[发明专利]集成康复训练及运动状态检测的踝关节康复训练装置

摘要

本发明公开了一种集成康复训练及运动状态检测的踝关节康复训练装置，该装置包括：支撑机构、训练机构和检测部分；支撑机构包括底座、支撑架、脚踏板支承座和脚踏板；训练机构包括内翻/外翻运动平台、背屈/跖屈运动平台和内旋/外旋运动平台；检测部分由安装于单个平台上三个扭矩传感器和三个安装在用于传动动力的电机上的编码器构成。本发明可实现对人体踝关节三自由度的康复训练；可用于模拟治疗师操作手法，为患者提供被动训练，也可用于医生指定条件下患者自主运动训练；通过力矩传感器与编码器，可以获取训练过程中患者的力矩、运动位置信息，集成了康复训练和患者运动信息检测功能，为康复评价系统提供依据。

主权项

1.一种集成康复训练及运动状态检测的踝关节康复训练装置，其特征在于：包括支撑机构、训练机构和检测部分；所述支撑机构包括支撑板(1)、底板(2)、患侧背屈/跖屈支撑板(4)、患侧内翻/外翻支撑板(13)、患侧脚踏板(6)、健侧背屈/跖屈支撑板(21)、健侧内翻/外翻支撑板(19)、健侧脚踏板(24)，所述底板(2)连接于所述支撑板(1)的上方；所述训练机构包括：患侧内旋/外旋运动平台、健侧内旋/外旋运动平台、患侧背屈/跖屈运动平台、健侧背屈/跖屈运动平台、患侧内翻/外翻运动平台和健侧内翻/外翻运动平台；所述患侧内旋/外旋运动平台包括相连接的患侧第一电机(8)和患侧蜗轮蜗杆传动部分(9)；所述健侧内旋/外旋运动平台包括相连接的健侧第一电机(14)和健侧蜗轮蜗杆传动部分(15)；所述患侧背屈/跖屈运动平台包括相连接的患侧第二电机(3)和患侧齿轮组与蜗轮蜗杆组合传动部分(5)；所述健侧背屈/跖屈运动平台包括相连接的健侧第二电机(20 )和健侧齿轮组与蜗轮蜗杆组合传动部分(23)；所述患侧内翻/外翻运动平台包括相连接的患侧第三电机(12)和患侧齿轮组传动部分(7)；所述健侧内翻/外翻运动平台包括相连接的健侧第三电机(18 )和健侧齿轮组传动部分(22)；所述检测部分包括患侧单轴扭矩传感器(10)、患侧两轴扭矩传感器(11)、健侧单轴扭矩传感器(16)、健侧两轴扭矩传感器(17)和6个分别安装于所述健侧第一电机(14)、所述健侧第二电机(20 )、所述健侧第三电机(18 )、所述患侧第一电机(8)、所述患侧第二电机(3)和所述患侧第三电机(12)后部的编码器；所述患侧第一电机(8)、所述患侧蜗轮蜗杆传动部分(9)、所述患侧单轴扭矩传感器(10)、所述患侧两轴扭矩传感器(11)、所述患侧背屈/跖屈支撑板(4)、所述患侧齿轮组与蜗轮蜗杆组合传动部分(5)、所述患侧齿轮组传动部分(7)和所述患侧脚踏板(6)依次连接，所述患侧单轴扭矩传感器(10)连接于所述底板(2)；所述健侧第一电机(14)、所述健侧蜗轮蜗杆传动部分(15)、所述健侧单轴扭矩传感器(16)、健侧两轴扭矩传感器(17)、健侧背屈/跖屈支撑板(21)、健侧齿轮组与蜗轮蜗杆组合传动部分(23)、健侧齿轮组传动部分(22)和健侧脚踏板(24)依次连接，健侧单轴扭矩传感器(16)连接于所述底板(2)；所述健侧脚踏板通过所述健侧内旋/外旋运动平台、所述健侧背屈/跖屈运动平台和健侧内翻/外翻运动平台，实现三个自由度运动，所述患侧脚踏板通过所述患侧内旋/外旋运动平台、所述患侧背屈/跖屈运动平台和患侧内翻/外翻运动平台，实现三个自由度运动；训练时，患者的健侧主动带动所述健侧脚踏板(24)转动，所述健侧单轴扭矩传感器(16)、健侧两轴扭矩传感器(17)与3个分别安装于所述健侧第一电机(14)、所述健侧第二电机(20 )和所述健侧第三电机(18 )后部的编码器检测健侧踝关节在做外旋和内旋训练、背屈和跖屈训练、内翻和外翻训练时的力矩和位置；控制所述患侧内旋/外旋运动平台、所述患侧背屈/跖屈运动平台和所述患侧内翻/外翻运动平台运动，带动所述患侧脚踏板(6)转动到相同的位置；所述患侧单轴扭矩传感器(1)、患侧两轴扭矩传感器(11)与3个分别安装于所述患侧第一电机(8)、所述患侧第二电机(3)和所述患侧第三电机(12)后部的编码器检测患侧踝关节在做外旋和内旋训练、背屈和跖屈训练、内翻和外翻训练时的力矩和位置，用于医生后续的针对性诊断；所述患侧内旋/外旋运动平台、健侧内旋/外旋运动平台、患侧背屈/跖屈运动平台、健侧背屈/跖屈运动平台、患侧内翻/外翻运动平台和健侧内翻/外翻运动平台的旋转中心和人体踝关节的旋转中心重合。