CN110302034A - 一种中药坐浴式下肢康复机器人系统 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种用于下肢康复机器人系统：结构合理、功能完善、安装方便，将被动机械运动与中药药疗结合的安全有效的医疗器械。包括坐姿康复机器人、水浴舱、配电箱、升降机构、旋转机构、工作扶梯、显示器、手柄遥控器。坐姿康复机器人由座椅与下肢康复机器人组成，以实现坐姿下肢康复运动训练；水浴舱可以盛放水和中药，与工作扶梯组合，配备有显示工作数据的显示器及手柄遥控器，舱内置有防水配电箱，包括温控模块、电机和安全模块；升降机构与旋转机构组成传动系统，通过连接件与水浴舱及坐姿康复机器人连接，实现使用者到水浴舱间的来往传送，整个系统可通过手柄遥控器或舱外控制按钮控制工作。本发明不仅减轻了医护人员的工作强度，而且达到了在辅助运动中进行中药药物治疗的目的。
Description
技术领域
本发明涉及医疗康复设备领域，尤其涉及一种中药坐浴式下肢康复机器人系统。
背景技术
由于人口老龄化及生活方式导致亚健康原因，我国活动障碍的人群越来越多，如关节退行性病变、肢体运动损伤及意外事故伤害等，因此如何对各种肢体障碍病人进行治疗和康复，成为医学研究的热点领域之一，包括药物、医疗器械、运动训练及心理干预多方面的探索和实践，康复医学己发展成为现代医学不重要组成部分。
目前，最传统对于患者的康复治疗的方法，是康复医生对患者一对一或多对一进行“手把手”的运动训练。这种康复治疗模式，使得康复医生的劳动强度大、消耗时间多，效率极其低下，而且在我国目前康复医生数量非常缺乏的情况下，导致大量的病人失去了最佳的治疗时机。另一方面，康复效果主要取决于康复医生个人的技术水平和临床经验，由于缺乏统一科学治疗规范的标准，造成康复治疗的效果差异较大。对于患者来说，由于过分依赖于康复医生的训练，自身缺乏主动运动的意识，也会影响训练的效果。
对运动障碍的患者康复训练模式，现代医学不断进行多因素的研究和探索，包括生物、心理、社会等，特别注重主动的、积极的和针对性的训练措施，达到全面恢复患者功能的目的。在需要康复患者中，肢体运动障碍占据了很大的比例，其功能的恢复对患者生活质量的提高起到很大的作用。因此，用于四肢（关节）康复训练器的研究与应用越来越受到重视。在相关的康复器具和治疗方法研究和设计上，注重尽可能早（手术治疗后）采取从完全被动、半主动和完全主动的训练过程，以恢复肢体运动的自然功能。
我国人口老龄化，高龄失能和各种慢病导致运动障碍人越来越多，对康复医疗器械等产生巨大的需求。由于传统康复治疗方法的局限性，特别是康复医生体能消耗大、工作效率底下和治疗效果差异较大。需要研发适合现有医疗需求的新型康复医疗器械，如用先进的康复机器人技术与传统的中医治疗相结合：中药水疗式下肢康复机器人系统。即发挥机器人技术在康复中的优势，包括有自动化、智能化的特点；又辅予在运动过程中药药物的治疗。这种治疗模式，更利于患者的健康的恢复。
发明内容
本发明的目的是将被动机械运动与中医治疗相结合，克服现有下肢康复机器人治疗效果不明显，中药治疗过程中无法作被动运动的缺点，可以通过机器人技术，代替中医康复医师对下肢功能障碍的患者进行康复治疗，具有自动化、智能化的特点。
技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种中药坐浴式下肢康复机器人系统，其特征在于：包括坐姿康复机器人、水浴舱、配电箱、升降机构、旋转机构、工作扶梯、控制电脑、手柄遥控器。所述坐姿康复机器人由座椅与下肢康复机器人组成，以实现坐姿下肢康复运动训练；所述水浴舱可以盛放水和中药，与工作扶梯组合，配备有显示工作数据的显示器及手柄遥控器，舱内置有防水配电箱，包括温控模块、电机和安全模块；所述升降机构与旋转机构组成传动系统，通过连接件与水浴舱及坐姿康复机器人连接，实现使用者到水浴舱间的来往传送，整个系统可通过手柄遥控器或舱外控制按钮控制工作。
进一步，水浴舱内置配电箱，包括控制药液温度及保持恒定温度的温控系统，控制药液流动及流速的搅动电机，温控系统主要由双金属恒温控制器、恒温自动开关及新型热敏材料组成，可以保证药液疗效的最大利用。
进一步，水浴舱与工作扶梯及监护玻璃组合，可以让不便乘坐传动系统的护理人员能及时观察舱内情况，进入舱内配置药液，进行系统维修，以应对突发状况发生。
进一步，下肢康复机器人系统的脚托及腿部支架开有多个小孔，可节省材料，减轻重量，减小传动系统的负载及在药液中工作时的阻力。
进一步，坐姿下肢康复机器人驱动方式为电动，运动精准，低速运行平稳，调速范围广且平滑，采用防水材料，避免了导电危险，安全性高。
进一步，根据人体工程学，坐姿下肢康复机器人的大腿及小腿机械支架可通过不同螺栓孔的连接来调节支架长度，以适应不同身高的使用者，满足人性化设计。
进一步，升降机构和旋转机构组成传动系统，不仅可以实现外部到水浴舱内的来往传送，同时座椅连接件与升降机构的铰接又可以实现坐姿康复机器人在水浴舱内的转动调整。
进一步，中药坐浴式下肢康复机器人系统配备有显示器及手柄遥控器，手柄遥控器可以控制传动系统、温控系统及下肢康复机器人的工作，显示器可显示药液的温度、流速、工作时间、机械腿运动速度和其他工作数据。
本发明的优点：结构合理，安装简便，操作简单，将被动机械康复与中医治疗结合，减轻了护理人员的工作强度，有助于患者早日恢复健康。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为本发明的总体示意图
图2为本发明的侧面示意图
图3为本发明的正面示意图
图4为本发明的传动系统示意图
图5为本发明的坐姿下肢康复机器人示意图
图6为本发明的下肢康复机器人腿部示意图
【附图符号说明】1．工作扶梯；2．传动系统；3．水浴舱；4．监护玻璃；5坐姿下肢康复机器人；6.显示器；7.旋转立柱；8.气缸；9.升降机构下端；10.升降立柱上端；11.圆柱连接件；12.座椅托板；13.气缸推杆；14.座椅；15.座椅护杆；16.膝关节驱动电机；17.踝关节驱动电机；18.穿戴夹具；19.小退下支架；20.滑槽；21.小腿上支架；22.螺栓孔；23.大腿前支架；24.螺栓孔；25.大腿后支架；26.脚托；27.配电箱。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小，数量等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
【实施例】
如图1所示，是本发明的总体图示意。
如图2至图3所示，本发明为一种中药坐浴式下肢康复机器人系统，其特征在于：包括工作扶梯1、传动系统2、水浴舱3、监护玻璃4、坐姿下肢康复机器人5、显示器6、配电箱27，水浴舱3包括监护玻璃4和配电箱27，图示为初始状态，水浴舱3与传动系统2固定连接为一体，传动系统2的座椅托板12上端面与坐姿下肢康复机器人5的座椅14底端面固定在一起，显示器6放置于水浴舱3上面，以显示工作数据，比如水温、机械腿运动速度、运动幅度、康复的时间。当病人康复时碰到外物（受到外力）或水温超过预设温度时，配电箱27内的安全模块会控制系统停止工作，保证了安全性，如此形成了完整的工作系统
图4所示，是本发明的传动系统示意图，包括旋转立柱7、气缸8、升降机构下端9、升降机构上端10、圆柱连接件11、座椅托板12、气缸推杆13，旋转立柱7上端与圆柱气缸8下端孔配合，两者可做相对转动，气缸8与升降机构下端9固定连接，升降机构下端9与升降机构上端10通过轴孔配合连接，实现两者的相对转动，气缸8内气缸推杆13与升降机构上端10配合，通过气缸推杆13驱动实现升降机构的升降运动，图示升降机构上端10的右端与圆柱连接件11铰接配合，圆柱连接件11与座椅托板12固定连接，可以实现座椅对升降机构的相对转动，以调整坐姿康复机器人在水浴舱内的角度，如此，组成传动系统。
如图5至图6所示，是本发明的坐姿下肢康复机器人及其零部件示意图，包括座椅14、座椅护杆15、膝关节驱动电机16、踝关节驱动电机17、穿戴夹具18、小腿下支架19、滑槽20、小腿上支架21、螺栓孔22、大腿前支架23、螺栓孔24、大腿后支架25、脚托26。以下肢康复机器人左腿为例，穿戴夹具18通过螺栓与大腿及小腿支架紧密配合，其他部位穿戴夹具同理，用于固定使用者腿部并带动其作同步运动，脚托26通过销与小腿支架连接，作相对转动配合，由挡板限制转动，用于承载使用者脚部作一定角度的转动，小腿下支架19与小腿上支架21都开有螺栓孔22，两者通过螺栓在滑槽20内固定，通过不同通孔的配合可实现小腿支架长度的调整，以满足不同使用者的需求，小腿上支架21与大腿前支架23通过膝关节驱动电机16在键槽内连接作轴孔配合，由电机驱动小腿作屈伸运动，大腿前支架23与大腿后支架25上分别具有多个螺栓孔，可通过螺栓将大腿前支架23与大腿后支架25紧固连接，同时连接不同的螺栓孔可以实现大腿支架的长度调整，最后将大腿后支架25与座椅14固定，如图5。脚托26与小腿支架连接处与踝关节驱动电机17配合，实现两者的相对转动，由踝关节驱动电机17实现踝关节的转动，坐姿下肢康复机器人5的右腿同理，通过以上配合，可以实现坐姿下肢康复机器人5带动使用者的被动运动。
最终，传动系统2与坐姿下肢康复机器人5紧密连接，使用者通过手柄遥控器或升降控制按钮控制气缸8驱动气缸推杆13推动升降机构上端10及其他配合部件（圆柱连接件11、座椅托板12、坐姿下肢康复机器人5），实现坐姿下肢康复机器人的旋转运动、升降运动、角度调节以及长度调节。初始时，使用者穿戴好下肢康复机器人5，通过手柄遥控器或控制按钮控制传动系统2携送至装有中药的水浴舱3内，下肢康复机器人接受到控制信号后做康复运动，手柄遥控器可以调节运动速度、角度、药液温度等。
本发明为一种中药坐浴式下肢康复机器人系统，通过水浴舱、传动系统和坐姿下肢康复机器人之间的相互配合工作，实现了机械被动康复运动和中药水疗康复相结合的康复系统，克服现有下肢康复机器人治疗效果不明显，中药治疗过程中无法作被动运动的缺点，减轻了护理人员的工作强度，结构合理，安装简便，操作简单。
Claims (8)
1.一种中药坐浴式下肢康复机器人系统，其特征在于：包括坐姿康复机器人、水浴舱、配电箱、升降机构、旋转机构、工作扶梯、控制电脑、手柄遥控器，
所述坐姿康复机器人由座椅与下肢康复机器人组成，以实现坐姿下肢康复运动训练；所述水浴舱可以盛放水和中药，与工作扶梯组合，配备有显示工作数据的显示器及手柄遥控器，舱内置有防水配电箱，包括温控模块、电机和安全模块；所述升降机构与旋转机构组成传动系统，通过连接件与水浴舱及坐姿康复机器人连接，实现使用者到水浴舱间的来往传送，整个系统可通过手柄遥控器或舱外控制按钮控制工作。
2.按照权利要求1所述的一种中药坐浴式下肢康复机器人系统，其特征在于：水浴舱与工作扶梯及监护玻璃组合，可以让不便乘坐传动系统的护理人员能及时观察舱内情况，进入舱内配置药液，进行系统维修，以应对突发状况发生。
3.按照权利要求1所述的一种中药坐浴式下肢康复机器人系统，其特征在于：水浴舱内置配电箱，包括控制药液温度及保持恒定温度的温控系统，控制药液流动及流速的搅动电机，温控系统主要由双金属恒温控制器、恒温自动开关及新型热敏材料组成，可以保证药液疗效的最大利用。
4.按照权利要求1所述的一种中药坐浴式下肢康复机器人系统，其特征在于：坐姿下肢康复机器人驱动方式为电动，运动精准，低速运行平稳，调速范围广且平滑，采用防水材料，避免了导电危险，安全性高。
5.按照权利要求1所述的一种中药坐浴式下肢康复机器人系统，其特征在于：下肢康复机器人系统的脚托及腿部支架开有多个小孔，可节省材料，减轻重量，减小传动系统的负载及在药液中工作时的阻力。
6.按照权利要求1所述的一种中药坐浴式下肢康复机器人系统，其特征在于：根据人体工程学，坐姿下肢康复机器人的大腿及小腿机械支架可通过不同螺栓孔的连接来调节支架长度，以适应不同身高的使用者，满足人性化设计。
7.按照权利要求1所述的一种中药坐浴式下肢康复机器人系统，其特征在于：升降机构和旋转机构组成传动系统，不仅可以实现外部到水浴舱内的来往传送，同时座椅连接件与升降机构的铰接又可以实现坐姿康复机器人在水浴舱内的转动调整。
8.按照权利要求1所述的一种中药坐浴式下肢康复机器人系统，其特征在于：中药坐浴式下肢康复机器人系统配备有显示器及手柄遥控器，手柄遥控器可以控制传动系统、温控系统及下肢康复机器人的工作，显示器可显示药液的温度、流速、工作时间、机械腿运动速度和其他工作数据。
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