[发明专利]一种可变阻尼导轨及上肢康复训练设备的可变阻尼系统

说明书

本发明属于康复训练设备设计制造领域，具体涉及一种可变阻尼导轨及上肢康复训练设备的可变阻尼系统，包括轨道和滑块，所述滑块与轨道滑动连接，所述滑块上设有阻尼块，所述轨道上设有沿轨道长度方向设置的阻尼带，阻尼块与阻尼带摩擦配合用于为滑块提供滑动阻尼，所述阻尼块与滑块活动连接且阻尼块被装配为其与阻尼带的接触面积可调。本发明能够使滑块和轨道之间的摩擦阻力在一定范围内进行线性调节，当两个轨道沿相互垂直的方向进行组合使用时，分别调节两轨道的阻力就能够使末端运动部件的阻力大小和方向得到实时可控的精准调节，使总的阻力方向始终与末端运动部件的运动方向相反，且总的阻力大小始终保持在相对恒定的预设值附近。

技术领域

本发明属于康复训练设备设计制造领域，具体涉及一种可变阻尼导轨及上肢康复训练设备的可变阻尼系统。

背景技术

康复训练设备主要用于引导患者进行低强度运动以达到锻炼关节、肌肉组织的目的，康复训练设备主要有主动和被动两种引导方式。所谓主动引导是指训练设备根据计算机程序预先设定的运动路径或者力学传感器检测到到人体运动趋势为患者肢体提供额外驱动力，其主要适用于无自主运动能力的重度运动障碍患者；所谓被动引导则是指患者自主运动，而训练设备为患者提供一定运动阻力以加强其运动强度，另一方面记录患者肢体运动轨迹以便患者实时了解自身康复情况。现有技术中的上肢康复训练设备在上述两种状态该下进行切换时主要存在以下缺陷：其一是在被动模式下设备主动驱动元件无法彻底断开，因此驱动元件必须跟随肢体同步运动，这样一方面产生了不必要的能耗，另一方面当患者运动方式突变时设备无法快速响应；其二是上肢康复训练设备的运动一般是由两个相互垂直方向上的直线运动合成的，因此要想让肢体沿任何方向运动时的阻力都保持大致恒定就需要根据瞬时运动的方向实时调节两个垂向上的阻尼大小，现有技术无法满足该需求，因此现有上肢康复训练设备在被动引导模式下的阻力存在较大波动。

发明内容

本发明的目的是提供一种可变阻尼导轨及上肢康复训练设备的可变阻尼系统，能够对导轨阻尼进行高精度线性调节，确保康复训练设备的阻力方向能够与肢体运动方向不同变化，且阻力大小始终保持在预设值附近。

本发明采取的技术方案具体如下：

一种可变阻尼导轨，包括轨道和滑块，所述滑块与轨道滑动连接，所述滑块上设有阻尼块，所述轨道上设有沿轨道长度方向设置的阻尼带，阻尼块与阻尼带摩擦配合用于为滑块提供滑动阻尼，所述阻尼块与滑块活动连接且阻尼块被装配为其与阻尼带的接触面积可调。

所述阻尼带的截面为弧形，所述阻尼块为扇形，阻尼块与滑块转动连接且回转中心为阻尼块的扇心，阻尼块的外弧面与阻尼带的内弧面构成所述摩擦配合；还包括用于驱动阻尼块转动的阻尼调节驱动机构。

所述阻尼块为多个并沿平行于阻尼带长度的方向顺序布置，所述阻尼调节驱动机构被装配为能够驱动各阻尼块依次与阻尼带贴合及分离。

所述阻尼调节驱动机构包括沿轨道长度方形设置的花键轴，轨道端部设有用于驱动花键轴转动的驱动元件；所述滑块上转动设有空心丝杆，空心丝杆的中心孔内设有花键槽，所述花键轴与空心丝杆构成轴向滑动、周向同步转动配合，所述空心丝杆外部套设有一滑套，滑套上设有与空心丝杆螺纹配合的螺母块，滑套外壁通过花键与滑块构成轴向滑动、周向固定配合；所述各阻尼块上分别连接有一回转套管，所述回转套管与滑块转动连接，各回转套管上设有引导槽，所述引导槽具有至少一平行于回转套管轴线方向的直线段以及沿回转套管轴向和周向同时延伸的螺旋段，所述滑套外壁上设有沿径向向外凸伸设置的导销，导销为多个并与各阻尼块上的各回转套管一一对应设置，导销与所述引导槽构成滑动配合，且各导销和各引导槽被装配为当其中一个导销位于螺旋段内时其余各导销则全部位于直线段内即滑套在任意瞬时位置仅驱动一个阻尼块转动。