[发明专利]一种康复鞋及其控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种预防跌倒的康复鞋和用于控制该康复鞋的系统。

背景技术

足底压力的不稳定性，常常引起人体关节的损伤，甚至导致人体跌倒。对于老年人或一些行动不便的患者而言，跌倒可能导致严重后果，可能造成骨折甚至昏迷。因此，开发新的技术，预测人体跌倒的可能性，及时调整人体位姿，十分必要。

以色列古里安大学研制出一种Re-Step康复运动鞋，该康复鞋的主要作用是针对脑中风、脑损伤等患者行走，步态平衡性等进行康复训练。其鞋底安装有突起压力传感装置，根据测得的压力值来调整压力传感装置的高度，进而调整鞋底的位姿以确保患者不会失去平衡。

2011年5月，以色列海法理工学院研制出一种针对膝关节炎治疗的康复鞋，其特点是改变脚底的压力重心，来改善膝关节的运动姿态。

2011年7月，日本研制出一种跌倒的鞋子，其的底部安装了由橡胶和海绵制成的气压传动装置，在感知到使用者有失去重心的风险时，鞋底会迅速做出调整以确保使用者不会失去平衡。

CN103110239A公开了一种康复鞋，在鞋底中设有橡胶塑料囊及其控制箱，通过控制橡胶塑料胶囊中原料的充放，改变胶囊体积，进而调整鞋底位姿，防止使用者跌倒。

CN102866640A公开了一种跌倒控制系统及使用该系统的康复鞋，在鞋底的重心调整机构中设有调整垫片，通过调整垫片位置，改变鞋底板的位姿，进而防止人体跌倒。

虽然已有现有技术对防止人体跌倒做了一定的研究，但仍存在一些问题：

1、调整方式反应迟缓，不能有效防止人体跌倒。现有技术中，通过充放鞋底橡胶胶囊内部原料或调整鞋底垫片等方式调整鞋底位姿，这些方式的反应迟缓，不能快速做出相应调整，故不能有效地防止人体跌倒。

2、控制系统模式单一，不能准确反应人体运动情况。现有技术中主要通过监测人体压力或重心的改变来判断人体跌倒的可能性，但实际上人体正常的蹲起或弯腰动作都会引起压力或重心的变化，故单一的控制模式会对人体的跌倒可能性造成误判，对使用者造成不便。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明人在进行大量的创造性劳动后，完成了本发明。

本发明提供一种康复鞋，包括鞋面、鞋底板、设置在鞋底板中的调整机构及控制器，所述调整机构和所述控制器设置在所述鞋底板中，所述调整机构包括固定板、固定外壳和传动结构；

所述固定板固设在所述鞋底板上，所述固定外壳连接在所述固定板上，且所述固定板与所述固定外壳包围形成一容置空间，所述传动结构设置在所述容置空间中；

所述传动结构包括丝杠、蜗轮、蜗杆、电机和移动支架，所述丝杠下端连接所述固定板，所述丝杠上端固接所述蜗轮，所述蜗轮对应连接所述固定外壳，所述蜗杆与所述蜗轮啮合，所述电机连接于所述蜗杆一端；

所述移动支架包括平台、支杆和底盘，所述平台与所述丝杠啮合，所述支杆上端连接所述平台，下端连接所述底盘，所述支杆贯穿所述固定板和所述鞋底板，所述底盘与地面接触；

所述底盘与地面接触的一端装有压力传感器，所述压力传感器用于获取压力信号，所述控制器用于处理压力信号，并控制所述电机运动。

进一步地，所述固定板中间开设有通孔，用于使所述移动支架的支杆穿过，所述固定板上还开设有第一凹台，所述丝杠的下端通过轴承连接方式对应连接在所述固定板的第一凹台处，所述固定板两侧边上设有第一螺纹孔，用于使所述固定板通过螺纹连接固设在所述鞋底板上。

进一步地，所述固定外壳为倒U型结构，包括顶壁和两侧壁，所述固定外壳的顶壁上开设有第二凹台，所述蜗轮通过轴承连接方式对应连接在所述固定外壳的第二凹台处，所述固定外壳的一侧壁上开设有凸台，所述电机安装在所述凸台处，所述固定外壳的另一侧壁上开设有通孔，所述蜗杆一端贯穿所述通孔。

进一步地，所述传动结构还包括联轴器，所述电机通过所述联轴器与所述蜗杆连接，所述移动支架的平台上设有大小与所述丝杠匹配的第二螺纹孔，用于与所述丝杠啮合。

可选地，所述康复鞋至少包括两个所述调整机构，每个所述调整机构至少包括两个所述丝杠以及与所述丝杠相同数量的所述蜗轮，所述蜗杆上具有若干螺纹段且所述螺纹段的数量与所述蜗轮数量相同。

优选地，所述康复鞋包括三个所述调整机构，每个所述调整机构包括两个所述丝杠以及与所述丝杠相同数量的所述蜗轮，所述蜗杆上具有若干螺纹段且所述螺纹段的数量与所述蜗轮数量相同。