[发明专利]基于重力平衡的下肢康复训练装置

说明书

本发明涉及基于重力平衡的下肢康复训练装置，包括脚踏板，小腿杆，大腿杆，大腿杆靠近小腿杆的一侧设有与小腿杆相连的膝关节连接件、远离小腿杆的一侧设有髋关节连接件；所述膝关节连接件上设有与大腿杆相连以实现小腿杆和大腿杆在重力场任意运动范围内的静力平衡稳定的重力平衡机构，膝关节连接件和髋关节连接件上均设有分别驱动小腿杆、大腿杆的摆动的动力机构。本发明通过一号平衡杆和二号平衡杆与调节机构配合以实现小腿杆和大腿杆实时完全重力平衡，消除腿部肌肉的负重感，抵消腿的重力；本发明通过电机可实现两种状态的康复训练，可依靠电机提供动力进行往复训练，也可依靠患者的意识进行主动抬腿训练，让训练更高效、舒适。

技术领域

本发明涉及康复装置领域，具体的说是基于重力平衡的下肢康复训练装置。

背景技术

随着科学技术水平和医疗卫生事业等方面的迅速发展，人类生活水平得以提高，寿命较以前得到了延长，所以人口老龄化也越发严重[1]，此外，随着人民生活水平的改善，各类交通工具的使用越加频繁，各类交通事故频发，导致因事故致残的患者数量越来越多，以及运动员在训练和比赛过程中也容易造成腿部受伤，因此医疗水平亟待提高。在经过科学治疗后要配合相应的康复训练来帮助患者有效的缓解症状或是恢复肢体功能，然而通过康复医疗师来帮助恢复，时间长且成本高，现有的下肢康复训练装置大多是进行步态训练，下蹲训练，没有针对性的训练装置。

发明内容

现为了解决上述技术问题，本发明提出了基于重力平衡的下肢康复训练装置。本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

基于重力平衡的下肢康复训练装置，包括脚踏板，所述脚踏板连接有小腿杆，所述小腿杆连接有大腿杆，所述大腿杆靠近小腿杆的一侧设有与小腿杆相连的膝关节连接件、远离小腿杆的一侧设有髋关节连接件；

所述膝关节连接件上设有与大腿杆相连以实现小腿杆和大腿杆在重力场任意运动范围内的静力平衡稳定的重力平衡机构，所述膝关节连接件和髋关节连接件上均设有分别驱动小腿杆、大腿杆的摆动的动力机构。

所述重力平衡机构包括与膝关节连接件相连且截面为等腰三角形的三角板，所述三角板上设有与小腿杆配合以防止小腿杆出现运动偏差的连杆机构，所述三角板上还设有与连杆机构配合且与大腿杆相连以实现小腿杆摆动过程中实时完全重力平衡的配重机构。

所述连杆机构包括分别铰接安装在三角板两个底角处的一号摆杆，所述一号摆杆上均设有与小腿杆相连以防止小腿杆在运动时出现偏差的连接杆。

所述配重机构包括铰接安装在三角板顶角处的一号平衡杆，所述一号平衡杆远离三角板的一端设有配重物，所述三角板上铰接安装有可伸缩的二号平衡杆，所述一号平衡杆上设有与配重物配合且与二号平衡杆相连以平衡小腿杆和小腿在运动过程中受到的重力的调节机构。

所述调节机构包括分布在配重物与三角板之间且铰接安装在一号平衡杆上的连接板，所述二号平衡杆远离三角板的一端铰接安装在连接板上，所述连接板上设有提供弹力以平衡小腿杆运动时产生的力矩变化的弹簧机构。

所述弹簧机构包括铰接安装在连接板上且截面为等腰三角形的弹簧连接板，所述弹簧连接板其中一个底角处与连接板上的二号平衡杆的铰接点相连、另一个底角处设有与一号平衡杆相连的弹簧、弹簧连接板顶角处铰接相连有滑动安装在连接板上的二号摆杆。

所述连接板上连接有保证大腿杆稳定性的伸缩杆。

所述动力机构包括分别安装在膝关节连接件和髋关节连接件上的电机。

本发明的有益效果是：本发明通过一号平衡杆和二号平衡杆与调节机构配合以实现小腿杆和大腿杆实时完全重力平衡，消除腿部肌肉的负重感，抵消腿的重力；

本发明通过电机可实现两种状态的康复训练，可依靠电机提供动力进行往复训练，也可依靠患者的意识进行主动抬腿训练，让训练更高效、舒适；