一种万向支撑的偏转平板康复训练器论文和设计-李强

全文摘要

本申请公开一种万向支撑的偏转平板康复训练器，包括底座、平板，平板固定在连接板上，连接板固定连接壳，连接壳内设置球轴承座，球轴承座不与连接壳接触，球轴承座内球面副安装球形轴，球形轴伸出的上侧轴、下侧轴固定连接壳，连接壳固定在底座上，实现平板的万向支撑，连接壳固定摆动杆，摆动杆与两个相互垂直的电动推杆的输出轴铰接，两个电动推杆的固定端铰接在底座上，摆动杆与电动推杆输出轴的铰接轴与电动推杆固定端与底座的铰接轴相互垂直设置，平板的万向支撑和相互垂直的电动推杆的万向连接，实现平板多速度、多角度、多方向的调节。

主设计要求

1.一种万向支撑的偏转平板康复训练器，其特征在于：包括底座(1)、平板(2)、电动推杆一(17)、电动推杆二(20)、控制系统，平板(2)固定在连接板(9)上，连接板(9)下侧固定连接壳，连接壳设置有左右方向的贯穿孔，贯穿孔内设置有球轴承座(11)，并且球轴承座(11)不与连接壳接触，球轴承座(11)的左、右端向球轴承座的左、右伸出并固定在底座(1)上，球形轴(15)上设置的圆形球(152)与球轴承座(11)形成球面副，球形轴(15)设置有向圆形球外侧伸出的上侧轴(151)和\/或下侧轴(153)，上侧轴(151)和\/或下侧轴(153)固定在连接壳上，连接壳下端固定摆动轴(12)的上端，摆动轴(12)向下穿过底座(1)上设置的圆孔后固定铰接头一(18)、铰接头二(19)，铰接头一(18)通过内铰接轴一(25)电动推杆一(17)的输出轴端部铰接，电动推杆一(17)的固定端通过外铰接轴一(22)与底座(1)铰接，外铰接轴一(22)与内铰接轴一(25)垂直设置，铰接头二(19)通过内铰接轴二(24)与电动推杆二(20)的输出轴端部铰接，电动推杆二(20)的固定端通过外铰接轴二(23)与底座(1)铰接，内铰接轴二(24)与外铰接轴二(23)垂直设置；所述的电动推杆一(17)、电动推杆二(20)通过线路与控制系统连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的万向支撑的偏转平板康复训练器，其特征在于：所述的连接壳包括上半连接壳(14)、下半连接壳(13)，连接板(9)固定上半连接壳(14)，上半连接壳(14)下端固定下半连接壳(13)的上端，上半连接壳(14)与下半连接壳(13)连接的中部设置有左右方向的贯穿孔，贯穿孔内设置有球轴承座(11)，球轴承座(11)包括下半球轴承座、上半球轴承座，球轴承座(11)的下半球轴承座(111)中部设置有下半凹球槽(1111)，下半凹球槽(1111)的底部设置有上下贯穿的下半轴孔(1112)，球轴承座(11)的上半球轴承座(112)中部设置有上半凹球槽(1121)，上半凹球槽(1121)的顶部设置有上下贯穿的上半轴孔(1122)，下半球轴承座(111)和上半球轴承座(112)固定连接，下半凹球槽(1111)和上半凹球槽(1121)组成的球形凹槽内转动安装球形轴(15)中部设置的圆形球(152)，圆形球(152)上侧设置有向上伸出的上侧轴(151)，上侧轴(151)穿过上半轴孔(1122)后固定在上半连接壳(14)上，圆形球(152)下侧设置有向下伸出的下侧轴(153)，下侧轴(153)穿过下半轴孔(1112)后固定在下半连接壳(13)上，所述的上半轴孔(1122)的直径大于上侧轴(151)的直径，下半轴孔(1112)的直径大于下侧轴(153)的直径，用以实现圆形球(152)在下半凹球槽(1111)和上半凹球槽(1121)组成的球形凹槽内任意方向转动。

3.根据权利要求1所述的万向支撑的偏转平板康复训练器，其特征在于：所述的电动推杆一(17)、电动推杆二(20)沿着摆动轴(12)的轴线相错开(90)度。

4.根据权利要求1所述的万向支撑的偏转平板康复训练器，其特征在于：所述的内铰接轴一(25)沿着水平方向设置，电动推杆一(17)的固定端通过外铰接轴一(22)与铰接座一(16)的下端铰接，铰接座一(16)的上端固定在底座(1)上，所述的外铰接轴一(22)沿着竖直方向设置。

5.根据权利要求1所述的万向支撑的偏转平板康复训练器，其特征在于：所述的内铰接轴二(24)沿着水平方向设置，电动推杆二(20)的固定端通过外铰接轴二(23)与铰接座二(21)的下端铰接，铰接座二(21)的上端固定在底座(1)上，所述的外铰接轴二(23)沿着竖直方向设置。

6.根据权利要求1所述的万向支撑的偏转平板康复训练器，其特征在于：还包括陀螺仪，所述的陀螺仪固定在平板(2)或者连接板(9)上，陀螺仪通过线路与控制系统连接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的万向支撑的偏转平板康复训练器，其特征在于：所述的平板(2)下表面固定四个压力传感器(8)的上端，四个压力传感器(8)均匀设置在平板(2)几何中心的四周，即四个压力传感器(8)中相邻的传感器之间的间距相等，四个压力传感器(8)的下端固定连接板(9)。

8.根据权利要求1-6任一项所述的万向支撑的偏转平板康复训练器，其特征在于：还包括防护罩(3)、扶手一(4)、扶手二(5)、触摸屏(6)、立柱(7)，所述的底座(1)的左、右侧分别固定一个扶手一(4)，所述的底座(1)的前端固定立柱(7)的下端，立柱(7)的上端固定触摸屏(6)，立柱(7)的上端的左、右侧分别固定一个扶手二(5)，触摸屏(6)通过线路与控制系统连接，平板(2)与底座(1)之间设置有所述的防护罩(3)。

9.根据权利要求1-6任一项所述的万向支撑的偏转平板康复训练器，其特征在于：所述的底座(1)下表面固定有四个地脚(101)，所述的底座(1)的四周边缘处固定侧护板(26)，侧护板(26)向下伸出，侧护板(26)的下端固定底护板(27)，地脚(101)下端从底护板(27)向下穿出。

10.根据权利要求1-6任一项所述的万向支撑的偏转平板康复训练器，其特征在于：所述的电动推杆一(17)或电动推杆二(20)可以用液压缸或者气压代替。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及偏转平板康复训练器，尤其涉及一种万向支撑的偏转平板康复训练器，属于医疗器械领域。

背景技术

中医康复理论在康复领域等到了广泛的认可，患者的中医康复手段也在不断创新，病人的康复过程往往需要多个康复设备的帮助完成，多角度摆动的平板也被用在提高患者平衡性的康复训练过程中，目前的平板的角度变化小，方向少，不能满足患者康复过程中需要。

本申请的平板固定的连接壳内设置球轴承座，球轴承座不与连接壳接触，球轴承座内球面副安装球形轴，球形轴伸出的上侧轴、下侧轴固定连接壳，实现平板的万向支撑；连接壳固定摆动轴，摆动轴采用两个轴交角为90度的电动推杆驱动，实现摆动轴的任意方向的摆动运动；电动推杆固定端、电动推杆的输出轴与相邻零件铰接的铰接轴相互垂直设置，实现电动推杆与相邻零件连接的万向连接；平板或者连接板上固定陀螺仪，能够实施检测平板的倾斜角度和方向。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供相互垂直设置的两个电动推杆推动平板摆动、平板采用万向支撑的偏转平板康复训练器。

本实用新型的目的是这样实现的：一种万向支撑的偏转平板康复训练器，包括底座1、平板2、电动推杆一17、电动推杆二20、控制系统，平板2固定在连接板9上，连接板9下侧固定连接壳，连接壳设置有左右方向的贯穿孔，贯穿孔内设置有球轴承座11，并且球轴承座11不与连接壳接触，球轴承座11的左、右端向球轴承座的左、右伸出并固定在底座1上，球形轴15上设置的圆形球152与球轴承座11形成球面副，球形轴15设置有向圆形球外侧伸出的上侧轴151和\/或下侧轴153，上侧轴151和\/或下侧轴153固定在连接壳上，连接壳下端固定摆动轴12的上端，摆动轴12向下穿过底座1上设置的圆孔后固定铰接头一18、铰接头二19，铰接头一18通过内铰接轴一25电动推杆一17的输出轴端部铰接，电动推杆一17的固定端通过外铰接轴一22与底座1铰接，外铰接轴一22与内铰接轴一25垂直设置，铰接头二19通过内铰接轴二24与电动推杆二20的输出轴端部铰接，电动推杆二20的固定端通过外铰接轴二23与底座1铰接，内铰接轴二24与外铰接轴二23垂直设置；所述的电动推杆一17、电动推杆二20通过线路与控制系统连接。

所述的连接壳包括上半连接壳14、下半连接壳13，连接板9固定上半连接壳14，上半连接壳14下端固定下半连接壳13的上端，上半连接壳14与下半连接壳13连接的中部设置有左右方向的贯穿孔，贯穿孔内设置有球轴承座11，球轴承座11包括下半球轴承座、上半球轴承座，球轴承座11的下半球轴承座111中部设置有下半凹球槽1111，下半凹球槽1111的底部设置有上下贯穿的下半轴孔1112，球轴承座11的上半球轴承座112中部设置有上半凹球槽1121，上半凹球槽1121的顶部设置有上下贯穿的上半轴孔1122，下半球轴承座111和上半球轴承座112固定连接，下半凹球槽1111和上半凹球槽1121组成的球形凹槽内转动安装球形轴15中部设置的圆形球152，圆形球152上侧设置有向上伸出的上侧轴151，上侧轴151穿过上半轴孔1122后固定在上半连接壳14上，圆形球152下侧设置有向下伸出的下侧轴153，下侧轴153穿过下半轴孔1112后固定在下半连接壳13上，所述的上半轴孔1122的直径大于上侧轴151的直径，下半轴孔1112的直径大于下侧轴153的直径，用以实现圆形球152在下半凹球槽1111和上半凹球槽1121组成的球形凹槽内任意方向转动。

所述的电动推杆一17、电动推杆二20沿着摆动轴12的轴线相错开90度。

所述的内铰接轴一25沿着水平方向设置，电动推杆一17的固定端通过外铰接轴一22与铰接座一16的下端铰接，铰接座一16的上端固定在底座1上，所述的外铰接轴一22沿着竖直方向设置。

所述的内铰接轴二24沿着水平方向设置，电动推杆二20的固定端通过外铰接轴二23与铰接座二21的下端铰接，铰接座二21的上端固定在底座1上，所述的外铰接轴二23沿着竖直方向设置。

还包括陀螺仪，所述的陀螺仪固定在平板2或者连接板9上，陀螺仪通过线路与控制系统连接。

所述的平板2下表面固定四个压力传感器8的上端，四个压力传感器8均匀设置在平板2几何中心的四周，即四个压力传感器8中相邻的传感器之间的间距相等，四个压力传感器8的下端固定连接板9。

还包括防护罩3、扶手一4、扶手二5、触摸屏6、立柱7，所述的底座1的左、右侧分别固定一个扶手一4，所述的底座1的前端固定立柱7的下端，立柱7的上端固定触摸屏6，立柱7的上端的左、右侧分别固定一个扶手二5，触摸屏6通过线路与控制系统连接，平板2与底座1之间设置有所述的防护罩3。

所述的底座1下表面固定有四个地脚101，所述的底座1的四周边缘处固定侧护板26，侧护板26向下伸出，侧护板26的下端固定底护板27，地脚101下端从底护板27向下穿出。

所述的电动推杆一17或电动推杆二20可以用液压缸或者气压代替。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1.平板固定的连接壳内设置球轴承座，球轴承座不与连接壳接触，球轴承座内球面副安装球形轴，球形轴伸出的上侧轴、下侧轴固定连接壳，实现平板的万向支撑；

2.连接壳固定摆动轴，摆动轴采用两个轴交角为90度的电动推杆驱动，实现摆动轴的任意方向的摆动运动；

3.电动推杆固定端、电动推杆的输出轴与相邻零件铰接的铰接轴相互垂直设置，实现电动推杆与相邻零件连接的万向连接；

4.平板或者连接板上固定陀螺仪，能够实施检测平板的倾斜角度和方向。

附图说明

图1是万向支撑的偏转平板康复训练器的总体结构示意图。

图2是连接板的支撑结构示意图。

图3是连接板和平板之间设置有压力传感器的结构示意图。

图4是上半连接壳与球轴承座连接的结构示意图。

图5是球形轴安装在球轴承座上的结构示意图一。

图6是球形轴的上下端分别与上、下半连接壳固定连接的结构示意图。

图7是摆动轴的驱动机构结构示意图二。

图8是底座侧边设置有侧护板的结构示意图。

图9是底座底面设置有底护板的结构示意图。

附图标记:1-底座、101-地脚、2-平板、3-防护罩、4-扶手一、5-扶手二、6-触摸屏、7-立柱、8-压力传感器、9-连接板、10-支座、11-球轴承座、111-下半球轴承座、112-上半球轴承座、1111-下半凹球槽、1112-下半轴孔、1121-上半凹球槽、1122-上半轴孔、12-摆动轴、13-下半连接壳、14-上半连接壳、15-球形轴、151-上侧轴、152-圆形球、153-下侧轴、16-铰接座一、17-电动推杆一、18-铰接头一、19-铰接头二、20-电动推杆二、21-铰接座二、22-外铰接轴一、23-外铰接轴二、24-内铰接轴二、25-内铰接轴一、26-侧护板、27-底护板。

具体实施方式

结合图1～9，本实用新型的一种万向支撑的偏转平板康复训练器，包括底座1、平板2、防护罩3、扶手一4、扶手二5、触摸屏6、立柱7、压力传感器8、连接板9、支座10、地脚101、球轴承座11、摆动轴12、轴承座、下半连接壳13、上半连接壳14、球形轴15、铰接座一16、电动推杆一17、铰接头一18、铰接头二19、电动推杆二20、铰接座二21、外铰接轴一22、螺母一23、丝杠一24、丝杠二25、外铰接轴二23、螺母二27、内铰接轴二24、内铰接轴一25、侧护板26、底护板27、陀螺仪、控制系统，轴承座包括下半球轴承座111、上半球轴承座112，本申请按照患者面朝屏幕时的前后、左右方向定义本申请的前后、左右方向，以便描述本申请，所述的平板2呈椭圆形，平板2下表面固定四个压力传感器8的上端，四个压力传感器8均匀设置在平板2几何中心的四周，即四个压力传感器8中相邻的传感器之间的间距相等，前侧两个、后侧两个，四个压力传感器8的下端固定所述的连接板9，连接板9下侧中心固定上半连接壳14，上半连接壳14下端固定下半连接壳13的上端，上半连接壳14与下半连接壳13连接的中部设置有左右方向的贯穿孔，贯穿孔内设置有球轴承座11，并且球轴承座11不与上半连接壳14、下半连接壳13接触，球轴承座11的下半球轴承座111中部设置有下半凹球槽1111，下半凹球槽1111的底部设置有上下贯穿的下半轴孔1112，球轴承座11的上半球轴承座112中部设置有上半凹球槽1121，上半凹球槽1121的顶部设置有上下贯穿的上半轴孔1122，下半球轴承座111和上半球轴承座112固定连接，下半凹球槽1111和上半凹球槽1121组成的球形凹槽内转动安装球形轴15中部设置的圆形球152，圆形球152上侧设置有向上伸出的上侧轴151，上侧轴151穿过上半轴孔1122后固定在上半连接壳14上，圆形球152下侧设置有向下伸出的下侧轴153，下侧轴153穿过下半轴孔1112后固定在下半连接壳13上，所述的上半轴孔1122的直径大于上侧轴151的直径，下半轴孔1112的直径大于下侧轴153的直径，用以实现圆形球152在下半凹球槽1111和上半凹球槽1121组成的球形凹槽内任意方向转动。

所述的上半球轴承座112的左右两端设置有固定端一，下半球轴承座111的左右两端设置有固定端二，固定端一与固定端二固定连接，左、右侧的固定端一、固定端二分别固定在一个支座10上，支座10固定在底座1上。

所述的下半连接壳13的下侧中部固定摆动轴12的上端，所述的底座1设置有上下贯穿的圆孔，摆动轴12沿着竖直方向设置，摆动轴12向下穿过底座1上的圆孔后，其下端固定铰接头一18的一端，摆动轴12向下穿出铰接头一18后固定铰接头二19的一端，铰接头一18的另一端通过内铰接轴一25铰接电动推杆一17的输出轴的端部，内铰接轴一25沿着水平方向设置，电动推杆一17的固定端通过外铰接轴一22与铰接座一16的下端铰接，铰接座一16的上端固定在底座1上，所述的外铰接轴一22沿着竖直方向设置，外铰接轴一22与内铰接轴一25垂直设置。

所述的铰接头二19的另一端通过内铰接轴二24与电动推杆二20的输出轴端部铰接，内铰接轴二24沿着水平方向设置，电动推杆二20的固定端通过外铰接轴二23与铰接座二21的下端铰接，铰接座二21的上端固定在底座1上，所述的外铰接轴二23沿着竖直方向设置，内铰接轴二24与外铰接轴二23垂直设置。

所述的底座1的左、右侧分别固定一个扶手一4，用于患者站在平板2上时左、右手扶持，所述的底座1的前端固定立柱7的下端，立柱7的上端固定触摸屏6，立柱7的上端的左、右侧分别固定一个扶手二5，用于患者在平板2前侧训练时的双手扶持。

所述的平板2与底座1之间设置有防护罩3。

所述的平板2或者连接板9上固定有陀螺仪，用于检测平板2的倾斜角度和倾斜方向。

所述的电动推杆一17、电动推杆二20、四个压力传感器8、陀螺仪、触摸屏6通过线路与控制系统连接。

所述的控制系统设置有无线连接模块，实现与移动平板电脑或手机的连接，医生操作移动平板电脑或手机实现对平板2的运动控制。

所述的底座1下表面固定有四个地脚101，用于支撑底座1，以及防止电动推杆一17、铰接头一18、铰接头二19、电动推杆二20与地面接触，所述的底座1的四周边缘处固定侧护板26，侧护板26向下伸出，侧护板26的下端固定底护板27，地脚101下端从底护板27向下穿出。

平板2的上表面的几何中心还可以设置有可拆卸的座椅，对患者起到辅助支撑的作用。

所述的电动推杆一17的输出轴、电动推杆二20的输出轴水平方向投影的夹角为90度，即电动推杆一17、电动推杆二20沿着摆动轴12的轴线相错开90度。

患者训练时，双脚站在平板2上，康复医生根据患者的身体状况，选择患者双脚在平板2上的站立的区域，通过控制系统，控制电动推杆一17、电动推杆二20的同时或者单独动作，实现平板2倾斜角度和倾斜方向的变化，当控制电动推杆一17的输出轴伸出时，通过铰接头一18推动摆动轴12摆动，摆动轴12上端固定下半连接壳13，下半连接壳13和上半连接壳14之间设置的贯穿孔内设置有球轴承座11,球轴承座11的左、右端固定在底座1上，球轴承座11的球形凹槽内转动安装球形轴15，球形轴15上、下端分别固定上半连接壳14、下半连接壳13，实现对平板2的万向支撑，所以摆动轴12带动上半连接壳14、下半连接壳13摆动，连接板9摆动，连接板9上侧固定平板2，实现平板2摆动，患者的双手抓握扶手一4或者扶手二5，触摸屏6显示患者的平板2的倾斜角度和方位，康复医生也可以通过触摸屏设定患者的康复训练的平板2的运动轨迹和时间，控制电动推杆一17输出轴缩回，实现摆动轴12反向摆动，控制系统同样控制电动推杆二20输出轴伸缩运动，所述的铰接头二19的另一端通过内铰接轴二24与电动推杆二20的输出轴端部铰接，内铰接轴二24沿着水平方向设置，电动推杆二20的固定端通过外铰接轴二23与铰接座二21的下端铰接，铰接座二21的上端固定在底座1上，所述的外铰接轴二23沿着竖直方向设置，同时电动推杆一17的固定端通过外铰接轴一22与铰接座一16的下端铰接，所述的外铰接轴一22沿着竖直方向设置，外铰接轴一22与内铰接轴一25垂直设置，实现了电动推杆一17与底座铰接、与摆动轴12铰接形成万向连接，电动推杆一17实现上下、前后摆动，且电动推杆二20与底座铰接、与摆动轴12铰接也形成万向连接，电动推杆二20实现上下、前后摆动，控制系统控制电动推杆一17、电动推杆二20输出轴伸缩的时刻、速度、时间，实现平板2的任意方向和任意角度的摆动。

设计图

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