阅读说明：本技术 脑瘫患儿爬行康复训练婴儿车 (Crawling rehabilitation training baby carriage for cerebral palsy child ) 是由 姜吉光 王楚超 张文杰 崔志伦 于 2019-08-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种脑瘫患儿爬行康复训练婴儿车,用于对脑瘫患儿的爬行姿势矫正和提供极其便利爬行康复训练。本发明包括婴儿车和爬行训练机构,爬行训练机构安放在婴儿车的婴儿篮中；所述爬行训练机构包括四肢运动机构、升降悬吊机构、适应性调节机构、动力系统及控制器,四肢运动机构固定在升降悬吊机构上,动力系统与四肢运动机构驱动连接,控制器同时与四肢运动机构及升降悬吊机构控制连接。四肢运动机构包括前手手臂爬行机构、后腿腿部爬行机构、动力转换机构,动力系统通过同步带与动力转换机构连接,将电机动力传递给动力转换机构,动力转换机构再将动力分别传递给前手手臂爬行机构和后腿腿部爬行机构。(The invention discloses a crawling rehabilitation training baby carriage for cerebral palsy children, which is used for correcting the crawling posture of the cerebral palsy children and providing extremely convenient crawling rehabilitation training. The crawling training device comprises a baby carriage and a crawling training mechanism, wherein the crawling training mechanism is arranged in a baby basket of the baby carriage; the crawling training mechanism comprises a four-limb movement mechanism, a lifting suspension mechanism, an adaptability adjusting mechanism, a power system and a controller, the four-limb movement mechanism is fixed on the lifting suspension mechanism, the power system is in driving connection with the four-limb movement mechanism, and the controller is in control connection with the four-limb movement mechanism and the lifting suspension mechanism. The four-limb movement mechanism comprises a forehand arm crawling mechanism, a hind leg crawling mechanism and a power conversion mechanism, a power system is connected with the power conversion mechanism through a synchronous belt, the power of a motor is transmitted to the power conversion mechanism, and the power conversion mechanism transmits the power to the forehand arm crawling mechanism and the hind leg crawling mechanism respectively.)

脑瘫患儿爬行康复训练婴儿车

技术领域

本发明涉及一种可帮助脑瘫患儿进行爬行康复训练的婴儿车。

背景技术

脑瘫是儿童常见病之一，中国早在几年前脑性瘫痪患儿远超600万，新生儿发病率大约为1.5％-4％，每年新增脑瘫病例4-5万人。脑瘫康复目的是尽可能的改善他们的运动功能，并为日后的系统性康复治疗作准备，因此婴幼儿时期有效的爬行治疗最为重要，为日后直立行走打下重要基础。

目前我国暂时还没有非常好的治疗方案，在康复训练方面，脑瘫患儿爬行训练主要方法有传统的人工辅助训练，上下肢辅助简易机构和大型医疗器械三种方式。医生人手辅助训练，人手矫正姿势很难保证准确，训炼时间短，训练成本昂贵，导致疗效不明显。上下肢辅助简易机构主要是一些诱导儿童爬行的移动装置，即在移动装置的下端安装滚轮，让儿童抓住移动装置的上端，然后推着移动装置爬行，类似的简易机构并不能正确的完成婴儿爬行动作，不能给予患儿姿势上的调整，针对于脑瘫患儿爬行治疗训练并不是一些简单的机构可以完成的，不利于大范围推广。大型医疗器械以及上述的人工辅助都有一个最大的弊端，即治疗地点必须在医院或者治疗中心，不能给予脑瘫患儿便利性康复服务，并且训练成本高，存在医疗器械维护费用高昂的情况。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供一种脑瘫患儿爬行康复训练婴儿车，主要用于对脑瘫患儿的爬行姿势矫正和提供极其便利爬行康复训练。本发明将婴儿车与爬行训练器械有机结合，既有婴儿车的功能，又可以进行爬行实现将医院治疗转变成随时随地的自主治疗，治疗成本降低，训练时间延长，结构安全，有效，大大节省了时间和金钱，减轻患者家庭的经济负担。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种脑瘫患儿爬行康复训练婴儿车，包括婴儿车和爬行训练机构，爬行训练机构安放在婴儿车的婴儿篮中；所述爬行训练机构包括四肢运动机构、升降悬吊机构、适应性调节机构、动力系统及控制器，四肢运动机构固定在升降悬吊机构上，动力系统与四肢运动机构驱动连接，控制器同时与四肢运动机构及升降悬吊机构控制连接。

升降悬吊机构包括底板、顶棚、顶棚升降支架、手摇式步进电机、顶棚开合机构；顶棚升降支架固定在底板上，手摇式步进电机固定在底板上且通过联轴器与顶棚升降支架连接，顶棚通过顶棚开合机构连接在顶棚升降支架上方。顶棚升降机构包括连接架、连杆升降机构及齿轮齿条副，连杆升降机构的顶端与连接架铰接；步进电机驱动轴通过联轴器与齿轮齿条机构驱动连接，齿轮齿条结构与连杆升降机构底端连接，顶棚由左隔板与右隔板对接组成，顶棚开合机构包括三角架及与三角架连接的舵机，通过单片机控制两组舵机，驱动两组三角架带动左右隔板的开合。

进一步地，所述四肢运动机构包括前手手臂爬行机构、后腿腿部爬行机构、动力转换机构；前手手臂爬行机构包括手臂固定机构、一号十字滑轨、手臂驱动机构，手臂固定机构通过一号十字滑轨与手臂驱动机构连接，手臂驱动机构通过同步带与动力转换机构连接；后腿腿部爬行机构包括后腿固定机构、二号十字滑轨以及后腿驱动机构，后腿固定机构通过十字滑轨与后腿驱动机构连接，后腿驱动机构通过同步带与动力转换机构连接；动力系统通过同步带与动力转换机构连接，将电机动力传递给动力转换机构，动力转换机构再将动力分别传递给前手手臂爬行机构和后腿腿部爬行机构。

进一步地，所述手臂固定机构包括手臂限位套，手臂限位套通过活动螺栓固定在手掌托盘上，手掌托板固定在手臂调节滑块上，手臂调节滑块滑动连接在一号十字滑轨顶部，根据婴儿的肩宽进行左右调节手臂宽度，一号十字滑轨固定在升降悬吊机构底板上，一号十字滑轨底端连接手臂驱动机构。

所述后腿固定机构包括后腿腿部限位夹套，后腿腿部限位夹套固定在后腿调节滑块上，后腿调节滑块滑动连接在二号十字滑轨顶部，根据婴儿的胯宽进行左右调节腿部宽度，二号十字滑轨固定在升降悬吊机构底板上，二号十字滑轨底端连接后腿驱动机构。

进一步地，所述手臂驱动机构位于所述升降悬吊机构的底板下方，包括两组切比雪夫连杆机构及同步带传动机构，两组切比雪夫连杆机构之间设有横杆，所述一号十字滑轨连接在横杆上；同步带传动机构包括与所述动力转换机构通过同步带传动连接的一号带轮，与一号带轮同轴固定的二号带轮，与二号带轮通过同步带传动连接的三号带轮，三号带轮通过连接轴连接切比雪夫连杆机构。

进一步地，所述后腿驱动机构包括传动机构及凸轮连杆机构，凸轮连杆机构包括四号带轮、凸轮、V型杆、连杆机构、U型槽机构，四号带轮与所述动力转换机构通过同步带传动连接，凸轮与四号带轮同轴固定连接，V型杆一端通过滚子与凸轮滚动连接，V型杆另一端与连杆机构铰接，连杆机构另一端通过横杆滑动连接在U型槽机构中。

进一步地，所述动力转换机构包括主动轴、一号从动轴、二号从动轴、同步带及齿轮副组成，电机上设有电机带轮，电机带轮将动力通过同步带传递给给主动轴上的带轮，主动轴与一号从动轴通过同步带连接，一号从动轴与二号从动轴通过齿轮副连接，二号从动轴通过同步带将动力传递给手臂驱动机构及后腿驱动机构。

进一步地，所述适应性调节机构包括腹托高度调整带、下颚牵引带，腹托高度调整带及下颚牵引带均吊装在顶棚升降机构的连接架下方，腹托高度调整带承托在婴儿腹部下，下颚牵引带用于承托婴儿头部。

进一步地，所述控制器包括控制面板、开发板，控制面板安装在婴儿车手推杆上，用于对于婴儿车整体装置的调控，通过开发板对可控部件进行自动控制，开发板用于控制手摇式直线步进电机及顶棚开合机构的舵机。

本发明具有以下有益效果：

(1)本发明取代了传统的人工辅助训练，将康复训练器械与婴儿推车相结合，使用便捷，不受时空限制，节省了大量的治疗费用，减轻家庭负担，并且能够满足医生要求的每天的爬行锻炼量，为患儿的康复提供了可能，给家庭带来了希望；性价比更高，可以推广普及到普通医院或社区医院，减轻大医院压力，方便患者开展康复训练，具有良好的应用前景。

(2)设计了患儿升降悬吊机构，便于患儿爬行姿态调整，并为康复训练提供安全保障。

(3)配有车载操控面板，通过人机交互有效提高操控效率。

附图说明

图1为本发明脑瘫患儿爬行康复训练婴儿车轴测结构示意图；

图2为本发明所述婴儿车主视结构示意图；

图3为本发明所述婴儿篮轴测结构示意图；

图4为本发明所述爬行训练机构轴测结构示意图；

图5为本发明所述爬行训练机构主视结构示意图；

图6为本发明所述前手手臂机构结构示意图；

图7为本发明所述后腿运动机构结构示意图；

图8为本发明所述动力转换机构轴测结构示意图；

图9为本发明所述动力转换机构附图结构示意图；

图10为本发明所述动力转换机构轴测结构示意图；

图11为本发明所述顶棚升降悬吊机构结构示意图；

图12为本发明使用状态局部示意图；

图13为本发明内部结构轴测示意图。

图中：

1-控制面板；2-手推杆；3-折叠机构；4-中间架；5-弹簧减震器；6-后轮；7-支架；8-储物筐；9-前轮弹簧；10-前轮；11-横杠；12-转向器；13-婴儿篮；14-遮阳棚；15-顶棚；16-篮筐升降架；17-手摇杆；18-外壳；19-前手手臂爬行机构；20-动力转换机构；21-后腿腿部爬行机构；22-手臂调节滑块；23-手掌托盘；24-手臂限位套；25-一号十字滑轨；26-后腿调节滑块；27-后腿腿部限位夹套；28-二号十字滑轨；29-电机；30-电池；32-横杆；34-一号连杆；35-二号连杆；36-一号带轮；37-二号带轮；38-三号连杆；40-四号连杆；41-五号连杆；46-U型槽机构；47-六号连杆；48-七号连杆；49-八号连杆；50-回弹机构；51-V型杆；53-凸轮；54-四号带轮；58-电机带轮；59-二号从动轴；60-一号从动轴；61-主动轴；68-左隔板；69-手摇杆；70-手摇式直线步进电机；71-九号连杆；72-十号连杆；73-齿条；77-齿轮；82-连接架；84-三角架；85-单片机；86-右隔板；88-舵机；91-下颚牵引带；92-腹托高度调整带。

具体实施方式

以下结合附图详细介绍本发明的技术方案：

如图1至图3所示，一种脑瘫患儿爬行康复训练婴儿车，包括婴儿车和爬行训练机构，爬行训练机构安放在婴儿车的婴儿篮13中。爬行训练机构包括四肢运动机构、升降悬吊机构、适应性调节机构、动力系统、控制器。升降悬吊机构安装在婴儿篮13内，四肢运动机构与四肢运动机构驱动连接，控制器同时与四肢运动机构及升降悬吊机构控制连接。

如图11所示，升降悬吊机构主要用来展开爬行训练机构，为患儿提供爬行训练。升降悬吊机构包括底板、顶棚15、顶棚升降支架、手摇式步进电机70、顶棚开合机构。顶棚升降支架固定在底板上，手摇式步进电机固定在底板上且通过联轴器与顶棚升降支架连接，顶棚通过顶棚开合机构连接在顶棚升降支架上方。顶棚升降机构包括连接架82、连杆升降机构及齿轮齿条副，连杆升降机构由连杆杆71、72组成，连杆升降机构的顶端与连接架铰接；齿轮齿条副由齿轮77与齿条73组成，步进电机驱动轴通过联轴器与齿轮齿条机构驱动连接，齿轮齿条机构与连杆升降机构底端连接，通过齿轮齿条机构将步进电机的旋转运动转化为水平直线运动，再通过连杆升降机构将水平运动转换为垂直升降运动。手摇杆69与手摇式直线步进电机70相连，在断电的情况下可以进行手摇操作。顶棚15由左隔板68与右隔板86对接组成，顶棚开合机构包括三角架84及与三角架连接的舵机88，单片机85控制两组舵机88，通过两组三角架带动左右隔板的开合。当顶棚升起来的时候，顶棚就会两侧向外打开，便于家长将婴儿放入腹托中，并且在患儿进行爬行训练时顶棚是处于打开的状态，便于家长照看孩子训练情况。

顶棚采用PPS(聚苯硫醚)材料，它具有质地硬、结晶度高、热稳定性好、机械强度较高、电性能优良等优点晒防紫外线，对婴儿有较好的保护。

如图4、图5所示，四肢运动机构包括前手手臂爬行机构19、后腿腿部爬行机构21、动力转换机构20。前手手臂爬行机构、后腿腿部爬行机构分别连接在动力转换机构两端，动力系统通过同步带与动力转换机构驱动连接，将电机动力传递给动力转换机构20，动力转换机构再将动力准确的传递给前手手臂爬行机构和后腿腿部爬行机构。

其中，前手手臂爬行机构包括手臂固定机构、一号十字滑轨25、手臂驱动机构。手臂固定机构通过一号十字滑轨与手臂驱动机构连接。

如图5所示，手臂固定机构包括手臂限位套24，在患儿进行爬行康复训练时防止患儿手臂伸出机构外，手臂限位套24通过活动螺栓固定在手掌托盘23上，将手臂和手掌都固定住，手掌托板固定在手臂调节滑块22上，手臂调节滑块22上滑动连接在一号十字滑轨顶部，可根据婴儿的肩宽进行左右调节手臂宽度。一号十字滑轨固定在升降悬吊机构底板上，一号十字滑轨底端连接手臂驱动机构，通过一号十字滑轨25可以实现平面上的上下左右运动，完成婴儿爬行前手机构的运动轨迹。

如图6所示，手臂驱动机构位于升降悬吊机构底板下方，主要由两组切比雪夫连杆机构与同步带传动机构组成。切比雪夫连杆机构由杆34、35、38、40、41组成，杆与杆之间通过铆钉连接，两组切比雪夫连杆机构通过横杆32连接。同步带传动机构包括与动力转换机构通过同步带传动连接的一号带轮36，一号带轮36与二号带轮37同轴固定连接，二号带轮37与三号带轮42通过同步带传动连接，三号带轮42通过连接轴连接切比雪夫连杆机构，动力转换机构将电机驱动力通过同步带传递给一号带轮36，进而驱动切比雪夫连杆机构，完成面包型轨迹，一号十字滑轨25连接在横杆32上，模仿婴儿爬行前手抬起——前移——放下的过程，其他部件为平衡受力杆。

后腿腿部爬行机构包括后腿固定机构、二号十字滑轨以及后腿驱动机构。后腿固定机构通过十字滑轨与后腿驱动机构连接。

后腿固定机构包括后腿腿部限位夹套27，后腿腿部限位夹套27用于托住患儿膝盖，后腿腿部限位夹套27固定在后腿调节滑块26上，根据婴儿的胯宽进行左右调节腿部宽度，后腿调节滑块26滑动连接在二号十字滑轨28顶部，二号十字滑轨固定在升降悬吊机构底板上，二号十字滑轨底端连接后腿驱动机构。二号十字滑轨28可以上下左右运动完成婴儿爬行后腿运动。

如图7所示，后腿驱动机构主要由传动机构和凸轮连杆机构组成。凸轮连杆机构包括四号带轮54、凸轮53、V型杆51、连杆机构、连接片46，四号带轮54与动力转换机构通过同步带传动连接，凸轮53与四号带轮54同轴固定连接，V型杆51一端通过滚子与凸轮53滚动连接，V型杆51另一端与连杆机构铰接，连杆机构另一端通过横杆滑动连接在连接片的U型槽中。动力转换机构将动力传递给四号带轮54，带动凸轮53转动并通过滚子推动V型杆51左右摆动，V型杆51推动连杆49、48、47组成的连杆机构完成往复摆动运动，模仿婴儿后腿膝盖以髋关节为中心绕圈画弧的曲线运动。V型杆上设有弹簧回弹机构50。

如图8至图10所示，动力转换机构主要由主动轴61、一号从动轴60、二号从动轴59、同步带及齿轮副组成，将电机传递来的动力准确的传递到前手手臂爬行机构与后腿腿部爬行机构中。电机上设有电机带轮58，电机带轮58将动力通过同步带传递给给主动轴61上的带轮，主动轴61与一号从动轴60通过同步带连接，一号从动轴60与二号从动轴59通过齿轮副连接，二号从动轴59通过同步带将动力传递给手臂驱动机构及后腿驱动机构，带轮58是电机上的主动轮。

如图12所示，适应性调节机构包括腹托高度调整带92、下颚牵引带91，腹托高度调整带及下颚牵引带均吊装在顶棚升降机构的连接架下方，腹托高度调整带承托在婴儿腹部下，可适当调整婴儿的高低，下颚牵引带用于承托婴儿头部，帮助患儿练习抬头动作，有助于康复。

动力系统包括电机29及电池30，电机驱动轴上设有电机带轮，电机带轮通过同步带与动力转换机构的动力转换机构主动轴61传动连接。

控制器包括控制面板、开发板。控制面板主要用于对于婴儿车整体装置的调控，通过开发板对可控部件进行自动控制，包括顶棚的升降和顶棚的开合，实现自动升降自动开合，面板显示部分显示婴儿爬行速度，婴儿爬行行进的里程，有婴儿前手手臂爬行机构和后腿腿部爬行机构的压力指数，还具备急停开关，在任何突发情况下能及时急停器械。全车一共布置三块开发板，一块控制手摇式直线步进电机，另外两块开发板用于控制顶棚开合的四个舵机，开发板采用可编程控制器，这种单片机体积小，集成度高，可靠性好，适合于各种环境下工作，控制能力强，单片机指令丰富，能充分满足婴儿车控制的全部需求。

婴儿车包括婴儿篮13、储物筐8、支撑架、前轮10、后轮6、减震装置。支撑架包括中间架4、支架7、横杠11、手推杆2，婴儿篮13通过篮筐升降架16与中间架4固定，婴儿篮上设有遮阳棚14，中间架4与支架7铰接，手推杆2通过折叠机构3连接中间架4，控制面板1固定在手推杆2上，储物筐8安装在婴儿篮下方，前轮10通过转向器12连接在中间架底部，后轮安装在支架7底部。减震装置包括前轮弹簧9以及连接在中间架与支架之间的弹簧减震器5。

本发明的工作原理为：

婴儿躺和休息部分通过顶棚15与爬行机构相隔开，其中控制面板1通过螺栓螺母与手推杆2连接，折叠机构3可以将婴儿车进行折叠，节省存放空间，中间架4用于支撑婴儿篮筐保持其水平，弹簧减震器5是主要的婴儿车减震装置，减少婴儿车在推动过程中的颠簸，后轮6采用的是防滑橡胶外皮设计，支架7用于平衡后轮与主支架的受力以及支撑副弹簧减震器，储物筐8主要用于使用者存放杂物，前轮弹簧9同样用于减震，配合后轮减震器，前轮10与前轮弹簧相连，最大限度的减少道路颠簸对患儿的伤害，横杠11用于支撑杂物框8以及保持大支架的稳定性，转向器12用于前轮的转向，遮阳棚14用于日常遮阳挡风，可以收起。篮筐升降架16在摁住中间圆形摁钮时可以对婴儿篮13的高度进行升降，手摇杆17是运用在爬行训练机构中，外壳18内装有动力系统，包括电机电池。

平时顶棚的左右隔板闭合，婴儿躺在顶棚上休息。当需要进行康复爬行训练时，通过控制面板控制顶棚升降支架使爬行训练机构升高，并控制舵机，将左右隔板打开，将婴儿手臂和腿部分别固定在前手手臂爬行机构和后腿腿部爬行机构上，可以调整手臂调节滑块和后腿调节滑块，满足婴儿身形，并通过适应性调节机构承托住婴儿腹部和头部。电机工作，动力通过同步带传递至动力转换机构，再通过同步带分别传递至手臂驱动机构和后腿驱动机构，进而通过十字滑轨带动婴儿手臂和腿部进行被动爬行运动，达到锻炼目的。