踝关节扭伤助力及辅助康复支架的制作方法

本发明涉及康复支架，尤其是一种踝关节扭伤助力及辅助康复支架。

背景技术：

踝关节扭伤是体育活动中最常见的损伤，占所有损伤的45％以上，但人们对踝关节扭伤的重视程度往往不够，若恢复训练不合理，70％的患者将不能完全恢复。而现有的踝关节扭伤后辅助康复产品主要有两类，一类为踝关节绑带和踝关节固定支架，仅具有固定功能，另一类为踝关节扭伤康复机，仅提供后期的康复训练，两类产品的功能局限性较大。针对踝关节扭伤后的四个阶段(急性期、亚急性期、康复期、训练期)，设计一款出可根据患者所处的病情提供阶段性治疗的踝关节扭伤助力及辅助康复支架，尽可能帮助患者恢复踝关节的功能，弥补了踝关节损伤后会留下后遗症的问题。

技术实现要素：

为了克服已有踝关节康复方式的功能单一、康复效果较差的不足，本发明提供一种功能丰富、具有四个阶段不同的工作模式、康复效果较好的踝关节扭伤助力及辅助康复支架。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种踝关节扭伤助力及辅助康复支架，包括主框架，其特征在于：所述康复支架还包括腿托、脚垫和模拟步态摆动机构，所述主框架包括底支撑板、侧支撑板和背联结板，所述底支撑板上可转动地安装所述侧支撑板，两个所述侧支撑板的背部之间安装所述背联结板，两个所述侧支撑板之间安装所述腿托，两个所述底支撑板之间安装所述脚垫；

所述模拟步态摆动机构包括圆盘、第一连杆、第二连杆和第三连杆，所述圆盘可转动地安装在所述侧支撑板的上部，所述圆盘的转轴通过离合器与驱动电机的输出轴连接，所述第一连杆的上部偏心安装在所述圆盘上，所述第一连杆的下端与所述第二连杆的一侧上部铰接，所述第二连杆的一侧下部与所述第三连杆的上部铰接，所述第二连杆的另一侧铰接在所述侧支撑板的中部，所述第三连杆的下部铰接在所述底支撑板上。

进一步，所述腿托的侧面设有导轨，所述侧支撑板上设有用于在所述导轨上滑动的滑条，所述背联结板上安装推杆电机，所述推杆电机的推杆与所述腿托联动。

再进一步，所述圆盘为可调圆盘，所述圆盘的不同偏心位置均开有供所述第一连杆的上端安装的安装孔。

所述底支撑板的顶面中部开有半圆形槽，所述侧支撑板的下部设有圆形凸块，所述圆形凸块可转动地位于所述半圆形槽内。

第四连杆的上端铰接在所述圆形凸块的圆心位置，所述第四连杆的下端铰接在所述底支撑板上。

本发明的有益效果主要表现在：功能丰富、具有四个阶段不同的工作模式、康复效果较好。

附图说明

图1是踝关节扭伤助力及辅助康复支架的示意图。

图2是主框架的示意图。

图3是固定工作模式的示意图。

图4是渐进式施压模式的示意图。

图5是助力行走模式的示意图。

图6是模拟步态摆动模式的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1～图6，一种踝关节扭伤助力及辅助康复支架，包括主框架1，所述康复支架还包括腿托2、脚垫3和模拟步态摆动机构5，所述主框架1包括底支撑板101、侧支撑板102和背联结板103，所述底支撑板101上可转动地安装所述侧支撑板102，两个所述侧支撑板102的背部之间安装所述背联结板103，两个所述侧支撑板102之间安装所述腿托2，两个所述底支撑板102之间安装所述脚垫3；

所述模拟步态摆动机构5包括圆盘503、第一连杆504、第二连杆505和第三连杆506，所述圆盘503可转动地安装在所述侧支撑板102的上部，所述圆盘503的转轴通过离合器501与驱动电机502的输出轴连接，所述第一连杆504的上部偏心安装在所述圆盘503上，所述第一连杆504的下端与所述第二连杆505的一侧上部铰接，所述第二连杆505的一侧下部与所述第三连杆506的上部铰接，所述第二连杆505的另一侧铰接在所述侧支撑板102的中部，所述第三连杆506的下部铰接在所述底支撑板101上。

进一步，所述腿托2的侧面设有导轨403，所述侧支撑板103上设有用于在所述导轨上滑动的滑条，所述背联结板102上安装推杆电机401，所述推杆电机401的推杆与所述腿托2联动。

再进一步，所述圆盘503为可调圆盘，所述圆盘503的不同偏心位置均开有供所述第一连杆504的上端安装的安装孔。

所述底支撑板101的顶面中部开有半圆形槽，所述侧支撑板102的下部设有圆形凸块，所述圆形凸块可转动地位于所述半圆形槽内。

第四连杆507的上端铰接在所述圆形凸块的圆心位置，所述第四连杆507的下端铰接在所述底支撑板上。

本实施例中，零件的不同组合作用形成不同机构，支架存在四种工作模式。

固定模式工作，第一连杆504、第二连杆505、第三连杆506、第四连杆507与主框架1组成一个机械系统，驱动电机502采用蜗轮蜗杆减速电机，当离合器(例如电磁式离合器)吸合，由于蜗轮蜗杆减速电机断电自锁，使机械系统不具有自由度，运动受限制。且地面对人体的支撑力通过主框架1传递到腿托2上。

助力行走模式工作，腿托2穿戴到人体上，地面对人体的支撑力通过主框架1和推杆电机401传递到腿托2上，行走时，主框架中的底支撑板101与地面接触，而侧支撑板102与人体小腿相对静止，能够绕着与底支撑板101的连接点转动。

渐进式施压模式工作，腿托2穿戴到人体上，与人体小腿相对静止，通过控制推杆电机401的伸缩，能够使腿托2沿着导轨403上下移动，从而控制人体的足部压缩脚垫3(高弹性海绵垫)的程度，提供压力反馈。

模拟步态摆动模式工作，离合器501和驱动电机502(蜗轮蜗杆减速电机)提供一个可控的动力输出。圆盘503、5第一连杆504、第二连杆505、第三连杆506和主框架中的底支撑板101、侧支撑板102组成一个六杆机构。动力输出使得圆盘503转动，带动整个系统运动，使得底支撑板101能够模拟人的行走步态进行来回摆动，且可调节圆盘503的工作半径来调节底支撑板101的摆动幅度。

技术特征：

技术总结
一种踝关节扭伤助力及辅助康复支架，包括主框架，其特征在于：所述康复支架还包括腿托、脚垫和模拟步态摆动机构，所述主框架包括底支撑板、侧支撑板和背联结板，所述底支撑板上可转动地安装所述侧支撑板，两个所述侧支撑板的背部之间安装所述背联结板，两个所述侧支撑板之间安装所述腿托，两个所述底支撑板之间安装所述脚垫。本发明提供一种功能丰富、具有四个阶段不同的工作模式、康复效果较好的踝关节扭伤助力及辅助康复支架。

技术研发人员：倪大钊;楼玄晖;钱锦程;陶杨吉;徐天宇;曾晰;蔡姚杰
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：2017.05.25
技术公布日：2017.09.15