[发明专利]一种针对肩关节进行康复的平面运动康复机械装置

说明书

本发明公开了一种针对肩关节进行康复的康复机械装置。水平面上，摆动气缸上的转动圆盘通过螺栓螺母配合连接U型槽支撑板，上臂放在U型槽上且肩关节位于转动圆盘中心处。垂直面上，固定在椅子后面支撑柱上面的工字型弧形轨道，靠伺服电机驱动实现小车在该轨道上运动，小车上电机的轴连接联轴器和卷线滚筒，其上的绳索连接气动人工肌肉。首先气动系统实现摆动气缸转动来完成水平面康复，然后由气动系统实现气动人工肌肉收缩及小车上电机实现绳索伸缩来完成垂直面康复，最后相结合实现复合康复，解决了肩关节康复模式单一的问题。

技术领域

本发明涉及康复训练机械技术领域，特别是涉及一种针对肩关节进行康复的平面运动康复机械装置。

背景技术

近年来，由于脑卒中以及大脑中枢神经系统受到损伤等原因导致上肢患者越来越多，由于上肢作为人体生活当中重要的部分，因此，对于上肢的康复越来越受到关注。传统的康复训练方法是康复治疗师对患者进行一对一的、反复连续地被动训练，训练的效果主要取决于医生的经验能力，并且存在缺乏丰富经验的医师以及患者被动进行康复会存在康复的积极性不高等问题。随着科技的发展以及机械技术的不断完善，使用上肢康复机械来辅助患者进行上肢康复已成为了主流发展趋势。并且针对肩关节进行康复的康复训练机械是近年来迅速发展的一门新兴技术，是机械技术在医学领域的新应用。

由于肩关节是一种球窝关节，对于肩关节康复的研究是目前研究的难点和热点，目前存在的康复机械主要是对于肩关节的三个运动自由度进行康复，分别是前屈/后伸、内收/外展、内旋/外旋，其训练模式较为单一，无法满足上肢肩关节有运动障碍的病人在运动能力逐渐恢复的各个阶段的使用需要。

发明内容

本发明的目的是：提供一种针对肩关节进行康复的平面运动康复机械装置，以解决现代技术中对于肩关节训练模式单一的不足，通过对于肩关节进行复合运动的康复训练，能够使得肩关节这个复杂的球窝关节能够更好地进行康复，促进患者脑功能和神经系统的重塑，从而最终实现患者肩关节的完全康复。

本发明所述的一种针对肩关节进行康复的平面运动康复机械装置，由控制器、摆动气缸2、小车3、工字型弧形轨道4、支撑柱5、绳索6、气动人工肌肉7、气动人工肌肉控制气动回路和摆动气缸控制回路组成；小车3由电机3-1、联轴器3-2、卷线滚筒3-3、伺服电机3-4组成；摆动气缸2由转动圆盘2-1、颜色传感器2-2组成。

该平面运动康复机械装置包括气动控制回路和康复运动装置两部分，其中气动控制回路主要由空气压缩机，气动三联件，换向阀等元件组成；康复运动装置主要由摆动气缸、U型槽支撑板、工字型弧形轨道、小车、气动人工肌肉等组成。

本发明所述的一种针对肩关节进行康复的平面运动康复机械装置，包括安装在摆动气缸上的颜色传感器，通过颜色传感器检测摆动气缸的转动角度，传入控制器后驱动小车上的伺服电机，带动小车在工字型弧形轨道上运动。

本发明的技术方案是：摆动气缸放置在水平面上，摆动气缸上面的转动圆盘在水平面上能够在一定范围内作往复回转运动，驱动转动圆盘和带有U型槽的支撑板，并把上臂放在支撑板的U型槽当中，使得肩关节能够位于摆动气缸的转动圆盘的正下面的中心位置。

进一步地，在垂直面上，座椅后面连接支撑柱，在支撑柱的上端连接工字型弧形轨道，靠伺服电机驱动的运动小车在工字型弧形轨道上，根据摆动气缸的转动，伺服电机驱动小车在工字型弧形轨道运动，小车的运动轨迹跟随着摆动气缸旋转角度，使得每次上臂下放刚好能放入下面U型槽内。在小车上面同样安装着电机，并且电机的电机轴上面连接着卷线滚筒，在其中间位置通过采用联轴器来进行连接，联轴器的主要功能是使电机与卷线滚筒共同旋转以传递扭矩。卷线滚筒的绳索连接着气动人工肌肉这种安全装置。同样地，绳索的伸缩也可以借助于采用气动控制系统来驱动气动人工肌肉实现伸缩运动来完成，并且气动人工肌肉可以保证绳索保持在自然放松且垂直地形式连接在患者的上臂。。