[发明专利]踝关节康复训练装置、控制系统及踝关节康复训练机

说明书

技术领域

本发明涉及一种医疗器械，尤其涉及一种可实时测定人体平衡能力的踝关节康复训练装置、控制系统及踝关节康复训练机。

背景技术

踝关节损伤是一种常见的骨关节损伤，相关的临床医疗证明：踝关节康复训练可以加快受损组织的愈合，并有利于恢复相关韧带的本体感觉，加快患者的康复速度。

针对踝关节的康复训练，现有研究机构提出了各种踝关节康复装置。申请号为CN200810052248.7的中国专利申请提出一种踝关节康复机器人，患者的患肢置于这种踝关节康复机器人的脚踏板上，可随着其中动平台的倾斜而做内翻/外翻、内收/外展及背屈/跖屈等多自由度的康复运动。但是这种踝关节康复机器人的结构和控制系统比较复杂，而且并不能对患者的平衡能力进行实时的测定。2011年8月，美国东北大学设计出虚拟踝关节与人体平衡康复训练系统，这种系统中并列安放了两个踝关节康复装置，当双脚置于两个踝关节康复装置的平台上时，可动态地测得人体重心的位置，并根据人体重心的变化情况以及相关的参数，来测试人体的平衡功能；此外，患者还可以坐在外侧，将脚置于踝关节康复装置的平台上，进行踝关节功能康复训练。但是，这种踝关节康复系统只具有两个自由度，并不能有效地模拟人体受到外界干扰时所引起的重心变化，进而不能充分对人体平衡功能进行评估。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种踝关节康复训练装置，其包括：

支撑平台，其上相对地设置有两个支撑柱；

第一回转平台，其为框架结构，所述第一回转平台相对的两外侧各设置一个第一支撑架，所述两个第一支撑架和所述两个支撑柱对应活动配合，使所述第一回转平台可在水平面回转；

第一驱动器，其和所述第一回转平台相连接，所述第一驱动器驱动所述第一回转平台绕第一水平轴旋转；

第二回转平台，其上设置有脚托盘，所述第二回转平台绕第二水平轴可旋转地设置于所述第一回转平台内；及

第二驱动器，其和所述第二回转平台相连接，所述第二驱动器驱动所述第二回转平台绕所述第二水平轴旋转。

本发明一较佳实施方式中，所述两个支撑柱的顶面分别设置有同心等半径的弧形槽，所述两个第一支撑架朝向所述支撑柱的一侧分别设置有销钉，所述两个销钉和所述两个弧形槽对应配合且可相应地沿弧形槽滑动。

本发明一较佳实施方式中，所述第二水平轴垂直于所述第一水平轴。

本发明一较佳实施方式中，所述踝关节康复训练装置包括两个所述第一驱动器，所述两个第一驱动器对应地设置于所述两个第一支撑架，且分别同轴相对地于两侧和所述第一回转平台相连接。

本发明一较佳实施方式中，所述第一回转平台进一步设置有第二支撑架，所述第二支撑架设置于所述第二水平轴的延伸方向且位于所述第一回转平台的外侧，所述第二驱动器设置于所述第二支撑架上。

本发明一较佳实施方式中，所述两个第一驱动器为直流力矩电机，均通过第一旋转轴和第一联轴器连接于所述第一回转平台。

本发明一较佳实施方式中，所述第二驱动器为直流伺服电机，其通过第二旋转轴和第二联轴器连接于所述第二回转平台，并使所述第二回转平台绕所述第二水平轴可旋转地设置于所述第一回转平台内。

本发明提供上述踝关节康复训练装置的控制系统，其包括：

压力传感器，其设置于所述第二回转平台的脚托盘上；

加速度传感器，其设置于患者腰间；及

控制模块，其和所述第一驱动器、所述第二驱动器、所述压力传感器及所述加速度传感器电连接；

所述压力传感器和所述加速度传感器实时测量患者的信息，并传送至所述控制模块，所述控制模块根据所述信息计算患者的重心轨迹和平衡信息，并控制所述第一驱动器和所述第二驱动器分别驱动所述第一回转平台和所述第二回转平台运动。

本发明一较佳实施方式中，所述控制系统进一步包括显示患者信息的显示仪，所述显示仪和所述控制模块电连接。

本发明还提供一种踝关节康复训练机，其包括：

两个踝关节康复训练装置，每一所述踝关节康复训练装置均包括：

支撑平台，其上相对地设置有两个支撑柱；

第一回转平台，其为框架结构，所述第一回转平台相对的两外侧各设置一个第一支撑架，所述两个第一支撑架和所述两个支撑柱对应活动配合，使所述第一回转平台可在水平面回转；

第一驱动器，其和所述第一回转平台相连接，所述第一驱动器驱动所述第一回转平台绕第一水平轴旋转；