[发明专利]智能肢体康复训练器及训练方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够自动对肢体进行康复训练的智能肢体康复训练器。

背景技术

近年来，随着科学技术的迅速发展，尤其是电子科学的发展，康复设备有日趋电子 化的倾向，已知的康复设备的结构为：单独主动运动结构和单独被动运动结构，单独主动 运动结构均采用纯机械式利用控制转轮摩擦阻力的方式来调整主动训练力的大小，单独被 动运动结构采用电动方式通过电机带动肢体进行被动训练。这两种运动结构的缺陷是：运 动结构单一，无法根据不同患者的实际情况调节需要的各种运动参数，无法满足不同患者 在康复的不同阶段的所有需求，从而无法实现最佳训练。

发明内容

本发明的目的是提供一种满足不同患者在不同康复阶段所需求的智能肢体康复训练 器。

本发明训练器采用的技术方案是：包括电机的电机输出轴一端连接减速器，减速器 以伞齿轮带动转轴旋转，转轴的两端分别连接踏板，控制器的输出端与驱动器的输入端通 过串口连接，驱动器的输出端与电机的电源连接；电机输出轴的另一端与码盘连接，码盘 的输出连接控制器，电源电路的输出分别连接控制器和驱动器；控制器由微处理器及分别 与其连接的时钟电路、电源转电换路、码盘输出接口电路、键盘电路、显示电路和接口电 路组成，其中：电源转电换路，将电源电路提供的24VDC电压转换成5VDC电压后接到微 处理器的电源端为其提供工作电源；码盘输出接口电路，将码盘输出的脉冲信号输送到微 处理器的I/O口以测量电机的转速；驱动器由微处理器及与其连接的电流采集电路、电压 采集电路、接口电路、H桥电路、电流环电路和电源转换电路组成，其中：电流采集电路 采集电机的工作电流；电压采集电路采集电机的工作电压；接口电路与控制器之间传送数 据；H桥电路的输出端与电机的电源连接，驱动电机使电机工作在电动机状态；电流环电 路的输入端与电机的电源连接，吸收电机产生的电流，使电机工作在发电机状态。

本发明在设定的程序下自动进行肢体康复训练，根据患者的实际情况调节运动参数， 实现最佳训练。临床上可用于脑血管意外后、肢体骨折术后、肩周炎、疤痕挛缩、臂丛神 经损伤、钙化性肌腱病变、关节囊韧带过度松弛等多种疾病导致的上肢各关节活动障碍。 可在家里或在工作场所使用，使患者获得更强的独立生活能力，并相当大地提高患者的生 活质量，这种训练器也可以作为健康老年人的体育运动训练器材，为残疾人康复治疗创造 了条件，可以帮助患者进行科学有效的康复训练，使患者的运动机能得到很好的恢复，具 有提高患者的康复质量、减轻社会负担的实际意义。

附图说明

图1为本发明的结构连接示意图。

图2为图1中控制器1的原理图。

图3为图1中驱动器2的原理图。

具体实施方式

见图1-3所示，现有的肢体康复训练器包括电机3的电机输出轴4的一端连接减速器 6，减速器6通过伞齿轮7带动转轴8旋转，在转轴8的两端分别连接踏板9和踏板10。 本发明将控制器1的输出端与驱动器2的输入端通过串口连接，驱动器2的输出端与电机 3的电源连接；电机输出轴4的一端与减速器6的输入轴连接，电机输出轴4的另一端与 码盘5连接，码盘5的输出连接控制器1。将电源电路11的输出分别连接控制器1和驱 动器2。

如图2，控制器1由微处理器1-4以及分别与微处理器1-4连接的时钟电路1-1、电 源转电换路1-2、码盘输出接口电路1-3、键盘电路1-5、显示电路1-6和接口电路1-7 组成。其中，电源转电换路1-2将电源电路11提供的24VDC电压转换成5VDC电压后接到 微处理器1-4的电源端为其提供工作电源；码盘输出接口电路1-3将码盘5输出的脉冲信 号送到微处理器1-4的I/O口，可测量电机3的转速；键盘电路1-5和显示电路1-6分别 与微处理器1-4的I/O口连接；接口电路1-7与驱动器2的接口电路2-3连接，这样可以 实现控制器1同时控制驱动器2和电机3工作，当本发明并列采用两个驱动器2和两个电 机3时，控制器1同时控制两个驱动器2和两个电机3工作，可实现智能肢体康复训练器 单独作为上肢康复训练，或单独作为下肢康复训练，也可以组合成同时进行上下肢康复训 练。