[发明专利]一种踝关节内外旋康复训练装置

摘要

本发明公开了一种踝关节内外旋康复训练装置及方法，该装置包括支承机构、驱动部分、传动部分和检测部分；支承机构包括底座支撑架、支撑板和角接触球轴承；驱动部分包括电机和减速器；传动部分包括小齿轮、大齿轮和蜗轮蜗杆；检测部分包括扭矩传感器、四个力传感器组成的两轴扭矩传感器和安装于电机上的编码器。本发明可实现对人体踝关节内旋/外旋单关节的康复训练，通过力矩传感器和四个力传感器组成的两轴扭矩传感器及编码器的应用，可以获取训练过程中患者的力矩、运动位置等信息，集成了康复训练和信息检测功能，为康复评价系统提供依据，整体结构简单、生产制造容易、维护方便。

主权项

一种踝关节内外旋康复训练装置，其特征在于:包括支承机构、驱动部分、传动部分和检测部分；所述支承机构包括:底架(1)、蜗轮蜗杆减速器体(5)、蜗轮蜗杆减速器盖(4)、第一角接触球轴承(10)、第二角接触球轴承(14)、第六角接触球轴承(13)、第三角接触球轴承(15),第四角接触球轴承(26)、第五角接触球轴承(27)、传感器套筒(16)、安装蜗轮蜗杆减速器板(6)、两轴扭矩传感器下体(7)、两轴扭矩传感器上体(22)、第一轴套(9)、第二轴套(18)、第三轴套(28)、第四轴套(30)、垫片(31)、第一传感器轴(29)、第二传感器轴(8)、传感器十字滑块(19)和传感器十字滑块支架(20)；驱动部分包括:电机(2)和减速器(3)；传动部分包括:小齿轮(24)、大齿轮(23)、安装涡轮轴(12)、涡轮(11)和蜗杆轴(25)；检测部分包括:扭矩传感器(17)、压力传感器(21)和安装于电机(2)上的编码器；其中，所述底架(1)位于底部，所述蜗轮蜗杆减速器体(5)固定于所述底架(1)，所述蜗轮蜗杆减速器盖(4)固定于所述蜗轮蜗杆减速器体(5)，所述电机(2)和减速器(3)固定于所述蜗轮蜗杆减速器盖(4)上，所述电机(2)、所述小齿轮(24)、大齿轮(23)、蜗杆轴(25)、涡轮(11)、安装涡轮轴(12)和两轴扭矩传感器下体(7)依次连接，所述电机(24)通过所述小齿轮(24)、大齿轮(23)、蜗杆轴(25)、涡轮(11)和安装涡轮轴(12)带动两轴扭矩传感器下体(7)绕垂直轴转动；所述安装涡轮轴(12)一端通过所述第一角接触球轴承(10)连接于所述蜗轮蜗杆减速器体(5)内，另一端通过第六角接触球轴承(13)连接于所述蜗轮蜗杆减速器体(5)内，所述蜗杆轴(25)的一端通过所述第四角接触球轴承(26)连接于所述蜗轮蜗杆减速器体(5)内，另一端通过所述第五角接触球轴承(27)连接于所述蜗轮蜗杆减速器体(5)内，所述安装蜗轮蜗杆减速器板(6)与所述蜗轮蜗杆减速器盖(4)固定，所述扭矩传感器(17)通过安装在传感器套筒(16)上的第二角接触球轴承(14)和第三角接触球轴承(15)与蜗轮蜗杆减速器体(5)相连接，保持扭矩传感器(17)与蜗轮蜗杆减速器体(5)构成相对回转结构；4个所述压力传感器(21)安装在两轴扭矩传感器上体(22)下面，并通过第一轴套(9)、第二轴套(18)、垫片(31)、第一传感器轴(29)、第二传感器轴(8)、传感器十字滑块(19)和传感器十字滑块支架与两轴扭矩传感器下体(7)相连接组成一个两轴扭矩传感器；所述第三轴套(28)和所述第四轴套(30)分别套设于所述第一传感器轴(29)的两端，所述垫片(31)垫设于所述压力传感器(21)的底部；使用时，被训者将脚板放置于两轴扭矩传感器上体(22)上的脚踏板上并固定；实施被训者被动训练时，电机(2)带动两轴扭矩传感器下体(7)作内旋外旋被动训练；实施被训者主动训练时，被训者主动作内旋和外旋动作，经过扭矩传感器(17)反向带动电机(2)旋转，电机(2)输出固定力矩，用于提供被训者训练所需固定阻尼，扭矩传感器(17)和安装于电机(2)的编码器用于检测踝关节在做内旋和外旋训练时的力矩和位置，为主动和被动训练提供反馈，获得训练状态。