多方式减重干湿两用全方位步行康复训练系统的制作方法

本实用新型涉及康复训练器材，特别涉及多方式减重干湿两用全方位步行康复训练系统，属于康复训练设备技术领域。

背景技术：

下肢功能障碍是脑损伤类疾病引起的后遗症，患者进行主动式或被动式下肢训练能够有利于下肢功能的恢复或部分恢复，由于很多患者在训练初期下肢无法支撑整个身体以及很难保持平衡，所以减重平衡训练是针对这类患者的一个良好选择，减重平衡训练是针对下肢功能障碍的一种新型康复治疗技术。其原理是利用悬吊装置，或利用水浮力，或利用充气装置等来负担部分体重，使患者处于站立状态，模拟正常的行走动作，从而恢复其行走能力。其中利用浮力的话是在水中训练，要采用湿式训练设备，现有的减重训练设备存在以下问题：一是现有的干式减重平衡康复训练装置是采用软质悬吊装置将患者的身体整体悬吊起来，从而减轻患者下肢的负担，使得患者可以轻松的进行行走训练，但这种悬吊的方式对于患者左右横向平衡支撑力有限，且绑带护具比较勒人，训练时间过长会给患者带来不适感，对于患者的使用效果较差；二是主被动式集成度差，患者主动训练和被动训练在不同的设备上，器材投资大，占地面积大；三是干湿式集成度差，湿式训练设备要用到水槽，训练设备较为复杂，占地大、成本高，还需要有患者辅助出入装置，目前的患者辅助出入装置基本为吊升式，这对安装的场地的屋面高度也有了相应的要求，所有这些都制约了湿式康复训练时设备的发展和使用，还有目前的水疗设备基本采用被动式训练，能够使患者主动训练的湿式设备很少，而干式、湿式集成到一起能够选择使用的设备更少；四是对轻重不同的下肢功能障碍患者通用性差，由于不同患者的下肢功能障碍患病轻重程度不同，还有同一患者在训练进程中其下肢功能也在不同的变化，在训练中需要的减重束缚方式、安全保障性、减重量、活动范围、主动参与的程度等多方面具有很大的不同，目前的这康复训练设备覆盖的患者类比少、可适应调节的范围小，导致康复治疗机构为了满足不同患病程度的训练要求需要准备多台设备，以适应轻重不同的患者或者不同治疗康复阶段的同一患者使用，以达到康复训练的设计效果。上述问题的存在对康复训练设备的开发设计提出了新的要求和挑战。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服目前的康复训练设备存在的上述问题，提供一种多方式减重干湿两用全方位步行康复训练系统。

为实现本实用新型的目的，采用了下述的技术方案：多方式减重干湿两用全方位步行康复训练系统，包括底座，在底座上设置有水槽，水槽上设置有循环水泵，循环水泵连接至控制器，水槽后壁上开始有循环喷水口，循环水泵从水槽中抽水从循环喷水口中喷出实现水槽内水循环，在水槽的前端设置有桶形蓄水舱闸门，所述的桶形蓄水舱闸门包括左右两段弧形闸门框，在弧形闸门框中转动设置有桶形闸，所述桶形闸的周面上具有一u形口，在u形口上密封铰接有弧形门，在桶形闸下设置有圆形回转轨，圆形回转轨的外环固定设置，圆形回转轨的内环与外环之间转动连接，桶形闸与内环固定连接，在桶形闸下部固定连接有中心轴，与中心轴配合设置有转动驱动装置，在康复训练装置内设置有排水泵，排水泵的进水口位于桶形闸底部;

所述的康复训练系统还包括硬质减重伴随行走装置，所述的硬质减重伴随行走装置包括连接至控制器的伴随行走驱动机构、硬质减重机构，在底座上固定连接有机架支撑，伴随行走驱动机构位于机架支撑的顶部，包括前后方向的水平导轨，在水平导轨上滑动配合设置有小车，小车连接在通过行走驱动电机驱动的丝杠机构上，行走驱动电机通过丝杠机构驱动小车在水平导轨上前后移动，硬质减重机构连接在小车上，所述的硬质减重机构包括部固定连接在小车上的减重电机，减重电机的输出上连接有蜗轮蜗杆减速机，所述的蜗轮蜗杆减速机上连接驱动有丝杠，丝杠的轴向为上下方向，在所述的丝杠下端连接有连接套件，所述的连接套件与丝杠之间转动连接，连接套件与丝杠之间具有转动限位装置，通过转动限位装置可设定连接套件与丝杠之间是否可以相对旋转，所述的连接套件的下端具有u形口，平衡悬吊杆连接在连接套件上，所述的平衡悬吊杆为“7”字形，“7”字形的平衡悬吊杆的上部水平边通过销轴转动连接在u形口内，所述的销轴为左右水平方向，在销轴前后的u形口内均设置有平衡弹簧，在平衡弹簧的上部的u形底上设置有压力传感器，平衡弹簧上部压在压力传感器上，压力传感器连接至控制器，平衡悬吊杆的下端连接有腰部束缚系统；

所述的腰部束缚系统包括护腰带，护腰带下固定连接有两根大腿绑带，所述的护腰带背面外端固定连接有连接板，连接板背面通过连接铰链与平衡护腰板铰接一起，连接铰链的轴向为水平左右方向，平衡护腰板的背面连接有柔性支撑缓冲装置，所述的柔性支撑缓冲装置包括固定连接在平衡护腰板背面上下方向的滑轨，在所述的滑轨上滑动配合设置有滑块，滑轨上方和下方的分别固定设置有上限位缓冲座和下限位缓冲座，多道相互平行的上缓冲弹簧的上端限位设置在上限位缓冲座内，多道相互平行的下缓冲弹簧的下端限位设置在上限位缓冲座内，滑块的上端直接或间接顶压各上缓冲弹簧的下端，滑块的下端直接或间接顶压各下缓冲弹簧的上端，滑块通过连接块可拆卸连接在平衡悬吊杆的下端，所述的行走驱动电机、减重电机均通过控制器控制；

所述的康复训练系统还包括全方位跑台，所述的全方位跑台包括安装在水槽内的底座上的回转支承，回转支撑的回转件上固定连接有多根支撑柱，支撑柱的上部固定连接有支撑护栏，在两根支撑柱内的底座上安装有球形凹面全方位跑台，支撑护栏上固定连接有与腰部束缚系统上的连接块之间固定连接的备用连接件，连接块与备用连接件之间可形成可拆卸的固定连接结构。

进一步的；所述的行走驱动电机上连接有减速机，减速机具有左右两个输出端，两个输出端分别驱动一根行走丝杠，小车与两个行走丝杠上的螺母之间固定连接。

进一步的；所述的滑块下端和上端均设置有t形柱，上端和下端的t形柱方向相反，t形柱的竖直边穿设在各缓冲弹簧的中孔中，t形柱的水平边顶在缓冲弹簧上。

进一步的；所述的转动驱动装置为：在中心轴上固定连接有锥齿轮，蓄水舱闸门驱动电机的输出上具有与锥齿轮相啮合的驱动齿轮。

进一步的；在桶形闸内固定设置有站立平台，站立平台与主轴之间固定连接。

进一步的；所述的多方式减重干湿两用全方位步行康复训练系统，在水槽后壁上还开设有阻力喷水口，阻力喷水口内设置有阻力喷水泵，在水槽璧上设置有滤网，水从蓄水槽至各水泵经过滤网。

进一步的；在水槽内的底座上安装有多个水下气泡灯。

进一步的；所述的康复训练系统还包括训练鞋，所述的鞋底面后部嵌有自润滑特氟龙层面，鞋底面前部固定连接有防滑硅胶垫，自润滑特氟龙层面与防滑硅胶垫之间的鞋底面上固定连接有滚轮或者自润滑特氟龙垫。

进一步的；所述的训练鞋底面内置有足底压力传感器、处理器和电池，足底压力传感器的信号通过处理器存储或者通过处理器的无线通讯装置传输至控制器。

本实用新型的积极有益技术效果在于：一是本训练系统干湿两用，能满足不用训练场景的需要，水在训练过程中可以提供浮力减重，还可以在步行时提供阻力，水温还可以对患者皮肤进行刺激，在运动过程中水还可以起到按摩的作用，相对于干式训练（不再水中的训练），对于可适应性湿式训练的患者，在水中的训练效果更好，可以明显的缩短康复训练时间；二是可以提供不同的减重方式，本系统中减重力可以来自硬质减重系统（支撑护栏上连接的腰部束缚系统，两者二选一）、水的浮力、患者手扶水槽及支撑护栏的减重力，硬质减重系统对患者的强制束缚及提供的被动训练程度调整范围大，患者的主动参与度也可随着变化，还提供了患者参与程度更大的全方位跑台、水槽等装置设备，这种集成使本训练系统的功能强大，能够覆盖轻重程度不同的患者，有利于偶降低设备投资和患者训练成本；三是湿式训练设备患者出入方式简单，对建筑物的顶面高度要求低，四是腰部束缚系统的作用刚性较强，对于平衡性不好的患者特别适用。本训练系统集成度高、柔性大，适用与各种下肢功能障碍患者使用。

附图说明

图1是本实用新型的整体示意图。

图2是伴随行走驱动的示意图。

图3是连接套件处的示意图。

图4是连接套件部分切掉后的示意图。

图5是腰部束缚系统连接在平衡悬吊杆下端的示意图。

图6是腰部束缚系统的分解示意图。

图7是图6中部分放大的示意图。

图8是桶形闸内部及下步的结构示意图。

图9是桶形蓄水舱闸门的俯视示意图。

图10是球形凹面全方位跑台处的示意图。

图11是训练鞋的示意图。

具体实施方式

为了更充分的解释本实用新型的实施，提供本实用新型的实施实例。这些实施实例仅仅是对本实用新型的阐述，不限制本实用新型的范围。

结合附图对本实用新型进一步详细的解释，附图中各标记为：1：底座；2：水槽；3：循环喷水口；4：阻力喷水口；5：水下气泡灯；6：弧形闸门框；7：桶形闸；8：弧形们；9：电子称；10：回转支承；11：球形凹面全方位跑台；12：支撑柱；13：支撑护栏；14：备用连接件；15：小车；16：丝杠；17：平衡悬吊杆；18：护腰带；19：平衡护腰板；20：行走驱动电机；21：减速机；22：减重电机；23：蜗轮蜗杆减速机；24：螺母；25：行走丝杠；26：连接套件；27：u形口；28：销轴；29：传感器导线；30：拖链；31：平衡弹簧；32：压力传感器；33：大腿绑带；34：上限位缓冲座；35：下限位缓冲座；36：连接块；37：连接板；38：连接铰链；39：滑轨；40：上缓冲弹簧；41：下缓冲弹簧；42：滑块；43：t形柱；44：中心轴；45：锥齿轮；46：蓄水舱闸门驱动电机；47：驱动齿轮；48：站立平台；49：外环；50：内环；51：排水泵；52：自润滑特氟龙层面；53：滚轮；54：防滑硅胶垫；55：机架支撑。

如附图所示，图1中水槽2的外侧壁为透明状，可以显示出内部结构。多方式减重干湿两用全方位步行康复训练系统，包括底座1，在底座上设置有水槽2，水槽上设置有循环水泵，循环水泵在图中没有示意出，安装在水槽壁中，循环水泵连接至控制器，水槽后壁上开始有循环喷水口3，循环水泵从水槽中抽水从循环喷水口中喷出实现水槽内水循环，在水槽的前端设置有桶形蓄水舱闸门，所述的桶形蓄水舱闸门包括左右两段弧形闸门框6，在弧形闸门框中转动设置有桶形闸7，所述桶形闸的周面上具有一u形口，在u形口上密封铰接有弧形门8，在桶形闸下设置有圆形回转轨，圆形回转轨的外环49固定设置，圆形回转轨的内环50与外环之间转动连接，桶形闸7与内环固定连接，在桶形闸下部固定连接有中心轴44，与中心轴配合设置有转动驱动装置，所述的转动驱动装置为：在中心轴上固定连接有锥齿轮45，蓄水舱闸门驱动电机46的输出上具有与锥齿轮相啮合的驱动齿轮47，在康复训练装置内设置有排水泵51，排水泵的进水口位于桶形闸底部，在桶形闸内固定设置有站立平台48，站立平台与主轴之间固定连接；在水槽后壁上还开设有阻力喷水口4，阻力喷水口内设置有阻力喷水泵，阻力喷水泵也在水槽壁内，阻力喷水泵和循环喷水泵的进水口均位于水槽壁上，进水口上设置有滤网，水从水槽至各水泵经过滤网，在水槽内的底座上安装有多个水下气泡灯5。

所述的康复训练系统还包括硬质减重伴随行走装置，所述的硬质减重伴随行走装置包括连接至控制器的伴随行走驱动机构、硬质减重机构，在底座上固定连接有机架支撑55，伴随行走驱动机构位于机架支撑的顶部，包括前后方向的水平导轨，水平导轨在图中没有示出，在水平导轨上滑动配合设置有小车15，小车连接在通过行走驱动电机驱动的丝杠机构上，行走驱动电机21通过丝杠机构驱动小车在水平导轨上前后移动，所述的行走驱动电机21上连接有减速机22，减速机具有左右两个输出端，两个输出端分别驱动一根行走丝杠25，小车15与两个行走丝杠上的螺母24之间固定连接。

硬质减重机构连接在小车上，所述的硬质减重机构包括部固定连接在小车上的减重电机22，减重电机的输出上连接有蜗轮蜗杆减速机23，所述的蜗轮蜗杆减速机上连接驱动有丝杠16，丝杠的轴向为上下方向，在所述的丝杠下端连接有连接套件26，所述的连接套件与丝杠之间转动连接，连接套件与丝杠之间具有转动限位装置，通过转动限位装置可设定连接套件与丝杠之间是否可以相对旋转，为了给患者更多的选择，连接套件与丝杠下端之间可设置转动限位装置装置，转动功能为可以选择的，即选择转动时转动，不选择转动时可不转动，这种机构很常见，转动限位装置可以为设在连接套与丝杆之间设置径向的锁定销，拔出锁定销可自由相对旋转，还可以采用径向的顶丝将两者之间顶紧使两者之间不可以发生相对转动，锁定销、顶丝去掉后还可以自由转动，插上锁定销或者顶紧顶丝后不能自由旋转。所述的连接套件的下端具有u形口27，平衡悬吊杆17连接在连接套件上，所述的平衡悬吊杆为“7”字形，“7”字形的平衡悬吊杆的上部水平边通过销轴28转动连接在u形口内，所述的销轴28为左右水平方向，在销轴前后的u形口内均设置有平衡弹簧31，在平衡弹簧的上部的u形底上设置有压力传感器32，平衡弹簧上部压在压力传感器上，压力传感器连接至控制器，29为连接至控制器的传感器导线，驱动机构的动力线和信号线均位于拖链30内。

平衡悬吊杆的下端连接有腰部束缚系统；所述的腰部束缚系统包括护腰带18，护腰带下固定连接有两根大腿绑带33，所述的护腰带背面外端固定连接有连接板37，连接板背面通过连接铰链38与平衡护腰板19铰接一起，连接铰链的轴向为水平左右方向，平衡护腰板的背面连接有柔性支撑缓冲装置，所述的柔性支撑缓冲装置包括固定连接在平衡护腰板背面上下方向的滑轨39，在所述的滑轨上滑动配合设置有滑块42，滑轨上方和下方的分别固定设置有上限位缓冲座34和下限位缓冲座35，多道相互平行的上缓冲弹簧40的上端限位设置在上限位缓冲座内，多道相互平行的下缓冲弹簧41的下端限位设置在上限位缓冲座内，滑块的上端直接或间接顶压各上缓冲弹簧的下端，滑块的下端直接或间接顶压各下缓冲弹簧的上端，本实施例中，所述的滑块下端和上端均设置有t形柱43，上端和下端的t形柱方向相反，t形柱的竖直边穿设在各缓冲弹簧的中孔中，t形柱的水平边顶在缓冲弹簧上。滑块通过连接块36可拆卸连接在平衡悬吊杆的下端，所述的行走驱动电机、减重电机均通过控制器控制；

所述的康复训练系统还包括全方位跑台，所述的全方位跑台包括安装在水槽内的底座上的回转支承10，回转支撑的回转件上固定连接有多根支撑柱12，支撑柱的上部固定连接有支撑护栏13，在两根支撑柱内的底座上安装有球形凹面全方位跑台11，支撑护栏上固定连接有与腰部束缚系统上的连接块之间固定连接的备用连接件14，连接块与备用连接件之间可形成可拆卸的固定连接结构。

所述的康复训练系统还包括训练鞋，所述的鞋底面后部嵌有自润滑特氟龙层面52，鞋底面前部固定连接有防滑硅胶垫54，自润滑特氟龙层面与防滑硅胶垫之间的鞋底面上固定连接有滚轮或者自润滑特氟龙垫。图11中，自润滑特氟龙层面与防滑硅胶垫之间的鞋底面上固定连接的是滚轮53，自润滑特氟龙垫与自润滑特氟龙层面式一种材料，为了区分采用了不同的而名称，训练鞋底面采用这种材料设计是为了与球形凹面全方位跑台形成的固定摩擦系数。所述的训练鞋底面内置有足底压力传感器、处理器和电池，足底压力传感器的信号通过处理器存储或者通过处理器的无线通讯装置传输至控制器。在足底安装压力传感器、电池、处理器及无线通选装置（目前常用的为wifi）在目前的很多场合和产品上均有具体的应用，中国专利公开的技术方案中也有很详细的记载，这些技术为目前的现有技术，在本申请中只是将这一现有技术应用在训练鞋上。

本装置的球形凹面全方位跑台和训练鞋的设计和训练机理如下：当人在地面上自然行走时，通过鞋底与地面产生的静摩擦力驱动人体产生位移。假设接触表面的摩擦因数极小，则只能滑行且极难保证安全或保持平衡。底座上的球形凹面全方位跑台采用具有一定摩擦因子的特氟龙涂层，鞋底采用上述材料结构，以形成一定的摩擦力，模拟出人真实的行走受力状态，使人感觉是在正常路面上行走而非在光滑地面上滑行。正常的摩擦力更容易保持平衡，从而大大缩短学习过程，这能让所有人都可以轻松的学会使用。当人在平地行走时，腿部以胯关节为轴心循环交替摆动，人体重力同时由双脚交替施加于地面。此时地面对人体必须提供对等支撑力，才可保证人体的平稳，而这个支撑力终指向人的质心。因此，根据人行走时制作的球形凹面全方位跑台，则提供了上述指向质心的支撑力。从而最大限度的模拟出自然的行走感受，这会大大增强训练的效果。全方向球型凹面跑台采用特氟龙涂层，配合专用低摩擦系数鞋及滚轮款鞋都可以进行全方向运动，支撑柱连接回转件，可进行改变方向进行全方向跑动，鞋底嵌入低摩擦系数材质或放个轮子，这样你不管怎么走，都会滑回球型凹面全方向运动跑台里。这种走路方式有点像是上坡时鞋底太滑，结果怎么走都走不动，但是也不会滑下去，患者通过，腰部束缚系统以及相应的跑台配合用训练鞋，腰部束缚系统连接在平衡悬吊杆或者支撑护栏上均可以实现减重，可在球型凹面运动跑台直接训练。在训练过程中，患者可以手扶支撑护栏辅助训练。柔性支撑缓冲装置和连接块有较好的抗左右扭力的作用。对于手部可以支撑一定力度的患者，还可以扶着扶手护栏进行减重，由于手扶护栏的力度患者可以自主调节，实际上在训练中可以进行减重力变化情况下的训练，这可以进一步增强训练效果，这时训练鞋内的足底压力传感器可以真实的反应出足底的压力，通过该压力和硬质牵引减重机构的减重值可以达到患者手部护栏处的减重值，由于很多下肢功能障碍往往伴随对应的上肢问题，所以通过本装置还有利于了解和评估患者手部的力度。

本系统作为干式训练系统使用时，水槽内不注入水，使用训练鞋，使用过程如下：患者首先在电子称上称出体重，然后打开弧形门进入桶形闸内，闸门驱动电机驱动桶形闸转动180度，打开弧形门进入水槽内，这是伴随行走机构的丝杠驱动小车行进到患者上方，然后丝杠下降采用护腰带和大腿绑带束缚患者，丝杠上升，丝杠上升过程中平衡悬吊杆绕销轴转动会压缩平衡弹簧，平衡弹簧压相应的压住压力传感器产生压力信号传递给控制器，根据压力传感器信号可得到平衡悬吊杆产生的的向上的力的大下，既可以得到减重值，减重值达到设定范围内后，患者即可在水槽内自行行走训练，在行走过程中，患者向前移动和向后移动时平衡弹簧会受到不同的力，从而产生不同的压力信号，控制器根据压力信号可以判断患者是向前还是向后移动，从而通过行走驱动电机正反装变换来驱动丝杠动作以使伴随行走的方向与患者的方向保持一致，训练到设备端部后，患者可以选择进行后退训练，也可以通过将连接套件转动180度后改变方向继续前行训练。

干式训练中，在水槽内患者还可以在球形凹面全方位跑台上扶着扶手支撑进行训练，同时依靠硬质牵引机构牵引，因为这是还有患者手部在支撑护栏部位的减重，这时训练鞋中的足底传感器传出的信号会得到实际减重值，这种方式还可以评估患者手部支撑力的大小。

干式训练中，还可以将腰部束缚系统从平衡悬吊杆上拆下连接到支撑护栏上的备用连接件上，患者可以手扶支撑护栏进行全方位步行训练。

当作为湿式设备进行训练时，水槽中注入水，可以不使用训练鞋，患者进入时，桶形闸驱动电机驱动桶形闸转动至两个弧形闸门框外部的缺口处，这时如果桶形闸内有水，可以通过排水泵排出，水位降到弧形门以下患者就可以从弧形门进入站在站立平台上，没水的话可以直接打开弧形门进入桶形闸内，患者进入桶形闸内后，桶形闸驱动电气驱动桶形闸旋转180度，弧形门转到两个弧形闸门框内部的缺口处，这时即可打开弧形门，患者进入水槽，患者进入水槽后可根据具体需要选择在水槽内行走还是在球形凹面全方位跑台训练，若要在球形凹面全方位跑台训练，采用护腰带和大腿绑带对患者进行束缚，即可开设训练，本装置可通过水、患者只身及腰部束缚系统对患者在训练时进行减重，水槽上的阻力喷口用于步行训练时增加不同阶段、不同强度的步行助力、水下气泡灯用于产生小气泡用于皮肤按摩和臭氧注入，起到杀菌作用、喷水口6个，可用于产生旋涡，工作时左侧3只工作，或右侧3只工作，产生循环涡流，起到按摩作用。湿式训练中可以采用硬质减重伴随、也可采用全方位跑台，训练模式和过程与干式训练中一样。训练完毕后出水槽时，患者首先通过弧形门进入桶形闸中的站立平台上，关上弧形门，桶形闸驱动电机驱动桶形闸转动至两个弧形闸门框外部的缺口处，排水泵启动排出桶形闸内的水，水位降到弧形门以下患者就可以打开弧形门出来。

在详细说明本实用新型的实施方式之后，熟悉该项技术的人士可清楚地了解，在不脱离上述申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改，凡依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围，且本实用新型亦不受限于说明书中所举实例的实施方式。

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