[发明专利]用于人体康复训练中自动固定装置及康复训练方法

说明书

本发明公开了一种结构简单且采用模块化设计思想，可在人体康复训练中用于人体自动固定的装置及方法，其特征是：包括框架，框架内底部设有交流伺服电机，框架内底部中间设有站立平台，交流伺服电机的输出轴分别通过柔索与站立平台连接，框架顶部还架设有铝合金型材，铝合金型材位于站立平台正上方，铝合金型材与站立平台之间竖直连接有左、右侧人体支撑机构，左、右侧人体支撑机构与康复人体相固定，左、右侧人体支撑机构内设有交流伺服电机、肌肉电信号传感器，根据人体在康复过程中的肌肉电信号反馈，由工控机处理分析后，通过控制信号调整交流伺服电机状态，从而带动左、右侧人体支撑机构发生形变，实现人体康复训练。本发明方法结构简单，且具有良好的减震效果，有效的避免的对人体的二次伤害，在末端固定装置上设有肌电传感器，能够实时监测人体康复情况，能够配合工控机等控制部件实现人体康复训练。

技术领域

本发明涉及医疗康复训练器械领域，具体是一种用于人体康复训练中自动固定装置及康复训练方法。

背景技术

当前生活中，由于意外事故或突发疾病导致腰部、大腿膝盖部、脚踝关节部位运动障碍的患者日渐增加，而老式、传统的康复治疗主要依靠康复医疗师的陪同治疗，其治疗效率低，治疗成本高，因此人们对腰部及以下关节的康复训练有了进一步的要求。中国专利申请号201410491844.0公开了一种利用气动人工肌肉驱动腰部弯腰康复训练的六自由度并联腰部康复训练装置，从机械设计上实现了腰部的康复训练。申请号201510189821.9公开了一种腰部康复训练连接装置及控制方法，就一种利用气动人工肌肉驱动腰部弯腰康复训练的六自由度并联腰部康复训练装置的腰部固定，进行了改进，采用模块化的思路设计了四个腰部康复单元，但是其作用功能单一，成本较高，且只实现了单纯的腰部固定，给患者康复过程造成了安全隐患，其次，采用压力传感器作为信号采集装置，测量人体运动情况具有一定的测量误差，且不能真实反映人体康复状态。申请号201510348989X公开了用于腰部康复训练中的下肢自动调节平台及训练方法。尽管该申请的设备结构与技术方案有创新性，但在临床试验中存在问题如下：

首先：患者站立于平台之上，由平台向上固定患者腿部，患者上半身处于自由状态，这不利于患者在复杂的康复训练过程中保持身体各方面的协调性，容易造成二次伤害；

其次，该申请设备与运动平台采用固定连接，无可活动关节，这一设计不利于患者脚步踝关节活动，容易导致因运动过程中踝关节卡死而导致二次伤害；

再者：该申请设备的活动关节处采用转动副链接，只能实现脚步各关节处单自由度运动，对康复运动设计造成了一定的限制；

最后：整体设计装置无法实现人体康复状态与计算机控制系统的实时交互，无法根据人体所处的实际情况，制定及时有效的运动方式；为此，有必要对该申请的机械结构进一步改进。

发明内容 本发明的目的是提供一种用于人体康复训练中自动固定装置及康复训练方法，以解决腰部康复训练装置中康复患者固定问题，以及辅助实现各关节选择性康复。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

用于人体康复训练中自动固定装置，其特征在于：包括立向设置的框架，框架内底部四角位置分别设有交流伺服电机，框架内底部中间设有站立平台，每个交流伺服电机的输出轴分别通过向上绕过框架顶部滑轮再向下延伸的柔索与站立平台连接，所述框架顶部还架设有铝合金型材，铝合金型材位于站立平台正上方，铝合金型材与站立平台之间竖直连接有左、右侧人体支撑机构，左、右侧人体支撑机构结构相同，每侧人体支撑机构从上至下分别包括腰部固定模块、大腿固定模块、小腿固定模块，其中腰部固定模块上端与铝合金型材连接，腰部固定模块下端依次通过腰部关节活动单元、大腿关节活动单元与大腿固定模块上端连接，大腿固定模块下端通过小腿关节活动单元与小腿固定模块上端连接，小腿固定模块下端与站立平台连接，腰部固定模块、大腿固定模块、小腿固定模块的内侧分别连接有身体部位固定单元。