一种用于下肢康复训练的防摔助行车以及康复训练方法

摘要

本发明公开了一种用于下肢康复训练的防摔助行车以及康复训练方法，包括，呈上宽下窄型设计的车架；位于车架底部的万向轮；位于车架底部的防撞架；位于车架内部空间中的坐垫；连接坐垫和车架、坐垫和弹力调节装置的弹力绳；位于车架顶部位置的托盘架；托盘架的前端以及车架连杆均能够打开。本发明使康复训练过程不再受环境的限制，患者可以进行室外环境的康复训练活动。而且，该助行车以原有下肢外骨骼康复机器人为基础，结合机器人控制技术和防摔助行车，立足于临床上常用的有效运动障碍康复方法，能够给患者的康复训练过程带来更好的体验。

说明书

技术领域

本发明涉及健康医疗机器人领域，具体地说，涉及一种用于人体下肢康复训练的医疗机器人，更具体地说，涉及一种用于下肢康复训练的防摔助行车以及康复训练方法。

背景技术

我国正逐渐步入老龄化，心脑血管等疾病致使中老年患者出现偏瘫的人数越来越多，另外由于交通事故而造成的神经损伤或肢体损伤的人数也不少，这不仅影响了患者的正常生活，也对其家庭和社会造成了巨大的负担。相关临床医学实践和研究表明：此类运动功能障碍的患者，除了通过手术和药物治疗外，康复训练也能够在一定程度上恢复其已受损的运动能力。此类患者中，下肢瘫痪患者占了绝大部分，因此下肢的康复训练成为了研究热点。

外骨骼机器人是一种智能可穿戴医疗设备，其结构外形和生物骨骼结构比较相似，能够和人体协调运动，因此称作外骨骼机器人。下肢外骨骼康复机器人是外骨骼机器人的一种，用于下肢失调者康复训练和辅助行走，其已经在经济发达地区的一些医院得到了应用。传统的下肢外骨骼康复训练的方法都是在室内进行的，训练过程中需要医生、患者和患者家属的参与，患者穿上外骨骼机器人，一般在跑步机上进行康复训练。然而，这种传统的康复训练方法过于死板，无法真正实现环境与人体的交互，缺乏互动的乐趣，在患者全身整体的协调训练方面存在严重不足，且受训练环境的限制。

故综合来看，传统基于下肢外骨骼康复机器人的康复训练方法，存在诸多的弊端，如，局限于室内环境；由于需要配套的跑步机等设备，成本较高；因其是在跑步机上模拟人的步态，终究还是无法真正实现人体与环境的协调交互，没有体现出人体四肢协调性训练的特点；训练的整个过程比较枯燥无味，始终都是那一套动作，缺乏趣味性。

因此，开发一种经济高效的康复训练系统及方法，来满足患者的需求，提高康复训练治疗的效率和降低治疗成本，是非常有必要的。

发明内容

有鉴于此，针对传统基于下肢外骨骼康复机器人训练方法的不足，本发明从康复治疗的目的出发，提供了一种用于下肢康复训练的防摔助行车以及康复训练方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种用于下肢康复训练的防摔助行车，包括，

车架，所述车架整体呈上宽下窄型设计；

万向轮，所述万向轮设有多个且均位于所述车架的底部；

防撞架，所述防撞架与所述车架的底部相连且所述防撞架的位置高于所述万向轮，所述防撞架在空间上的范围大于所述车架；

坐垫，所述坐垫位于所述车架内部空间中靠近中间的位置；

弹力绳，所述弹力绳包括前弹力绳和后弹力绳，所述前弹力绳一端与所述坐垫连接，另外一端与所述车架前方横向设置的车架连杆连接；所述后弹力绳一端与所述坐垫连接，另外一端穿过固定于所述支架后方的滑轮与一弹力调节装置连接；

托盘架，所述托盘架位于所述车架的顶部位置，用于放置物品和安装固定其他功能性结构；所述托盘架的前端以及所述车架连杆均能够打开。

本发明一种用于下肢康复训练的防摔助行车使康复训练过程不再受环境的限制，患者可以进行室外环境的康复训练活动。该助行车以原有下肢外骨骼康复机器人为基础，结合机器人控制技术和防摔助行车，立足于临床上常用的有效运动障碍康复方法，能够给患者的康复训练过程带来更好的体验。

在上述技术方案的基础上，本发明还可做出如下改进：

优选的，所述弹力调节装置包括保护外壳、导轨、弹簧、上弹力控制固定块、下弹力控制固定块、升降丝杠、丝杠固定块、轴承、轴承端盖、调整手轮，其中，

所述保护外壳位于所述弹力调节装置的最外部，用于整体盖住所述弹力调节装置上的其他结构，起保护作用，以及用于支撑固定所述上弹力控制固定块、所述下弹力控制固定块；

所述导轨固定在所述车架上，所述上弹力控制固定块和所述下弹力控制固定块能够沿所述导轨上下滑动，即导轨起到了导向和承载的作用；

所述上弹力控制固定块通过所述升降丝杠与所述调整手轮连接，转动所述调整手轮能够调节所述上弹力控制固定块在所述升降丝杠上的位置；上弹力控制固定块沿导轨上下运动使弹簧的压缩量发生改变，进而调节坐垫的弹力；在助行车运动的过程中，因升降丝杠的作用，上弹力控制固定块在导轨上的位置是固定的；

所述下弹力控制固定块通过所述弹簧与所述上弹力控制固定块连接，所述下弹力控制固定块通过所述后弹力绳与所述坐垫连接；在助行车运动的过程中，下弹力控制固定块在导轨上的位置是可以上下移动的，进而使坐垫有一定的弹力；

所述导轨上设置有限制所述下弹力控制固定块向下运动的限位块。

优选的，所述弹力调节装置还包括用于固定所述升降丝杠下端的丝杠固定块。

优选的，所述弹力调节装置还包括固定在所述升降丝杠上的轴承，所述轴承通过所述轴承端盖轴向固定，轴承可以保证升降丝杠能够顺畅地转动，以及对升降丝杠起到止推作用。

优选的，安装于所述托盘架上的所述其他功能性结构包括多功能控制器、功能按键、应急报警按钮、杯架槽、手机支架等，生产厂家可以根据客户的具体需求安装相应功能性结构，其中，所述功能按键为助行车电子设备的控制信号输入设备，所述应急报警按钮用于提供紧急情况时的呼叫和报警服务。

优选的，所述多功能控制器内安装有用来实时监测助行车的运动姿态的姿态传感器、用来实时检测患者的位置信息的定位芯片、用来和终端设备通信的无线发生器等。

优选的，所述多功能控制器内还安装有音乐、广播播放装置等一系列具有娱乐功能的装置。

优选的，该助行车还包括扶手，所述扶手位于所述托盘架上面，便于患者在康复训练过程中双手握持。

优选的，所述车架的高度可调节，以适应不同患者的身高。

优选的，所述坐垫为马鞍形，马鞍形坐垫一方面作为患者的“板凳”，使患者更省力，另一方面当患者摔倒时，坐垫能够及时支撑住患者，保证患者不会摔倒或倾斜。

另一方面，本发明还提供了一种利用上述用于下肢康复训练的防摔助行车进行康复训练的方法，包括如下步骤：

S1、首先，患者在防摔助行车外部穿上下肢外骨骼康复机器人；

S2、患者进入防摔助行车之前，打开托盘架的前端和前弹力绳连接的车架连杆，使患者方便进入防摔助行车；

S3、患者穿上下肢外骨骼康复机器人之后，在家属或医生的协助下，进入外骨骼机器人，进行康复训练。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种用于下肢康复训练的防摔助行车以及康复训练方法，至少具有以下有益效果：

1)降低了基于下肢外骨骼康复机器人进行康复训练的配套设备的成本；

2)防摔助行车进行康复训练时，使用场地不受环境的限制，可以开展户外的康复训练；

3)基于防摔助行车独特的结构设计，在康复训练过程中，能够在很大程度上保证患者的安全；

4)开展户外康复训练，真正实现人体与环境的协调交互，体现出人体四肢协调性训练的特点；

5)增加了康复训练的互动性，不再像固定的室内场地训练那样枯燥无味。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的一种用于下肢康复训练的防摔助行车的具体结构示意图。

图2附图为本发明提供的弹力调节装置的外部结构示意图。

图3附图为本发明提供的弹力调节装置的内部结构示意图。

图4附图为本发明提供的下肢外骨骼康复机器人和防摔助行车配合使用的示意图。

其中，图中，

1-车架，2-万向轮，3-防撞架，4-坐垫，5-弹力绳，6-托盘架，7-扶手，8-弹力调节装置，9-多功能控制器，10-应急报警按钮，11-功能按键，12-杯架槽，13-手机支架，14-滑轮，15-保护外壳，16-导轨，17-弹簧，18-上弹力控制固定块，19-下弹力控制固定块，20-升降丝杠，21-丝杠固定块，22-轴承，23-轴承端盖，24-调整手轮，25-下肢外骨骼康复机器人。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

下面将结合下肢外骨骼康复机器人25，对本发明实施例所述的一种用于下肢康复训练的防摔助行车的技术方案进行描述。

如图1-4所示，本发明实施例公开了一种用于下肢康复训练的防摔助行车，包括车架1、万向轮2、防撞架3、坐垫4、弹力绳5、托盘架6、扶手7，其中，

车架1整体呈上宽下窄型设计，能够保证车体的稳定性，并且车架1的高度可根据患者的身高进行调节。

万向轮2设有多个且均位于车架1的底部，用于助行车的行走和改变方向。

防撞架3与车架1的底部相连且防撞架3的位置高于万向轮2，防撞架3在空间上的范围大于车架1，能够保证助行车和患者的安全。

坐垫4位于车架1内部空间中靠近中间的位置，其为马鞍形，一方面作为患者的“板凳”，使患者更省力，另一方面当患者摔倒时，坐垫4能够及时支撑住患者，保证患者不会摔倒或倾斜。

弹力绳5按照车架1的前后位置包括前弹力绳和后弹力绳，前弹力绳一端与坐垫4连接，另外一端与车架1前方横向设置的车架连杆连接；后弹力绳一端与坐垫4连接，另外一端穿过固定于支架1后方的滑轮14与一弹力调节装置8连接；前弹力绳和后弹力绳因具有一定的弹性，因此能保证患者的舒适性。

托盘架6位于车架1的顶部位置，用于放置物品和安装固定其他功能性结构；托盘架6的前端以及车架连杆均能够打开，以方便患者进入助行车。

扶手7位于托盘架6上面，在康复训练过程中来放置患者的双手。

为了进一步优化上述实施例的技术方案，如图2、3所示，弹力调节装置8包括保护外壳15、导轨16、弹簧17、上弹力控制固定块18、下弹力控制固定块19、升降丝杠20、丝杠固定块21、轴承22、轴承端盖23、调整手轮24，其中，

保护外壳15位于弹力调节装置8的最外部，用于整体盖住弹力调节装置8上的其他结构，起保护作用，以及用于支撑固定上弹力控制固定块18、下弹力控制固定块19。

导轨16固定在车架1上，上弹力控制固定块18和下弹力控制固定块19能够沿导轨16上下滑动，即导轨16起到了导向和承载的作用。

上弹力控制固定块18通过升降丝杠20与调整手轮24连接，转动调整手轮24能够控制升降丝杠20的转动，进而调节上弹力控制固定块18在升降丝杠20上的位置；上弹力控制固定块18沿导轨16上下运动使弹簧17的压缩量发生改变，进而调节坐垫4的弹力；在助行车运动的过程中，因升降丝杠20的作用，上弹力控制固定块18在导轨16上的位置是固定的。

下弹力控制固定块19通过弹簧17与上弹力控制固定块18连接，下弹力控制固定块19通过后弹力绳与坐垫4连接；导轨16上设置有限制下弹力控制固定块19向下运动的限位块，在助行车运动的过程中，下弹力控制固定块19在导轨16上的位置是可以上下移动的，进而使坐垫4有一定的弹力。

为了进一步优化上述实施例的技术方案，弹力调节装置8还包括用于固定升降丝杠20下端的丝杠固定块21。

为了进一步优化上述实施例的技术方案，弹力调节装置8还包括固定在升降丝杠20上的轴承22以及轴向固定该轴承22的轴承端盖23，轴承22可以保证升降丝杠20能够顺畅地转动，以及对升降丝杠20起到止推作用。

为了进一步优化上述实施例的技术方案，安装于托盘架6上的其他功能性结构包括多功能控制器9、功能按键11、应急报警按钮10、杯架槽12、手机支架13等，保证患者的简要日常生活所需，生产厂家可以根据客户的具体需求安装相应功能性结构，其中，功能按键11为助行车电子设备的控制信号输入设备，应急报警按钮10用于提供紧急情况时的呼叫和报警服务。

为了进一步优化上述实施例的技术方案，多功能控制器9内还安装有用来实时监测助行车的运动姿态的姿态传感器、用来实时检测患者的位置信息的定位芯片、用来和终端设备通信的无线发生器等等。

为了进一步优化上述实施例的技术方案，多功能控制器内还安装有音乐、广播播放装置等一系列具有娱乐功能的装置，以使患者能够心情愉悦的进行康复训练。

本发明一种用于下肢康复训练的防摔助行车在配合下肢外骨骼康复机器人25进行康复训练治疗时的具体使用流程如下：

1、首先，患者在防摔助行车外部穿上下肢外骨骼康复机器人25；

2、患者进入防摔助行车之前，打开托盘架6的前端和前弹力绳连接的车架连杆，使患者方便进入防摔助行车；

3、患者穿上下肢外骨骼康复机器人25之后，在家属或医生的协助下，进入外骨骼机器人，进行康复训练。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。