，所述定位套501套合在摆臂杆4下部，所述连接杆502、固定脚托503和活动脚托504的数量均为两个，两个连接杆502固定设置在定位套501两侧，两个所述固定脚托503分别对称固定设置在两个连接杆502的前端外侧，两个所述活动脚托504分别滑动套合在两个连接杆502的后端；所述连接杆502后端阵列设置有若干个第一定位孔，所述活动脚托504与连接杆502套合处设置有第一弹销，所述第一弹销位于其中一个第一定位孔内；所述摆臂杆4下部阵列设置有若干个第二定位孔，所述定位套501与摆臂杆4套合处设置有第二弹销，所述第二弹销位于其中一个第二定位孔内。

为了方便移动本发明，所述底架1下表面前部设置有两个定向轮20、后部设置有两个万向轮21，两个所述万向轮21的外侧均设置有地脚22，所述地脚22与底架1螺纹连接。

为了使患者进行康复训练时方便用力且防止患者从座椅2上跌落，本实施例中，所述座椅2两侧均设置有手握护栏23。

本实施例中的电机6采用贵州雨田电机有限公司生产的型号为86BLD90-2418GU&GU200RT的直流无刷电机，离合器8采用安徽为峰离合器有限公司生产的型号为DLD5-80的电磁制动器，磁粉制动器11采用兰菱机电（江苏）有限公司生产的型号为FZ16K-YD的磁粉制动器，角度传感器15采用品牌为天宇恒创、型号为MCJS的角度传感器。

本发明的动力单元包括电机组件和磁粉组件，电机组件设置有离合器8，通过离合器8实现传动轴12与电机6的连接和分离，从而使本发明实现主动训练、被动训练和助力训练。

在训练时，病患坐于座椅2上，脚部放于固定脚托503和活动脚托504之间，在病患主动训练的状态下，将离合器8的衔铁与制动盘分离，使电机6与传动轴12分离，病患的脚部主动抬起进行训练，并且控制磁粉制动器11提供病患训练所需的阻尼，在病患主动训练时，脚部带动脚托5抬起，使摆臂轴3旋转，通过第二同步带轮19、同步带和第一同步带轮17使二级传动轴14旋转，角度传感器15可以测量旋转角度。在病患被动训练的状态下，将离合器8的衔铁与制动盘吸合，控制磁粉制动器11不提供阻尼，此时，电机6与传动轴12接合，在电机6的带动下，通过转动轴12带动第二传动带轮18旋转，第二传动带轮18通过传动带带动第一传动带轮16旋转，从而带动二级传动轴14旋转，即带动第一同步带轮17旋转，第一同步带轮17通过同步带带动第二同步带轮19旋转，继而实现摆臂轴3的旋转、带动患者腿部进行摆动锻炼；在助力训练时，病患先选择处于主动训练模式下，在设定的时间内，若患者未能完成训练项目，也即是角度传感器15检测的数据未达到预设值，则可将离合器8吸合进入被动训练的状态。

本发明的电机组件连接有磁粉组件，进行康复训练时通过磁粉制动器11来提供阻尼力，不用外接空气压缩机，同时本发明下方设置有定向轮20、万向轮21和地脚22，方便移动布设和使用时固定。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，并非限制本发明的实施范围，故凡依本发明专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。