雙氣囊減重步行訓練裝置制造方法
【專利摘要】一種雙氣囊減重步行訓練裝置，包括由底板、兩立柱和兩扶手組成的機架，機架后部連接有箱體。還包括步行器、下部氣囊支架、下部氣囊、緊身短褲、上部氣囊支架、上部氣囊、操作顯示器、鼓風機、控制器和氣體壓力傳感器。本實用新型裝置結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，由于采用了雙氣囊結(jié)構(gòu)，減重能力高達95％，減重程度比單氣囊大，而且在腋下增加兩個支撐受力點，緩解了單氣囊的腰部集中受力，舒適程度提高，同時在步行訓練時可以更好的左右、上下調(diào)整重心，訓練時能模擬出正常的步態(tài)?？梢允够颊咴谑孢m的減重環(huán)境下進行下肢康復(fù)訓練，適用于腦卒中患者，肌肉萎縮、神經(jīng)損傷、運動損傷等引起下肢運動障礙患者的康復(fù)訓練。
【專利說明】雙氣囊減重步行訓練裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種醫(yī)療康復(fù)器械，特別涉及一種雙氣囊減重步行訓練裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]腦卒中是我國的常見病和多發(fā)病，全國每年新發(fā)腦卒中約200萬人，其中約85%具有肢體、運動功能障礙后遺癥，70%以上患者通過早期開始介入步行訓練可恢復(fù)步行能力。但是對于偏癱患者、運動損傷患者等重癥肢體活動能力差的患者，在下肢支撐體重困難的情況下，要進行獨立行走訓練是非常困難的，因此迫切需要一種能對患者在身體重量減負的情況下進行訓練的康復(fù)訓練設(shè)備。目前使用的氣囊減重步行是一種行之有效的康復(fù)訓練方式，這種通過氣壓減重方式來協(xié)助人體站立、行走、跑步訓練，避免了懸吊減重操作較為復(fù)雜、避免了斜床減重程度不夠(很難適用70%以上的減重量)的缺點，而且斜床康復(fù)訓練由于訓練體位的限制，只有交替踏步及單腿屈伸等簡單步行模式，無法模擬真實步行狀態(tài)。
[0003]但是，目前使用的單氣囊主要是利用患者在氣囊內(nèi)的下部分身體與氣囊外的上部分身體間的差動氣壓所產(chǎn)生的垂直向上的支撐力來實現(xiàn)減重，只能達到80%減重量，而且在訓練過程中由于所有向上的支撐力集中在腰部，使受訓對象腰部與跨部極為不舒服，因而無法達到訓練的要求。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的，就在于解決上述問題，提供一種雙氣囊減重步行訓練裝置。
[0005]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:一種雙氣囊減重步行訓練裝置，其包括:
[0006]機架，包含底板、兩立柱和兩扶手，機架后部連接有箱體；
[0007]步行器，設(shè)置在機架的底板上并可獨立運動；
[0008]下部氣囊支架，安裝在機架的兩立柱上并可沿兩立柱上下移動；
[0009]下部氣囊，其上部與下部氣囊支架相連，下部與機架的底板密封相連并將步行器包圍在內(nèi)；
[0010]緊身短褲，用于穿在人身上并可與上、下部氣囊密封連接；
[0011]上部氣囊支架，與下部氣囊支架相連；
[0012]上部氣囊，用于穿在人身上并與上部氣囊支架相連，上部氣囊與下部氣囊通過氣體管道相連；
[0013]操作顯示器，連接在下部氣囊支架上可隨下部氣囊支架一起運動；
[0014]鼓風機，安裝在機架后部的箱體內(nèi)并通過管路與下部氣囊連接連通；
[0015]控制器，設(shè)置在機架后部的箱體內(nèi)并與操作顯示器、鼓風機以及步行器電信號相連；
[0016]氣體壓力傳感器，設(shè)置在底板并與控制器電信號相連，通過控制器將氣體壓力值傳輸至操作顯示器顯示。[0017]所述機架的兩立柱上分別設(shè)有上下延伸的滑動槽，所述下部氣囊支架與該滑動槽嵌套滑動相連，下部氣囊支架上設(shè)有鎖定機構(gòu)，可在任意滑動槽圓孔將下部氣囊支架鎖緊。
[0018]所述步行器下裝有承重傳感器，該承重傳感器與控制器相連并通過控制器將人體施加在步行器上的重量傳輸至操作顯示器顯示。
[0019]所述控制器包括主控電路、傳感器接口電路、電機驅(qū)動電路和電源模塊，電源模塊分別連接主控電路、傳感器接口電路和電機驅(qū)動電路向它們提供電源；主控電路的輸入連接操作顯示器，輸出連接電機驅(qū)動電路；傳感器接口電路的輸入分別連接氣體壓力傳感器和承重傳感器，輸出連接操作顯示器；電機驅(qū)動電路的輸出連接鼓風機。
[0020]所述下部氣囊上面設(shè)有圓形開口以及用于與上部氣囊連通的導氣口，在圓形開口上設(shè)有半邊氣密拉鏈；下部設(shè)有進氣口和出氣口，周圍設(shè)有視窗，底部為敞口，敞口四周與機架的底板四周密封相連，所述下部氣囊支架與圓形開口處相連。
[0021]所述緊身短褲上部設(shè)有用于與下部氣囊密封連接的半邊氣密拉鏈，與上部氣囊密封連接的半邊氣密拉鏈，以及用于固定整個緊身短褲上部形狀的鉛絲套圈。
[0022]所述上部氣囊支架包括旋轉(zhuǎn)座、支撐體、支架橫桿、支撐體高度調(diào)節(jié)機構(gòu)和支撐體角度調(diào)節(jié)機構(gòu)，旋轉(zhuǎn)座上設(shè)有用于與下部氣囊支架連接的套筒，支撐體與旋轉(zhuǎn)座固定相連，支架橫桿連接在支撐體的一側(cè)，支撐體高度調(diào)節(jié)機構(gòu)設(shè)置在支撐體中部可調(diào)節(jié)支撐體的高度，支撐體角度調(diào)節(jié)機構(gòu)設(shè)置在旋轉(zhuǎn)座上用于調(diào)節(jié)支撐體的角度；所述支撐體上部設(shè)有凹弧形支撐板。
[0023]所述上部氣囊包括囊體和緊身背心，囊體的上端與緊身背心的頸下部位氣密相連，囊體的下端設(shè)有用于與緊身短褲氣密相連的半邊氣密拉鏈，在緊身背心上部設(shè)有可調(diào)節(jié)肩帶，在囊體的左右兩側(cè)分別設(shè)有凹弧形承托面，在囊體上設(shè)有用于與下部氣囊連通的導氣管以及用于與上部氣囊支架相連的左右兩個插孔。
[0024]所述機架后部的箱體內(nèi)設(shè)有進氣管路和出氣管路；進氣管路的進口連接鼓風機的出氣口，出口連接下部氣囊的進氣口 ；出氣管路的進口連接下部氣囊的出氣口，出口連接鼓風機的進氣口。
[0025]所述進氣管路和出氣管路上分別設(shè)有電磁控制閥，該電磁控制閥與控制系統(tǒng)相連由控制系統(tǒng)控制其開關(guān)。
[0026]所述操作顯示器可由用戶設(shè)置并顯示步行器的運動速度、步行器的傾斜角度和減重程度，以及步行訓練時間。
[0027]本實用新型的雙氣囊減重步行訓練裝置克服以上的缺點，它是在原結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上在患者身體的上部增加一個氣囊，減重能力可高達95%，同時在腋下增加兩個受力點，緩解腰部的集中受力，受訓者即使進行長時間的訓練也沒有不適的感覺。因此，用于雙氣囊減重步行訓練裝置的上部氣囊非常適用于偏癱患者、運動損傷患者、運動強度低的老年人行走訓練甚至跑步訓練，以增加患者的下肢肌力，促進平衡、協(xié)調(diào)功能。該裝置當用戶傾倒或失去平衡時可以提供輔助的水平方向和橫向的力，對運動緩慢或“摔倒風險”的人群意義重大。同時也適合肌肉無力，肥胖，關(guān)節(jié)痛，和害怕摔跤而放棄步行訓練的人群。由于裝置提供減負狀態(tài)下快速跑步訓練模式，而在此模式下，被訓者與減少高峰垂直GRFS情況下具有相同的有氧刺激，因此活性峰GRF下降能使被訓者額外受益，對運動員的康復(fù)有明顯效果。
[0028]具體地說，本實用新型具有以下優(yōu)點和特點:[0029]1、雙氣囊減重能力高達9596，減重程度比單氣囊大，同時在步行訓練時可以更好的左右、上下調(diào)整重心，訓練時能模擬出正常的步態(tài)。
[0030]2、與單氣囊相比，由于在腋下增加兩個受力點，緩解腰部的集中受力，增加訓練的舒適性，更適用于偏癱患者、運動損傷患者、運動強度低的老年人行走訓練甚至跑步訓練。
[0031]3、可對被訓者進行主動、被動訓練減重程度，步行訓練速度的運動功能評定，能實現(xiàn)人體運動學參數(shù)的檢測，為臨床制定康復(fù)治療方案提供科學的實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)測定結(jié)果，醫(yī)護人員可對受訓對象提出具體的訓練要求。
[0032]4、下部氣囊支架與上部氣囊支架可根據(jù)人體上身與下身高度分別調(diào)節(jié)，可實現(xiàn)個性化減重步態(tài)訓練。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1為本實用新型雙氣囊減重步行訓練裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖2為本實用新型中的下部氣囊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖3為本實用新型中的緊身短褲的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖4為本實用新型中的上部氣囊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖5為本實用新型中的上部氣囊支架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖6為本實用新型中的底部結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0039]參見圖1，配合參見圖2-圖6，本實用新型的雙氣囊減重步行訓練裝置，包括由底板1、兩立柱2和兩扶手3組成的機架，機架后部連接有箱體4。還包括步行器5、下部氣囊支架6、下部氣囊7、緊身短褲8、上部氣囊支架9、上部氣囊10、操作顯示器11、鼓風機12、控制器13。圖1中所示，a為人體模型。
[0040]配合參見圖6，步行器5設(shè)置在機架的底板I上并可獨立運動；在步行器5下裝有承重傳感器15，該承重傳感器15與控制器13相連并通過控制器將人體施加在步行器上的重量傳輸至操作顯示器顯示。
[0041]下部氣囊支架6安裝在機架的兩立柱上并可沿兩立柱上下移動:在兩立柱2上分別設(shè)有上下延伸的滑動槽，下部氣囊支架與該滑動槽嵌套滑動相連，下部氣囊支架上設(shè)有鎖定機構(gòu)(未圖示出來)，可在任意滑動槽圓孔位置將下部氣囊支架鎖緊。
[0042]配合參見圖2，在下部氣囊7上面設(shè)有圓形開口 71以及用于與上部氣囊連通的導氣口 72，在圓形開口上設(shè)有半邊氣密拉鏈(未圖示出來)；下部設(shè)有進氣口 73和出氣口 74，周圍設(shè)有視窗75，底部為敞口 76，敞口四周與機架的底板四周密封相連并將步行器包圍在內(nèi)，下部氣囊7的圓形開口 71處與下部氣囊支架6相連。下部氣囊與機架底板及緊身短褲密封連接后，下部氣囊與機架底板及緊身短褲之間形成一個密閉的充氣空間。
[0043]配合參見圖3，緊身短褲8用于穿在人身上并可與下部氣囊7密封連接，也可以與上部氣囊10連接；在緊身短褲上部設(shè)有用于與下部氣囊密封連接的半邊氣密拉鏈81，緊身短褲的頂部設(shè)有用于與上部氣囊的半邊氣密拉鏈103密封連接的氣密拉鏈83，以及用于固定整個緊身短褲上部形狀的鉛絲套圈82。緊身短褲是由氯丁橡膠制成的彈性密閉短褲。
[0044]配合參見圖4，上部氣囊10用于穿在人身上并與上部氣囊支架9相連，該上部氣囊包括連接成一體的囊體101和緊身背心102，囊體的上端與緊身背心的頸下部位氣密相連，緊身背心穿戴在受訓者的身上后，人體與囊體101之間就構(gòu)成一個充氣空間，當氣囊10通過其底部的氣密性拉鏈103與緊身短褲8頂部的氣密拉鏈83連接后，人體與囊體101之間就構(gòu)成一個密閉的充氣空間。在緊身背心上分別設(shè)有用于固定氣囊的可調(diào)節(jié)肩帶104，在囊體的左右兩個側(cè)面上端設(shè)有凹弧形承托面107，在囊體一個側(cè)面前端設(shè)有用于與下部氣囊連通的導氣管105，以及囊體兩側(cè)各有一個用于與上部氣囊支架相連的插孔106。上部氣囊與下部氣囊通過導氣管105相連。
[0045]配合參見圖5，上部氣囊支架9與下部氣囊支架6相連。該上部氣囊支架包括旋轉(zhuǎn)座91、支撐體92、支架橫桿93、支撐體高度調(diào)節(jié)機構(gòu)94和支撐體角度調(diào)節(jié)機構(gòu)95，旋轉(zhuǎn)座上設(shè)有用于與下部氣囊支架連接的套筒96，支撐體與旋轉(zhuǎn)座固定相連，支架橫桿連接在支撐體的一側(cè)，支撐體高度調(diào)節(jié)機構(gòu)設(shè)置在支撐體中部可調(diào)節(jié)支撐體的高度，支撐體角度調(diào)節(jié)機構(gòu)設(shè)置在旋轉(zhuǎn)座上用于調(diào)節(jié)支撐體的角度；在支撐體上部設(shè)有凹弧形支撐板97。通過旋轉(zhuǎn)底座與下部氣囊支架嵌套固定連接，根據(jù)受訓者的身高等因素調(diào)節(jié)支撐體高度調(diào)節(jié)機構(gòu)以確定支架的高度，使得支撐板位于受訓者的腋下位置且將支架橫桿插入到上部氣囊的插孔中，當確定好整個支架的高度后，使上氣囊支架下端和兩側(cè)擋板的圓孔同軸，將插銷插入插孔中，固定支架的角度；當患者不需要上部氣囊或者訓練結(jié)束時，將支撐體角度調(diào)節(jié)機構(gòu)中的插銷拔出，這樣上部氣囊支架會隨著旋轉(zhuǎn)座轉(zhuǎn)動一定的角度，讓支架橫桿脫離上部氣囊的插孔。
[0046]操作顯示器11連接在下部氣囊支架6上可隨下部氣囊支架一起運動。該操作顯示器可由用戶設(shè)置并顯示步行器的運動速度、步行器的傾斜角度和減重程度。
[0047]鼓風機12安裝在機架后部的箱體4內(nèi)，在機架后部的箱體內(nèi)設(shè)有進氣管路和出氣管路(未圖示出來)；進氣管路的進口連接鼓風機的出氣口，出口連接下部氣囊的進氣口73 ;出氣管路的進口連接下部氣囊的出氣口 74，出口連接鼓風機的進氣口。在進氣管路和出氣管路上分別設(shè)有電磁控制閥(未圖示出來)，該電磁控制閥與控制系統(tǒng)相連由控制系統(tǒng)控制其開關(guān)。
[0048]控制器13設(shè)置在機架后部的箱體內(nèi)并與操作顯示器11、鼓風機12以及步行器5電信號相連；該控制器包括主控電路、傳感器接口電路、電機驅(qū)動電路和電源模塊，電源模塊分別連接主控電路、傳感器接口電路和電機驅(qū)動電路向它們提供電源；主控電路的輸入連接操作顯示器，輸出連接電機驅(qū)動電路；傳感器接口電路的輸入分別連接氣體壓力傳感器和承重傳感器，輸出連接操作顯示器；電機驅(qū)動電路的輸出連接鼓風機。
[0049]配合參見圖6，氣體壓力傳感器14設(shè)置在下部氣囊內(nèi)并與控制器13電信號相連，通過控制器將氣體壓力傳輸至操作顯示器顯示。圖6中所示，15為承重傳感器，16為接線端子，17為傳感器變送器，18為電動機控制器。
[0050]本實用新型的工作過程原理如下:將下部氣囊與底板密封連接并與下部氣囊支架相連，讓人穿上緊身短褲，把下部氣囊支架降低到最低位置，讓人站進下部氣囊支架內(nèi)并站在步行機上，將緊身短褲與下部氣囊通過氣密拉鏈密封連接。然后拉起下部氣囊支架到達合適位置后用鎖定機構(gòu)將其鎖緊，然后穿上上部氣囊，根據(jù)個體上身的高度調(diào)節(jié)相應(yīng)上部氣囊支架的高度，將導氣管插入下部氣囊的導氣孔內(nèi)，做好上下氣囊之間的連接，用戶在操作顯示器上設(shè)置的減重程度控制鼓風機充氣或放氣來調(diào)節(jié)氣囊內(nèi)的氣壓使人體的下肢呈現(xiàn)浮起的狀態(tài)從而達到減重的效果。然后啟動步行機，用戶可以在顯示裝置上設(shè)置步行機的速度及傾斜角度，最后可進行步行訓練。
【權(quán)利要求】
1.一種雙氣囊減重步行訓練裝置，其特征在于包括: 機架，包含底板、兩立柱和兩扶手，機架后部連接有箱體； 步行器，設(shè)置在機架的底板上并可獨立運動； 下部氣囊支架，安裝在機架的兩立柱上并可沿兩立柱上下移動； 下部氣囊，其上部與下部氣囊支架相連，下部與機架的底板密封相連并將步行器包圍在內(nèi)； 緊身短褲，用于穿在人身上并可與上、下部氣囊密封連接； 上部氣囊支架，與下部氣囊支架相連； 上部氣囊，用于穿在人身上并與上部氣囊支架相連，上部氣囊與下部氣囊通過氣體管道相連； 操作顯示器，連接在下部氣囊支架上可隨下部氣囊支架一起運動； 鼓風機，安裝在機架后部的箱體內(nèi)并通過管路與下部氣囊連接連通； 控制器，設(shè)置在機架 后部的箱體內(nèi)并與操作顯示器、鼓風機以及步行器電信號相連； 氣體壓力傳感器，設(shè)置在底板內(nèi)并與控制器電相連，通過控制器將氣體壓力值傳輸至操作顯示器顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙氣囊減重步行訓練裝置，其特征在于:所述機架的兩立柱上分別設(shè)有上下延伸的滑動槽，所述下部氣囊支架與該滑動槽嵌套滑動相連，下部氣囊支架上設(shè)有鎖定機構(gòu)，可在任意滑動槽圓孔處將下部氣囊支架鎖緊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙氣囊減重步行訓練裝置，其特征在于:所述步行器下裝有承重傳感器，該承重傳感器與控制器相連并通過控制器將人體施加在步行器上的重量傳輸至操作顯示器顯示。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙氣囊減重步行訓練裝置，其特征在于:所述控制器包括主控電路、傳感器接口電路、電機驅(qū)動電路和電源模塊，電源模塊分別連接主控電路、傳感器接口電路和電機驅(qū)動電路向它們提供電源；主控電路的輸入連接操作顯示器，輸出連接電機驅(qū)動電路；傳感器接口電路的輸入分別連接氣體壓力傳感器和承重傳感器，輸出連接操作顯示器；電機驅(qū)動電路的輸出連接鼓風機。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙氣囊減重步行訓練裝置，其特征在于:所述下部氣囊上面設(shè)有圓形開口以及用于與上部氣囊連通的導氣口，在圓形開口上設(shè)有半邊氣密拉鏈；下部設(shè)有進氣口和出氣口，周圍設(shè)有視窗，底部為敞口，敞口四周與機架的底板四周密封相連，所述下部氣囊支架與圓形開口處相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙氣囊減重步行訓練裝置，其特征在于:所述緊身短褲上部設(shè)有用于與下部氣囊密封連接的半邊氣密拉鏈，與上部氣囊密封連接的半邊氣密拉鏈，以及用于固定整個緊身短褲上部形狀的鉛絲套圈。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙氣囊減重步行訓練裝置，其特征在于:所述上部氣囊支架包括旋轉(zhuǎn)座、支撐體、支架橫桿、支撐體高度調(diào)節(jié)機構(gòu)和支撐體角度調(diào)節(jié)機構(gòu)，旋轉(zhuǎn)座上設(shè)有用于與下部氣囊支架連接的套筒，支撐體與旋轉(zhuǎn)座固定相連，支架橫桿連接在支撐體的一側(cè)，支撐體高度調(diào)節(jié)機構(gòu)設(shè)置在支撐體中部，可調(diào)節(jié)支撐體的高度，支撐體角度調(diào)節(jié)機構(gòu)設(shè)置在旋轉(zhuǎn)座上用于調(diào)節(jié)支撐體的角度；所述支撐體上部設(shè)有凹弧形支撐板。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙氣囊減重步行訓練裝置，其特征在于:所述上部氣囊包括囊體和緊身背心，囊體的上端與緊身背心的頸下部位氣密相連，囊體的下端設(shè)有用于與緊身短褲氣密相連的半邊氣密拉鏈，在緊身背心上部設(shè)有可調(diào)節(jié)肩帶，在囊體的左右兩側(cè)分別設(shè)有凹弧形承托面，在囊體上設(shè)有用于與下部氣囊連通的導氣管以及用于與上部氣囊支架相連的左右兩個插孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙氣囊減重步行訓練裝置，其特征在于:所述機架后部的箱體內(nèi)設(shè)有進氣管路和出氣管路；進氣管路的進口連接鼓風機的出氣口，出口連接下部氣囊的進氣口 ；出氣管路的進口連接下部氣囊的出氣口，出口連接鼓風機的進氣口。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的雙氣囊減重步行訓練裝置，其特征在于:所述進氣管路和出氣管路上分別設(shè)有電磁控 制閥，該電磁控制閥與控制系統(tǒng)相連由控制系統(tǒng)控制其開關(guān)。
【文檔編號】A63B24/00GK203790513SQ201420006636
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年1月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月6日
【發(fā)明者】趙俊, 鄒任玲, 徐秀林, 胡秀枋, 張東衡, 趙展, 安美君 申請人:上海理工大學