[发明专利]一种上下肢训练装置、系统及方法

说明书

本发明公开了一种上下肢训练装置、系统及方法，该系统包括上下肢训练装置，还包括连接至所述上下肢训练装置的信息处理设备，以及连接至所述信息处理设备的显示设备。本发明的上下肢训练系统可实现虚拟现实三维训练场景诱导下的高交互性上下肢主被动协同康复训练，实现“眼‑脑‑上肢‑下肢”的整体空间感知闭环运动反馈，有利于提升患者训练参与度，同时该系统有等速运动、被动运动、助力运动以及主动运动四种模式，从而丰富了运动场景，此外，可通过下肢电机电流变化估算人机交互力大小，再根据交互力大小实现下肢电机的力矩反馈调节控制，从而实现主动柔顺控制。

技术领域

本发明属于医疗器械领域，具体涉及一种上下肢训练装置系统及方法。

背景技术

近年的医学统计数据表明，脊髓损伤患者、脑卒中疾病患者以及心肺疾病等患者数量都呈现大幅度增长的趋势，且上述损伤都能直接或间接的引起人体肢体运动功能受损或丧失，因此，恢复肢体运动功能并加强辅助锻炼是肢体运动障碍患者或心肺功能障碍患者康复治疗的关键环节。医学理论和临床医学数据表明，运动训练在肢体运动障碍疾病患者的功能恢复过程中，起到了非常重要的作用，康复设备辅助康复训练的方法应运而生。

然而，现有技术中的上下肢康复设备普遍采用下肢康复脚踏板和上肢旋转曲柄配合结构或者下肢康复脚踏板和上下肢联动结构，该设备在训练时患肢肢体做往复直线运动或往复圆周运动。但使用这种设备训练时只有一个维度的动作可控，训练方式单一，只能重复做单调运动，训练模式简单，且缺少人与脚踏车的互动，从而导致患者使用此类设备进行康复训练时，容易疲劳或者失去训练兴趣，训练效果不佳。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种上下肢训练装置、系统及方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种上下肢训练装置，包括：

底盘；

下肢训练部件，固定于所述底盘上；

升降机构；

上肢训练部件，通过升降机构连接所述下肢训练部件，以通过所述升降机构对所述上肢训练部件进行高度调整；其中，

所述上肢训练部件包括上肢训练握把、扭动机构、以及与所述升降部件连接的上肢固定结构；

所述上肢固定结构一端具有腔体，所述腔体内固定有所述扭动机构，并且所述上肢训练握把和所述扭动机构弹性连接，以使所述上肢训练握把能够在预设扭动方向上按照预设角度偏转。

在一个具体实施方式中，所述下肢训练部件包括：

轮带机构、脚踏机构、以及与所述升降部件固定连接的下肢固定结构；

所述轮带机构固定在所述下肢固定结构上，其具有盘毂轮，且所述脚踏机构与所述盘毂轮铰接，以使所述脚踏机构转动时带动所述盘毂轮转动。

在一个具体实施方式中，所述下肢训练部件还包括小腿固定机构，连接所述脚踏机构。

在一个具体实施方式中，所述下肢训练部件还包括脚部固定机构，连接所述脚踏机构。

在一个具体实施方式中，该装置还包括：设置在底盘上的电机和控制器；所述电机电连接所述控制器和所述轮带机构，用于根据所述控制器发送的控制信号驱动所述轮带机构转动。

在一个具体实施方式中，所述下肢训练部件还包括设置在所述轮带机构上的位置传感器，所述位置传感器电连接所述控制器，用于检测所述盘毂轮的转动位置信息，并将所述位置信息发送至所述控制器。

在一个具体实施方式中，所述上肢训练部件还包括设置在所述扭动机构上的角度传感器，所述角度传感器电连接所述控制器，用于检测所述上肢训练握把的转动角度信息，并将所述角度信息发送至所述控制器。