一种膝关节康复锻炼器的制作方法

本实用新型属于医疗器械技术领域，具体涉及一种膝关节康复锻炼器。

背景技术：

临床上膝关节损伤后需长时间固定，易引起膝关节僵硬造成活动障碍，影响患者的生活质量，临床上早期可通过指导患者进行股四头肌的舒缩锻炼以增加股四头肌的肌力，防止肌肉萎缩，保持膝关节的稳定性；因此股四头肌的舒缩锻炼对于膝关节的功能恢复有非常重要的意义。而目前在实际的恢复训练中，一般会使用cpm机等机器进行膝关节的屈伸功能锻炼促进膝关节功能的恢复；但是目前临床上没有指导锻炼股四头肌的仪器。在指导病人锻炼时，因患者身材差异在使用cpm机时膝关节不能有效地屈伸，造成锻炼效果不佳；患者不能有效的进行而影响锻炼的效果。且现有技术中患者进行进行膝关节的屈伸功能锻炼时，如使用cpm机等机器进行锻炼时，需要医护人员指导锻炼，并监督患者锻炼时膝关节伸缩动作的有效性，大大增加了医护人员的工作量。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术中的的膝关节锻炼器不能有效的锻炼股四头肌，且需要医护人员监督的技术问题，提供一种不受患者身材差异影响，不用医护人员监督的，能有效锻炼股四头肌及膝关节屈伸的康复锻炼器。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种膝关节康复锻炼器，包括：

基板，所述基板两侧设置有滑轨i；

运动架，所述运动架包括第一板和第二板，所述第一板的一端与所述第二板的一端铰接；所述第一板的另一端铰接在所述基板的一端上，所述第二板的另一端两侧设有滑轮，所述滑轮可滑动地设置在所述滑轨i上；

角度传感器，所述角度传感器设置在所述第一板和所述第二板铰接处的两侧端面上，用于检测第一板和第二板之间的角度；

处理器，所述处理器设置在所述基板上或所述运动架上；所述处理器与所述角度传感器连接，用于接收角度传感器检测到的角度信号并进行数据处理；

显示屏，所述显示屏设置在所述运动架上；所述显示屏与所述处理器连接，用于显示第一板和第二板之间的角度；以及

警报器，所述警报器设置在所述基板上或所述运动架上；所述警报器与所述处理器连接，当所述第一板和第二板之间的角度为180°时，报警器报警。

基板，所述基板两侧设置有滑轨i；

运动架，所述运动架包括第一板和第二板，所述第一板一端与所述第二板一端铰接；所述第一板另一端铰接在所述基板一端上，所述第二板另一端两侧设有滑轮，所述滑轮可滑动地设置在所述滑轨i上；

角度传感器，所述角度传感器设置在所述第一板和所述第二板铰接处的两侧端面上，用于检测第一板和第二板之间的角度；

处理器，所述处理器设置在所述基板上或所述运动架上；所述处理器与所述角度传感器连接，用于接收角度传感器检测到的角度信号并进行数据处理；

显示屏，所述显示屏设置在所述运动架上；所述显示屏与所述处理器连接，用于显示第一板和第二板之间的角度；

警报器，所述警报器设置在所述基板上或所述运动架上；所述警报器与所述处理器连接，当所述第一板和第二板之间的角度为180°时，报警器报警。

进一步的，所述显示屏设置在所述第一板靠近所述第二板一端的侧面上。

进一步的，还包括滑轮控制器，所述滑轮控制器包括驱动电机以及与驱动电机电性连接的开关；所述驱动电机设置在第二板上，所述驱动电机的输出轴与所述滑轮的中心轴连接；所述开关设置在所述第二板上。

进一步的，所述的驱动电机能够实现正反转的电机。

进一步的，所述基板的长度大于或等于所述第一板与所述第二板的长度之和。

进一步的，所述第一板上和所述第二板上均设有用于固定患者腿部的固定绑带。

进一步的，所述第二板的上侧面还设置有可沿第二板长度方向活动的脚掌支撑板。

进一步的，所述第二板的两侧还设置有滑轨ii，所述脚掌支撑板的侧边可活动地套设在所述滑轨ii上。

进一步的，所述第二板的两侧固定连接伸缩杆一端，所述伸缩杆另一端与所述脚掌支撑板固定连接。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型的膝关节康复锻炼器设置角度传感器、显示屏以及警报器，患者锻炼时，显示屏实时观察膝关节弯曲角度，且膝关节用力伸直压下，第一板和第二板的成180°，警报器报警，可提醒患者锻炼有效，无需医护人员指导监督患者是否锻炼有效，减少医护人员的工作量。且本实用新型可根据患者膝关节损伤后恢复状况选择自动锻炼、半自动锻炼、人工锻炼三种锻炼模式中的一种锻炼模式，能有效的、有针对性进行锻炼，有利于患者的膝关节损伤恢复。本实用新型不受患者体型的限制，可适用于不同体型的患者，适用性广。

附图说明

图1为本实用新型一种膝关节康复锻炼器的一较佳实施方式的结构示意图；

图2为本实用新型一种膝关节康复锻炼器另一较佳实施方式的结构示意图；

图3为本实用新型的系统框图；

图中，1-基板、11-滑轨i、2-运动架、21-第一板、22-第二板、221-滑轨ii、222-伸缩杆、23-滑轮、231-驱动电机、232-开关、3-角度传感器、4-处理器、5-显示屏、6-警报器、7-固定绑带、8-脚掌支撑板。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1、图3所示，一种膝关节康复锻炼器，包括：基板1、运动架2、角度传感器3、处理器4、显示屏5和警报器6。其中，基板1两侧设置有滑轨i11。运动架2包括第一板21和第二板22，第一板21的一端与第二板22的一端铰接；第一板21的另一端铰接在基板1的一端上，所述第二板22的另一端两侧设有滑轮23，滑轮23可滑动地设置在滑轨i11上。角度传感器3设置在第一板21和第二板22铰接处的两侧端面上，用于检测第一板21和第二板22之间的角度。处理器4设置运动架2上，当然，处理器4也可设置在基板1上。处理器4与角度传感器3连接，用于接收角度传感器3检测到的角度信号并进行数据处理。显示屏5设置在运动架2上，当然，显示屏5也可设置在其他便于患者观察的其他位置。显示屏5与处理器4连接，用于显示第一板21和第二板22之间的角度。具体的，显示屏5设置在第一板21靠近第二板22一端的侧面上。警报器6设置在运动架2上。当然，警报器6也可设置在基板1上；警报器6与处理器4连接，当第一板21和第二板22之间的角度为180°时，报警器报警。当第一板21和第二板22之间的角度为180°时，膝关节需用力伸直压下，收缩时，通过股四头肌收缩，角度变小，因此，当第一板21和第二板22之间的角度为180°时警报器6报警可提醒患者锻炼有效，无需医护人员监督患者锻炼。

本实施方式中，角度传感器3可为电位器式角度旋转器，电位器式角度旋转器包括旋转轴，电位器式角度旋转器固定设置在设置在第一板21和第二板22铰接处的两侧端面上，可设置在第一板21上，则旋转轴对应的设置在第二板22上，当第二板22伸缩时，会带动旋转轴的转动可实现获取第一板21和第二板22的角度变化。当然，电位器式角度旋转器也可设置在第二板22上，则旋转轴对应的设置在第一板21上。本实用新型中，通过电位器式角度旋转器的旋转轴的旋转可实现调节电位器的电阻值，旋转轴的旋转角度与其电阻值存在明确的线性关系，根据电位器的输出电压或者电流可计算出旋转轴的旋转角度，可实时测量第一板21和第二板22的角度。当然，其他实施方式中，也可将电位器式角度旋转器替换成其他具有旋转轴的角度传感器3。

本实施方式中，处理器4可为amr嵌入式微处理器。

更进一步的，本实施方式还包括滑轮控制器，滑轮控制器包括驱动电机231以及与驱动电机231电性连接的开关232；驱动电机231设置在在第二板22上，且驱动电机231的输出轴所述滑轮23的中心轴连接；开关232设置在第二板22上。优选的，驱动电机231能够实现正反转的电机。锻炼时，可根据不同的锻炼强度、锻炼目的设置自动、半自动、人工三种锻炼模式。当不打开开关232时，为人工模式，患者需要依靠自己腿部肌肉力量才得以完成锻炼。当打开驱动电机231时，可通过开关232调节驱动电机231的驱动强度，驱动电机231强度最高时，为自动模式，患者的腿部可在驱动电机231双向带动下完成腿部伸张收缩运动，完成锻炼。而当患者腿部力量较弱，需要外力，即需要驱动电机231辅助完成锻炼时，可通过开关232调整驱动电机231的驱动强度为中等状态，此状态下，驱动电机231提供部分外力配合患者完成锻炼。本实施新型可根据患者的需要，调整锻炼模式，使用方便，锻炼效果好。

本实施方式中，基板1的长度大于或等于第一板21与第二板22的长度之和。锻炼时，第一板21和第二板22在基板1上做伸缩运动，基板1的长度大于或等于第一板21与第二板22的长度之和，可避免患者的腿部伸直时，第二板22上的滑轮23从基板1上滑出。

本实施方式中，第一板21和第二板22上均设有用于固定患者腿部的固定绑带7。锻炼时，可将大腿放置在第一板21上，将小腿放置在第二板22上，再用固定绑带7固定，即可进行锻炼。

本实施方式中，第二板22的上侧面还设置有可沿第二板22长度方向活动的脚掌支撑板8。具体的，第二板22的两侧还设置有滑轨ii221，脚掌支撑板8的侧边可活动地套设在滑轨ii221上。不同的患者的腿长不一样，可通过调整脚掌支撑板8在第二板22上的位置，调整至适合患者的腿长，可提高患者的舒适度以及锻炼时的稳定性。脚掌支撑板8在本申请的作用与固定绑带7的作用基本相同，其起到的作用是固定腿部、避免锻炼时腿部晃动，提高锻炼时的稳定性。

当然，其他实施方式中，如图2所示，所述第二板22的两侧固定连接伸缩杆222一端，所述伸缩杆222另一端与所述脚掌支撑板8固定连接。其也可调节脚掌支撑板8在第二板22上的位置。本实施新型主要是锻炼股四头肌的舒缩锻炼以增加股四头肌的肌力，防止肌肉萎缩，保持膝关节的稳定性，促进膝关节的恢复，在锻炼过程中，主要是膝关节用力使得膝关节屈伸，因此，其他实施方式中，可不增设脚掌支撑板8，其并不影响膝关节的用力，不影响膝关节伸缩的实现。

使用时，将大腿放置在第一板21，小腿放置在第二板22，并采用固定绑带7固定，再根据实际患者锻炼的需要，通过滑轮控制器调整锻炼模式为自动锻炼、半自动锻炼、人工锻炼三种锻炼模式中的一种，即可进行锻炼。锻炼时，膝关节用力伸直压下，第一板21和第二板22的成180°，警报器6报警，提醒患者锻炼有效，而显示屏5上还可实时显示第一板21和第二板22之间的角度，有利于患者实时观察了解锻炼时膝关节的角度，实时知道锻炼情况。本实用新型可根据患者膝关节损伤后恢复状况选择锻炼模式，能有效的、有针对性进行锻炼，有利于患者的膝关节损伤恢复。且本实用新型在显示屏5以及警报器6的提醒下，无需医护人员指导监督患者是否锻炼有效，减少医护人员的工作量，实用性强。本实用新型可适用于所有体型的患者，适用性广。

虽然本实用新型已以实施例揭示如上，然其并非用于限制本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可做些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

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