具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，实施例1的下肢神经康复评估和训练设备包括一个矩形平板状的基板1，以及两根分别与基板长边1a平行的横杆2，每根横杆通过两根平行排列的竖杆3与基板1连接。由此形成一个具有底板的类似于双杠的基本框架。

竖杆3的一端与横杆2刚性连接，即两者不发生相对移动，从而能将使用者手部的施力依次通过横杆2和竖杆3进行传递。竖杆3的另一端介由竖杆旋转轴4而与基板1旋转连接，使得竖杆3在与基板1平面相垂直的面上旋转。竖杆旋转轴4在轴向上与旋转扭矩传感器5的输入轴5a传动连接，从而将竖杆3的旋转程度转换为电信号T1并输出，间接地监测使用者手部对于横杆2的施力情况。

基板1上具有呈矩阵式分布多个圆柱状滚轮6。滚轮6的轴向与基板1的宽边1b平行，的作用在于对使用者的脚部提供直接的作用力，因此其优选充分且均匀地分散在基板1的平面上。滚轮6在轴向上介由滚轮旋转轴7与基板1旋转连接，滚轮旋转轴7与基板1的宽边1b平行，并与电机8的电机轴8a传动连接。滚轮旋转轴7与基板1的设置方式没有特别的限定，只要能够使滚轮旋转轴7在电机8的带动下自由旋转即可。作为一种具体的实施方式，如图2所示，基板1上开设有多个与滚轮6相对应的孔洞，孔洞两个长端开设有用于承载滚轮旋转轴7的轴槽1c，滚轮旋转轴7贯穿滚轮6并与之固定连接之后，滚轮旋转轴7的两端分别放置于轴槽1c内，可以采用直接放置、套接轴承后放置等本领域的惯常设计。

滚轮6的下方设置压力传感器9，两者传动连接，从而检测滚轮6在垂直于基板1平面的方向上的位移。作为一种具体的实现方式，如图2所示，滚轮旋转轴7的一端套接轴承10。当使用者的脚步踏在滚轮6之上时，对滚轮6施加的压力传递至压力传感器9，从而将滚轮6承受的压力转换为电信号T2并输出，间接地监测使用者脚部对于基板1/滚轮6的施力情况。

前述旋转扭矩传感器5、压力传感器9和电机8分别与控制设备(图中未示出)电连接，控制设备接收前两者发出的电信号T1和T2，经处理后输出原始结果/处理结果，和/或控制电机8带动滚轮6旋转。

以下就该实施例1的下肢神经康复评估和训练设备的工作原理进行说明。使用者在手扶横杆2的情况下，脚踩于基板1上面，以此姿势作为康复评估或者训练的准备姿势。随后，使用者沿着基板1的长边1b方向走动。使用者对一定区域内的滚轮6进行踩踏，介由对应的压力传感器9而向控制设备输出电信号，从而获得使用者脚部所处区域的方位信息、以及脚部施力大小的施力信息等，即电信号T2；另一方面，使用者由于腿部乏力，故需要借助于手扶横杆2来实现身体平衡，当其发生前倾或后仰时，则前倾/后仰的程度信息表现为竖杆3的旋转程度，介由旋转扭矩传感器5转换为电信号T1并输入控制设备。实时监测前述电信号T1和T2，从而获得前述信息在时域上的分布。

前述信息可以用于使用者腿部神经康复情况的评估，也可用于训练过程；对于后者，当控制设备检测到患者的前倾/后仰的程度超过设定的阈值时，可以控制涵盖了脚踏区域在内的电机8进行反向旋转，从而纠正患者的前倾/后仰趋势。

实施例2

在实施例1的基础上，进一步提供限制竖杆旋转轴4的旋转角度的限位机构5，从而将竖杆3的旋转角度限定在一定的范围内。限位机构5的具体形式没有特别限定，在一个具体的实施方式中，如图3所示，可以在竖杆3的旋转方向上设置限位凸起11。作为优选，限位凸起11可拆卸地固定于基板侧面，例如沿着竖杆3的旋转方向上设置多个插入孔11a，作为限位凸起11的限位销11b插入对应的插入孔11a中。通过设置插入孔11a的分布，可以将竖杆3的旋转角度控制在例如±5°、优选±3°的范围内(图中对于插入孔11a的分布进行了不同于实际情况的夸张处理，从而清楚地显示相关结构)。如此，当使用者发生大幅度前倾/后仰时，单纯依靠滚轮6的施力无法恢复身体平衡，则进一步通过限位机构5对于竖杆3的旋转方向的限制，使得使用者握持横杆2的手得到阻止身体倾斜的力量，通过上下肢协同发力恢复身体平衡，保证了本发明设备的使用安全性。

实施例3

在实施例1或2的基础上，进一步对横杆2作出改进。本实施例中，如图4所示，横杆2可以是直杆，也可以是弧形杆。当为弧形杆时，其向着远离基板1的方向弯曲，并且弧形顶端2a与基板长度方向的中点1aM基本对齐。如此，使用者在基板1上行走时，可以明显地感受手部高度随着前进方向发生变化，通过对于上肢提供触觉刺激，帮助中枢神经加快恢复对于下肢神经的信号传导能力。横杆2的弧形高度可以根据实际情况进行调整，一般为5～10cm，该高度的指示弧形顶端2a与横杆2末端2b的距离。

进一步地，横杆2上具有防滑部位12，例如高摩擦力的材料区域、或者防滑花纹等。当防滑部位具有花纹时，花纹的形状沿着横杆长度方向变化。与弧形杆的目的类似，使用者在基板1上行走时，可以明显地感受手部的摩擦力/花纹的细节(压力)随着前进方向发生变化，从而提供更多的神经刺激种类，辅助下肢神经康复。花纹可以采用例如波浪纹，波浪纹各纹路的间距可以发生变化，例如从横杆的一端段到另一端逐渐地变密集或变稀疏；或者，花纹也可以采用圆形、菱形、三角形、多边形等形状，这些形状的间距同样可以例如从横杆的一端段到另一端逐渐地变密集或变稀疏。当横杆为弧形杆时，花纹的形状可以从横杆两端向着中间逐渐变密集或变稀疏。

实施例4

本实施例展示本发明的下肢神经康复评估和训练设备中滚轮6与电机8传动连接的关系。

在一种情况下，可以为每一个滚轮6单独地设置一个电机8，这样可以实现对于单个滚轮运动状态的精确控制。

在另一种情况下，考虑到下肢神经康复评估和训练过程中并非一直需要精确操控每一个滚轮6，因此从简化设备结构、便于维护保养等角度出发，可以对于与基板长边平行的各列滚轮6分别与电机传动连接。如图5所示，滚轮6在基板上呈矩阵分布，以基板长边1a延伸的方向来看，形成多列滚轮6的组合。每一列滚轮6的滚轮旋转轴7在一端固定设置从动轮13，从动轮13的具体种类没有特别的限定，可以采用本领域中常见的方式，例如皮带传动连接所用的皮带轮(如图所示)，齿轮传动连接所用的圆柱齿轮、锥形轮，或者齿条传动的圆柱齿轮等。每一列滚轮6独立地由电机8驱动。电机轴8a固定连接与前述传动轮对应的从动轮14，从动轮14与从动轮13通过前述的、相互匹配的方式进行传动。在一种优选的实施方式中，从动轮13与从动轮14可以采用匹配的螺旋锥齿轮，如此，不仅能够实现动力在长距离上的有效传输，同时也能获得较长的齿轮工作寿命、便于设备保养维护，而且可以对转动角度、速度等实现更为精确的控制，特别是能够在快速启动、紧急停止等极端状态下实现相应功能并保护齿轮不受应力损伤。

实施例5

本实施中采用前述任一实施例所涉及的下肢神经康复评估和训练设备，介绍其工作流程。

设备启动后，控制设备接收收入信号，并根据输入输入信号判断工作模式：当输入信号为评估模式时，控制电机8不工作，仅采集使用者的各项信息，用于对使用者进行评估。当输入信号为训练模式时，根据采集的信息，控制电机8工作，辅助康复训练过程。

随后，当使用者开始使用设备后，旋转扭矩传感器5获得竖杆3旋转的信号T1，压力传感器9获得滚轮6在垂直于基板1方向上位移的信号T2，并将上述信号T1和T2传递至控制设备。与此同时，可选地将S02和S03获得信号T1和T2进行输出，例如直接以数字信号或者模拟信号的方式输出至其他信息处理设备或者信息存储设备，或者将信号可视化后输出至显示设备。

收到T1和T2后，控制设备根据T1和T2判断需要驱动的滚轮6、以及需要驱动的滚轮6旋转方向，并按照确定的情况，控制设备控制对应的电机进行工作。例如，当感受到使用者存在向左前方倾倒的趋势，则控制左脚踩踏的滚轮6项后方按照一定的速度转动，给予使用者以向后恢复平衡的作用力，帮助其恢复平衡。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。