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抛接球式康复训练器


技术摘要:
本发明涉及抛接球式康复训练器,包括底座、发射支架、发射球装置和配套的自动控制系统,发射球装置包括安装底板、发射导轨、发射步进电机、丝杆、磁铁支架、电磁铁和弹簧,自动控制系统包括微控制器、蓝牙模块、步进电机驱动板和蓄电池,步进电机驱动板的电源输入端与  全部
背景技术:
对于脑卒中、偏瘫、四肢瘫、臂丛神经损伤、骨折等上肢功能障碍的患者而言,术后 进行康复训练尤为重要。俗话说:“三分治疗七分护理”,针对患者不同的病理情况,通过制 定个性化康复训练方案,进行任务导向性训练,能够大大提高患者的自理能力。 康复训练涵盖了肢体运动功能训练,言语及吞咽功能训练,认知及日常生活能力 的训练等多方面内容。随着我国人口老龄化情况的日益严峻,老年人口的数量越来越多,许 多老年人都有或轻或重的脑梗塞现象,这类患者的上肢功能容易出现障碍,如胳膊不能抬 举,拿不了重物,有的连日常的穿衣、吃饭、如厕等也要靠家人的帮助才能够完成。对于上肢 功能障碍,被动的抛接球锻炼是一项简单又不失趣味的活动,通过抛与接球,可以提高患者 上肢关节活动范围医技躯干控制能力,可有效提高患者的平衡控制、手眼协调,已达到上肢 控制收放自如的状态。但目前的抛接球训练都是需要护士人员或家人帮助,需要耗费大量 的精力,而且人工抛球的方式力度会有偏差,抛球方向、距离等很难控制,导致老年人接不 住球,丧失训练的积极性和主动性,影响训练效果。
技术实现要素:
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足,提供一种抛接球式康复训练器, 其结构巧妙,设计合理,能够自动发射锻炼用球,让患者进行接球锻炼,提高患者上肢关节 活动范围以及躯干控制能力,提高患者的平衡控制、手眼协调能力,使患者达到上肢控制收 放自如的状态。 按照本发明提供的技术方案:抛接球式康复训练器,包括底座、发射支架、发射球 装置和配套的自动控制系统,所述发射球装置包括安装底板、发射导轨、发射步进电机、丝 杆、磁铁支架、电磁铁和弹簧,所述安装底板通过发射支架固定安装在底座上,所述发射导 轨后端固定在安装底板上,发射导轨前端向上倾斜,所述发射步进电机有两个且一前一后 并排对称分布在发射导轨后端两侧,发射步进电机通过第一电机支架固定安装在安装底板 上;在发射导轨两侧各设置有一根与之平行的丝杆,两根丝杆的后端分别通过联轴器与两 个发射步进电机的输出轴同轴连接,在两根丝杆上安装着与其构成螺纹传动配合的磁铁支 架,所述电磁铁安装在磁铁支架的中心位置;所述发射导轨上滑动安装有滑块,所述载球发 射架固定安装在滑块上,载球发射架后表面固定安装有可被电磁铁吸附的金属板,载球发 射架的底部两侧分别固定有后连接块,所述发射导轨前端安装有前支架,所述前支架两边 分别连接有前连接块,所述弹簧有两根并分别平行设置在所述发射导轨的两边,弹簧后端 连接在后连接块上,弹簧前端连接在前连接块上;所述自动控制系统包括微控制器、蓝牙模 块、步进电机驱动板和蓄电池,所述步进电机驱动板的电源输入端与蓄电池连接,步进电机 4 CN 111589059 A 说 明 书 2/5 页 驱动板与微控制器电连接,微控制器与蓝牙模块电连接,所述蓝牙模块用于接收外部遥控 器的输入的指令并发送给微控制器,微控制器发送控制信号给步进电机驱动板,步进电机 驱动板驱动发射步进电机运动;所述电磁铁与微控制器电连接,微控制器根据指令控制电 磁铁通电或断电。 作为本发明的进一步改进,所述康复训练器还包括自动放球装置,所述自动放球 装置包括储球箱、箱支架、转动分隔轮和放球步进电机,所述储球箱为圆筒形,两个箱支架 的上端分别固定连接在储球箱底部的左右两侧,两个箱支架的下端固定安装在所述安装底 板上;所述储球箱底面偏心开设有放球口,所述转动分隔轮安装在储球箱的圆形内腔中,转 动分隔轮的中心轴下端穿过储球箱的底部中心并与放球步进电机的输出轴相连,放球步进 电机固定在储球箱的底面中心处,放球步进电机与自动控制系统中的微控制器电连接,放 球步进电机用于驱动转动分隔轮按设定角度旋转;所述转动分隔轮设有若干个周向均布设 置的储球室,转动分隔轮每转动一次,就切换一个储球室与放球口对应,储球室内的球就从 放球口掉落至载球发射架上。 作为本发明的进一步改进,所述转动分隔轮内的每个储球室内均设置有定位球位 置的弧形板。 作为本发明的进一步改进,所述自动放球装置的放球口处还设置有光电计数器, 光电计数器与微控制器电连接。 作为本发明的进一步改进,所述底座下部设置有行走机构。 作为本发明的进一步改进,所述行走机构包括两个驱动轮和一个万向球轮,两个 驱动轮对称安装在底座一头的两侧处,每个驱动轮均包括行走驱动电机和脚轮,行走驱动 电机通过第二电机支架安装在底座的底部,行走驱动电机的输出端安装所述脚轮;所述万 向球轮安装底座另一头的底面中部;所述自动控制系统还包括电机驱动模块,所述电机驱 动模块与微控制器连接并接收控制信号,电机驱动模块与行走驱动电机电连接。 作为本发明的进一步改进,所述发射支架为角度可调式发射支架。 作为本发明的进一步改进,所述角度可调式发射支架包括支架固定板、支架俯仰 调节板、支撑臂、导向板、移动轴、连接块、螺杆和俯仰调节步进电机,所述支架固定板固定 在安装底板上,支架俯仰调节板与支架固定板的后端通过销轴枢接,支架固定板前端的两 侧分别固定安装有导向板,所述导向板内开设有长导槽,所述移动轴穿设在两个导向板的 长导槽内,移动轴两端分别与一支撑臂的下端铰接,所述支撑臂的上端通过固定销轴与支 架俯仰调节板另一端底部的两个连接耳铰连,所述连接块固定安装在移动轴的中部,连接 块中心设有水平贯穿的螺纹孔,所述螺杆安装在所述螺纹孔内,螺杆一端与俯仰调节步进 电机的输出轴连接,所述俯仰调节步进电机固定安装在支架固定板上,俯仰调节步进电机 与自动控制系统中的步进电机驱动板电连接。 作为本发明的进一步改进,所述自动控制系统还包括读卡器、存储器和摄录仪,读 卡器、存储器和摄录仪分别与微控制器电连接,患者通过刷卡来启动康复训练器进行锻炼, 微控制器在患者刷卡后启动摄录仪进行摄录,将患者的锻炼情况记录下来并保存在存储器 内。 本发明与现有技术相比,具有如下优点: 1)、本发明结构巧妙,设计合理,通过设置发射球装置,从而能够自动发射锻炼用 5 CN 111589059 A 说 明 书 3/5 页 球,让患者进行接球锻炼,提高患者上肢关节活动范围以及躯干控制能力,提高患者的平衡 控制、手眼协调能力,使患者达到上肢控制收放自如的状态。 2)、本发明设置有自动放球装置,使用时可以将多个锻炼用球预先放置在储球箱 内,由自动放球装置自动放球,进一步提高本康复训练器的自动化程度。 3)、本发明的自动控制系统还设置有读卡器、存储器和摄录仪等设备,患者可以通 过刷卡进行锻炼,这样每个患者的锻炼时间和锻炼结果可以被记录下来,供后期研究和判 断恢复情况使用,便于医生制定个体化康复目标和治疗方案,让患者术后康复效果更快更 好。 4)、本发明的发射球装置具有力度调节功能,可以对小球的发射距离自由设定;同 时发射器发射角度还可以利用角度可调式发射支架进行调节,从而还可以调节锻炼用球的 发射角度,锻炼效果更好。 附图说明 图1为本发明实施例1的结构主视图。 图2为本发明实施例1的立体结构示意图之一。 图3为本发明实施例1的立体结构示意图之二。 图4为本发明实施例2的结构主视图。 图5为本发明实施例2中的角度可调式发射支架的立体结构示意图。 图6为本发明实施例2中自动控制系统的电路原理框图。 附图标记说明:1-底座、2-发射支架、3-安装底板、4-发射导轨、5-发射步进电机、 6-丝杆、7-磁铁支架、8-电磁铁、9-弹簧、10-第一电机支架、11-联轴器、12-滑块、13-载球发 射架、14-金属板、15-后连接块、16-前支架、17-前连接块、18-微控制器、19-蓝牙模块、20- 步进电机驱动板、21-蓄电池、22-储球箱、23-箱支架、24-转动分隔轮、25-放球步进电机、 26-放球口、27-储球室、28-弧形板、29-驱动轮、291-行走驱动电机、292-脚轮、30-万向球 轮、31-电机驱动模块、32-光电计数器、33-控制箱、34-读卡器、35-存储器、36-摄录仪、37- 支架固定板、38-支架俯仰调节板、39-支撑臂、40-导向板、41-移动轴、42-连接块、43-螺杆、 44-俯仰调节步进电机、45-固定销轴、46-连接耳。
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