一种通过动作捕捉建立预测康复模型的康复训练系统
| 热词 | 患者 坐垫 康复 弧形 腿部 转动 训练 靠背 大腿 连杆 | ||
| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; 实质审查; |
| 专利有效性 | 实质审查 | 当前状态 | 实质审查 |
| 申请号 | CN202310777514.7 | 申请日 | 2023-06-28 |
| 公开(公告)号 | CN116831869A | 公开(公告)日 | 2023-10-03 |
| 申请人 | 广西民族大学; | 申请人类型 | 学校 |
| 发明人 | 杨庆妮; 张秀兰; | 第一发明人 | 杨庆妮 |
| 权利人 | 广西民族大学 | 权利人类型 | 学校 |
| 当前权利人 | 广西民族大学 | 当前权利人类型 | 学校 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：广西壮族自治区 | 城市 | 当前专利权人所在城市：广西壮族自治区南宁市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：广西壮族自治区南宁市武鸣区南宁市大学东路188号 | 邮编 | 当前专利权人邮编：530000 |
| 主IPC国际分类 | A61H1/02 | 所有IPC国际分类 | A61H1/02 |
| 专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 10 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 江苏易文通知识产权代理有限公司 | 专利代理人 | 迟飞飞; |
| 摘要 | 本 发明 涉及康复训练技术领域，具体涉及一种通过 动作捕捉 建立预测康复模型的康复训练系统，包括固定座、调节组件、检测组件、防护组件和控制组件；所述固定座内部左右两侧固定安装有调节组件；所述检测组件固定安装在调节组件上；所述防护组件固定安装在固定座任意一侧；所述调节组件、检测组件和防护组件与控制组件电连接；本发明解决了现有的康复训练系统中，患者每次进行康复训练时，需要手动进行调节各种参数，无法根据患者自身下肢的运动情况进行 自动调节 ，同时，康复训练系统无法根据患者的腿部的长度进行自动调节；实现了可根据患者自身下肢的运动情况进行自动调节以及根据患者的腿部的长度进行自动调节。 | ||
| 权利要求 | 1.一种通过动作捕捉建立预测康复模型的康复训练系统，包括固定座(1)、调节组件(2)、检测组件(3)、防护组件(4)和控制组件；其特征在于：所述固定座(1)内部左右两侧固定安装有调节组件(2)，所述调节组件(2)通过患者腿部的运动动作的幅度，带动患者腿部移动并弯曲；所述检测组件(3)固定安装在调节组件(2)上，所述检测组件(3)通过检测患者的腿部移动幅度和移动速度，以及大腿和小腿之间的弯曲角度；所述防护组件(4)固定安装在固定座(1)任意一侧，所述防护组件(4)通过患者后背压力，带动防护组件(4)转动，对患者进行防护支撑；所述调节组件(2)、检测组件(3)和防护组件(4)与控制组件电连接。 |
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| 说明书全文 | 一种通过动作捕捉建立预测康复模型的康复训练系统技术领域[0001] 本发明涉及康复训练技术领域，具体涉及一种通过动作捕捉建立预测康复模型的康复训练系统。 背景技术[0002] 随着老龄人口的增加，年龄增长引起的疾病也逐渐增加，有些疾病可能导致患者失去行走能力，这时，需要康复系统帮助患者进行下肢康复训练，针对康复训练，通常采用机械设备辅助患者进行下肢康复训练，并以及患者的具体情况制定相应的训练计划、训练内容以及训练难度。 [0004] 现有的康复训练系统中，患者需手持手柄部，通过摇动手柄部从而带动下肢机械结构运动，从而带动腿部进行运动，或者通过电机转动带动下肢机械结构运动，带动腿部进行运动，针对不同的患者，首先需要医生手动对康复训练系统进行调节，使得电机以不同的转速进行转动，从而带动患者腿部进行运动，患者每次进行训练时，都需要进行重新调节各种参数，操作较为麻烦，并且无法根据患者自身下肢的运动情况进行自动调节，同时，由于康复训练系统需要手动进行调节或者无法进行调节，从而无法根据患者的腿部的长度进行自动调节，导致有些患者在进行康复训练时，患者腿部可能会产生不适感，不能达到最佳的训练效果。 [0005] 鉴于此，针对上述存在的不足，本发明研制出一种通过动作捕捉建立预测康复模型的康复训练系统。 发明内容[0006] 本发明所要解决的技术问题：现有的康复训练系统中，患者每次进行康复训练时，需要手动进行调节各种参数，无法根据患者自身下肢的运动情况进行自动调节，同时，康复训练系统无法根据患者的腿部的长度进行自动调节。 [0007] 本发明提供以下技术方案：一种通过动作捕捉建立预测康复模型的康复训练系统，包括固定座、调节组件、检测组件、防护组件和控制组件；所述固定座内部左右两侧固定安装有调节组件，所述调节组件通过患者腿部的运动动作的幅度，调节带动患者腿部移动并弯曲，具体安装方式可采用螺栓连接或者焊接的方式进行连接；所述检测组件固定安装在调节组件上，所述检测组件通过检测患者的腿部移动幅度和移动速度，以及大腿和小腿之间的弯曲角度，具体安装方式可采用螺栓连接或者焊接的方式进行连接；所述防护组件固定安装在固定座任意一侧，所述防护组件通过患者后背压力，带动防护组件转动，对患者进行防护支撑，具体安装方式可采用螺栓连接或者焊接的方式进行连接；所述调节组件、检测组件和防护组件与控制组件电连接。 [0008] 为了帮助患者进行康复训练，可通过检测组件通过动作捕捉实时检测患者腿部的长度、运动的动作以及运动的速度，然后通过调节组件调节合适患者的腿部长度，并根据患者腿部的动作以及腿部移动的速度，自主模拟调节辅助患者进行行走，以及提高行走的速度，患者腿部无需使用较大的力，即可进行康复训练，并且在患者训练后，防护组件可根据患者背部的压力，使得患者可坐下进行休息，在保证患者在训练时不会因为身体倾斜而摔倒的同时，也可帮助患者进行休息。 [0009] 所述调节组件包括动力电机、主动齿轮、弧形块、连接杆、从动齿轮、转轴、转动电机、连杆和脚踏板；所述动力电机底部固定安装在固定座内侧顶部，所述动力电机顶部转动安装有主动齿轮，所述动力电机顶部转动安装有弧形块，且所述弧形块位于动力电机和主动齿轮之间，所述弧形块的长度为50‑70cm；所述弧形块内侧固定安装有连接杆，所述连接杆顶部固定安装有从动齿轮，且所述从动齿轮和主动齿轮相互啮合，具体安装方式可采用螺栓连接或者焊接的方式进行连接；所述连接杆底部转动安装有连杆，所述连接杆的长度为50‑70cm，所述弧形块底部外侧固定安装有转动电机，所述转动电机上固定安装有转轴，所述转轴与所述连杆顶部固定安装，所述连杆位于连接杆和弧形块之间，且所述转轴可在连接杆底部与弧形块底部转动；所述连杆底部活动安装有脚踏板，所述连杆的长度为40‑70cm。 [0010] 为了保持患者在行走时，大腿与小腿可协调运动，通过控制动力电机以及转动电机的速度以及转动角度，可帮助患者可从缓慢行走慢慢训练到快速行走，同时弧形块的长度为50‑70cm，连接杆的长度为50‑70cm以及连杆的长度为40‑70cm，是为了适应身高较矮和腿部较短的患者以及身高较高和腿部较长的患者，使得患者能在康复训练系统上更加协调地进行训练，当弧形块和连接杆的长度小于50cm，以及连杆的长度小于40cm时，表示大腿长度小于50cm以及小腿长度小于40cm的儿童患者无法使用本发明的康复系统，因为腿长不够的话，无法进行康复训练，相反，而弧形块、连接杆和连杆的长度大于70cm时，则大腿长度以及小腿长度大于70cm的患者无法使用本发明的康复系统，在该范围内的患者都可以使用本发明的康复训练系统。 [0011] 所述弧形块包括内弧块和外弧块；所述内弧块滑动安装在外弧块底部，所述内弧块可在外弧块上滑动，且所述内弧块滑动长度为10—30cm，所述弧形块的宽度为连接杆直径的2‑3倍。 [0012] 而内弧块可在外弧块上滑动长度为10—30cm的距离，是为了根据患者身高的不同以及腿部长度的不同进行调节，使得患者可舒适地进行康复训练，所述弧形块的宽度为连接杆直径的2‑3倍可增加康复训练系统的整体的机械强度，同时也可在弧形块上不同位置安装多个传感器。 [0013] 所述连接杆为空心结构，所述连接杆内部固定安装有电动伸缩杆，且所述连接杆内部的电动伸缩杆伸缩长度为10—30cm，具体安装方式可采用螺栓连接或者焊接的方式进行连接；所述连杆为空心结构，所述连杆内部固定安装有电动杆，且所述连杆内部的电动杆伸缩长度为10—40cm，所述电动伸缩杆与电动杆的最大拉力为3000N。 [0014] 电动伸缩杆以及电动杆则也是为了根据患者身高的不同以及腿部长度的不同进行调节，并且电动伸缩杆伸缩长度为10—30cm，而电动杆伸缩长度为10—40cm，是因为人体的大腿长度一般要比小腿的长度稍长一定，从而使得连接杆以及连杆能够调节到与腿部相匹配的长度，更加方便患者进行康复训练，更加高效地帮助患者腿部的恢复，电动伸缩杆与电动杆的最大拉力为3000N，则是为了适应不同体重的人，使得不同体重的人都可以进行康复训练。 [0015] 所述连接杆底部设置有两个限位块，所述连杆顶部设置有矩形凸块，且所述矩形凸块位于两个所述限位块之间，且所述连接杆和所述连杆之间转动角度范围为0‑120°。 [0016] 而限位块以及矩形凸块则是限制连接杆以及连杆的转动角度，由于患者的大腿和小腿在康复时，大腿和小腿之间的活动角度较小，而随着康复训练腿部的恢复，大腿和小腿之间的活动角度也会随之增大，所以连接杆和连杆之间转动角度范围为0‑120°，则是为了更具患者的康复情况进行连接杆和连杆之间角度的调节。 [0017] 所述检测组件包括固定环、压力传感器、角度传感器和摄像头；四个所述固定环分别两两固定安装在连接杆和连杆上，所述固定环上固定安装有多个压力传感器，且所述压力传感器的数量为4—8个，两个所述角度传感器分别固定安装在弧形块顶部和底部；所述摄像头固定安装在固定座内部左右两侧，所述摄像头沿竖直方向转动角度为0‑45°；具体安装方式可采用螺栓连接或者焊接的方式进行连接。 [0018] 患者在康复训练时，由于腿部的灵活性较差，在行走时比较吃力，通过压力传感器、角度传感器以及摄像头，可捕捉患者腿部的动作，以及患者腿部的移动角度和移动速度，并将这些检测数据传输到控制组件上，通过模拟正常行走，将数据反馈到调节组件上，根据数据可使得调节组件能够辅助患者进行训练，并且可根据患者的康复情况，实时改变调节组件的运动状态以及运动速度，而固定环则是将患者腿部固定在连接杆以及连杆上，能够通过连接杆以及连杆的运动，带动患者腿部的运动，并且固定环上的压力传感器为4个时，则可用于腿部康复情况较好的患者，因为腿部康复情况较好的患者，在运动时，腿部的运动速度较快，而腿部康复情况较差的患者，固定环上则需安装8个压力传感器，这样患者只需稍微用力，固定环上的压力传感器可快速检测到患者腿部的运动，在患者抬腿上，腿部顶部的压力传感器受到的压力比腿部底部所受到的压力大，将会控制调节组件辅助患者抬腿，反之，辅助患者收腿，通过摄像头的动作捕捉，检测患者腿部移动速度，并调节抬腿以及收腿的速度，而通过角度传感器则检测患者抬腿的幅度以及收腿的幅度，从而调节连接杆以及连杆的转动角度，通过自调节更加高效地帮助患者进行康复训练，摄像头沿竖直方向转动角度为0‑45°，可以调节检测角度，全方位针对不同腿长的患者，使得患者的腿部可以全部被摄像头检测到。 [0019] 所述固定环为可调节固定环，且可调节长度范围为20—70cm，所述固定环的宽度为5cm，所述固定环上开设有多个矩形通孔，且所述多个矩形通孔沿固定环垂直方向倾斜30°，两个相邻所述矩形通孔之间的距离为矩形通孔的宽度。 [0020] 每个患者的腿部粗细不一，固定环为可调节固定环，且可调节长度范围为20—70cm则是为了适应腿部粗细不同的患者，且固定环上矩形通孔以及矩形通孔倾斜30°，则是为了固定环能够更好将腿部进行固定，不会对腿部产生较大的紧绷感。 [0021] 所述防护组件包括连接块、电动推杆、弧形坐垫、靠背、触发模块和自锁模块；所述连接块为空心可伸缩结构，所述连接块内部固定安装有电动推杆，所述连接块一端固定安装在固定座一侧，所述连接块另一端固定安装有弧形坐垫，所述连接块与弧形坐垫之间的夹角呈90°，所述弧形坐垫顶部转动安装有靠背，所述靠背内部固定安装有触发模块；所述弧形坐垫内部固定安装有自锁模块，具体安装方式可采用螺栓连接或者焊接的方式进行连接；所述电动推杆的可伸缩范围在10—60cm之间。 [0022] 为了防止患者在训练时，身体向后倾斜而发生摔倒，通过电动推杆控制连接块移动，将弧形坐垫以及靠背移动到患者后背，防止患者身体向后倾斜而发生摔倒，而连接块与弧形坐垫之间的夹角呈90°，则是为了使得靠背能够垂直紧贴患者背后，电动推杆的可伸缩范围在10—60cm之间则可根据患者的胖瘦进行调节。 [0023] 所述触发模块包括触发块、锥形块、压缩弹簧、圆柱、转动轴和扭簧；所述触发块滑动安装在靠背一侧，所述触发块上固定安装有锥形块，所述触发块的面积为靠背面积的2/3，所述锥形块底部滑动安装有圆柱，所述圆柱上底部与压缩弹簧一端固定安装，所述压缩弹簧另一端与靠背底部固定安装，具体安装方式可采用螺栓连接或者焊接的方式进行连接；所述圆柱底部沿轴线上设置有弹性片，所述圆柱的长度与靠背的长度比为1：2，所述转动轴水平转动安装在弧形坐垫内部，所述转动轴上转动安装有扭簧，所述转动轴一端上设置有锥形凸块，且所述锥形凸块与弹性片相互配合，所述扭簧的长度与转动轴的长度比为 3：4。 [0024] 为了使得患者在康复训练中能够休息，则可根据患者背部对靠背的压力使得触发块被压缩，从而使得弧形坐垫转动90°，方便患者可坐在弧形坐垫上进行休息，而扭簧则是为弧形坐垫的转动提供动力，在触发块不受压力时，圆柱上的弹性片则是限制扭簧带动转动轴转动，并且触发块的面积为靠背面积的2/3，是为了帮助触发块能够快速将所受到的压力传递到圆柱上，圆柱的长度为靠背长度的1/2，则是为了减小力的传递距离，能够更加灵敏地使得圆柱受力移动，扭簧的长度为转动轴长度的3/4是为了增大弧形坐垫的转动力，使得弧形坐垫能够快速转动90°为患者提供支撑力。 [0025] 所述自锁模块包括受压块、压力弹簧和限位杆；所述受压块滑动安装在弧形坐垫顶部，所述受压块的面积为弧形坐垫面积的2/3，所述受压块底部与压力弹簧一端固定安装，所述压力弹簧另一端与弧形坐垫底部固定安装，所述限位杆水平滑动安装在弧形坐垫底部，所述限位杆的长度与弧形坐垫的长度比为1：2，所述限位杆一端与受压块一端滑动安装，所述限位杆另一端上设置有锥形卡块，且所述锥形卡块与锥形凸块相互配合，具体安装方式可采用螺栓连接或者焊接的方式进行连接；所述限位杆的直径与弧形坐垫厚度的比值为1：4。 [0026] 需要说明的是，当患者坐在弧形坐垫上时，靠背上有时将不会受到压力，为了防止弧形坐垫因患者的重力使得而恢复到原位，则需通过弧形坐垫上的受力块通过受力移动，从而使得限位杆上的锥形卡块与锥形凸块相互配合，将转动轴卡死，防止转动轴转动，避免了弧形坐垫恢复原位，导致患者摔倒，受压块的面积为弧形坐垫面积的2/3是为了保证有些患者坐在弧形坐的边缘时，受力块也能受到压力，从而保证锥形卡块将转动轴卡死，限位杆的长度为弧形坐垫的1/2，也是为了减小力的传递距离，限位杆的直径为弧形坐垫厚度的1/4，则是保证限位杆能够移动的过程中，不会受到受压块移动的影响，能够在弧形坐垫内部灵活移动。 [0027] 本发明的有益效果如下： [0028] 1.本发明通过在固定座上设置有调节组件和检测组件，通过调节组件和检测组件的相互配合，可使得患者在进行康复训练的过程中，通过检测组件对患者下肢运动情况进行动作捕捉检测，控制调节组件的运动，根据患者的腿部的运动情况，调节辅助患者的腿部运动速度以及运动幅度，无需人工手动进行调节，操作简单，并且大大提高了患者的康复训练效果。 [0029] 2.本发明通过在固定座上设置有调节组件和检测组件，通过调节组件和检测组件的相互配合，根据检测组件检测出患者的腿部长度，使得调节组件与患者腿部相匹配，保证患者在康复训练过程中腿部的舒适度，同时也提高了康复训练的效果。 [0030] 3.本发明通过在固定座上设置有防护组件，通过防护组件和检测组件的相互配合，根据检测组件检测出患者的体型，使得防护组件可对患者进行保护，避免了患者在训练过程中身体向后倾斜而发生摔倒，同时，患者训练一段时间过后，可为患者提供一个支撑力，使得患者可以坐下休息。附图说明 [0031] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0032] 图1为本发明优选实施例的立体结构示意图； [0033] 图2为本发明优选实施例的另一个视角的立体结构示意图； [0034] 图3为本发明优选实施例的固定座和防护组件的立体结构示意图； [0035] 图4为本发明优选实施例的调节组件的立体结构示意图； [0036] 图5为本发明优选实施例的连接块内部结构的立体结构示意图； [0037] 图6为本发明优选实施例的连接杆内部结构的立体结构示意图； [0038] 图7为本发明优选实施例的连杆内部结构的立体结构示意图； [0039] 图8为本发明优选实施例的连接杆和角度传感器的立体结构示意图； [0040] 图9为本发明优选实施例的弧形块的立体结构示意图； [0041] 图10为本发明优选实施例的固定环的立体结构示意图； [0042] 图11为本发明优选实施例的转动轴、扭簧和锥形凸块的立体结构示意图； [0043] 图12为本发明优选实施例的防护组件的剖面图。 [0044] 图中：1、固定座；2、调节组件；21、动力电机；22、主动齿轮；23、弧形块；231、内弧块；232、外弧块；24、连接杆；241、电动伸缩杆；25、从动齿轮；26、转轴；27、转动电机；28、连杆；281、电动杆；242、限位块；282、矩形凸块；29、脚踏板；3、检测组件；31、固定环；311、矩形通孔；32、压力传感器；33、角度传感器；34、摄像头；4、防护组件；41、连接块；42、电动推杆；43、弧形坐垫；44、靠背；45、触发模块；451、触发块；452、锥形块；453、压缩弹簧；454、圆柱； 456、转动轴；457、扭簧；458、弹性片；459、锥形凸块；46、自锁模块；461、受压块；462、压力弹簧；463、限位杆；464、锥形卡块。 具体实施方式[0046] 如图1所示，一种通过动作捕捉建立预测康复模型的康复训练系统，包括固定座1、调节组件2、检测组件3、防护组件4和控制组件；所述固定座1内部左右两侧固定安装有调节组件2，所述调节组件2通过患者腿部的运动动作的幅度，调节带动患者腿部移动并弯曲，具体安装方式采用螺栓连接；所述检测组件3固定安装在调节组件2上，所述检测组件3通过检测患者的腿部移动幅度和移动速度，以及大腿和小腿之间的弯曲角度，具体安装方式采用螺栓连接；所述防护组件4固定安装在固定座1任意一侧，所述防护组件4通过患者后背压力，带动防护组件4转动，对患者进行防护支撑，具体安装方式采用螺栓连接；所述调节组件2、检测组件3和防护组件4与控制组件电连接。 [0047] 当患者在进行康复训练时，患者需要站在固定座1上，通过控制组件控制检测组件3和调节组件2启动，然后通过检测组件3检测患者的大腿以及小腿的长度，并控制调节组件 2进行调节，在患者进行抬腿准备行走时，检测组件3检测患者大腿的抬升高度，并通过动作捕捉以及调节组件2所受到的压力，启动调节组件2的运行，辅助患者缓慢抬腿，并帮助患者进行缓慢行走，随着患者的抬腿的动作加快，以及调节组件2所受到的压力也随着增大，同时控制调节组件2帮助患者加快行走的速度，患者将无需用太大的力气即可进行行走，帮助患者进行腿部康复训练，并且在康复训练的过程中，防护组件4位于患者背部，防止患者向后倾斜摔倒，当患者在康复训练过程中，累了想坐下休息时，患者只需向后靠，防护组件4受到压力后，将会启动，为患者提供座椅，可让患者坐下休息，并且检测组件3没有检测到患者腿部移动后，调节组件2将会停止运动。 [0048] 如图2和图4所示，所述调节组件2包括动力电机21、主动齿轮22、弧形块23、连接杆24、从动齿轮25、转轴26、转动电机27、连杆28和脚踏板29；所述动力电机21底部固定安装在固定座1内侧顶部，所述动力电机21顶部转动安装有主动齿轮22，所述动力电机21顶部转动安装有弧形块23，且所述弧形块23位于动力电机21和主动齿轮22之间，所述弧形块23的长度为50‑70cm；所述弧形块23内侧固定安装有连接杆24，所述连接杆24顶部固定安装有从动齿轮25，且所述从动齿轮25和主动齿轮22相互啮合，具体安装方式采用螺栓连接；所述连接杆24底部转动安装有连杆28，所述连接杆24的长度为50‑70cm，所述弧形块23底部外侧固定安装有转动电机27，所述转动电机27上固定安装有转轴26，所述转轴26与所述连杆28顶部固定安装，所述连杆28位于连接杆24和弧形块23之间，且所述转轴26可在连接杆24底部与弧形块23底部转动；所述连杆28底部活动安装有脚踏板29，所述连杆28的长度为40‑70cm。 [0049] 在患者进行康复训练时，检测组件3检测患者腿部的移动，当患者大腿抬起时，动力电机21缓慢转动一定角度，带动主动齿轮22转动，主动齿轮22带动从动齿轮25转动，从动齿轮25带动连接杆24转动，同时带动弧形块23转动，在此过程中，转动电机27转动一定角度，带动转轴26转动，转轴26带动连杆28转动，同时脚踏板29上受到的压力减小，脚踏板29转动，随着患者大腿的抬腿动作和小腿的向前移动，以及患者大腿的放下和小腿的往后移动，动力电机21以及转动电机27将会随着患者的动作正向转动和反向转动，帮助患者进行行走运动，并且根据患者腿部的移动速度，动力电机21和转动电机27的转动速度将会随着改变，其转动角度也会随着腿部的运动幅度进行改变。 [0050] 如图2、图4和图9所示，所述弧形块23包括内弧块231和外弧块232；所述内弧块231滑动安装在外弧块232底部，所述内弧块231可在外弧块232上滑动，且所述内弧块231滑动长度为10—30cm，所述弧形块23的宽度为连接杆24直径的2‑3倍。。 [0051] 当患者站在调节组件2上的脚踏板29上时，检测组件3检测患者大腿的长度，弧形块23上的内弧块231将会根据患者大腿长度在外弧块232内滑动移动距离，与大腿长度相匹配。 [0052] 如图6和图7所示，所述连接杆24为空心结构，所述连接杆24内部固定安装有电动伸缩杆241，且所述连接杆24内部的电动伸缩杆241伸缩长度为10—30cm，具体安装方式采用螺栓连接；所述连杆28为空心结构，所述连杆28内部固定安装有电动杆281，且所述连杆28内部的电动杆281伸缩长度为10—40cm，所述电动伸缩杆241与电动杆281的最大拉力为 3000N。 [0053] 当患者站在调节组件2上的脚踏板29上时，检测组件3检测患者大腿的长度，控制连接杆24内部的电动伸缩杆241进行伸缩，与大腿长度相匹配，同时检测组件3也会检测患者小腿的长度，控制连杆28内部的电动杆281伸缩，并与小腿长度相匹配。 [0054] 如图6和图7所示，所述连接杆24底部设置有两个限位块242，所述连杆28顶部设置有矩形凸块282，且所述矩形凸块282位于两个所述限位块242之间，且所述连接杆24和所述连杆28之间转动角度范围为0‑120°。 [0055] 当患者在进行康复运动时，连接杆24与连杆28之间角度发生改变时，当到达一定角度时，为了防止患者受伤，连接杆24上的限位块242将会限制连杆28顶部的矩形凸块282移动。 [0056] 如图2、图3、图4、图8和图10所示，所述检测组件3包括固定环31、压力传感器32、角度传感器33和摄像头34；四个所述固定环31分别两两固定安装在连接杆24和连杆28上，所述固定环31上固定安装有多个压力传感器32，且所述压力传感器32的数量为4—8个，两个所述角度传感器33分别固定安装在弧形块23顶部和底部；所述摄像头34固定安装在固定座1内部左右两侧，所述摄像头34沿竖直方向转动角度为0‑45°，具体安装方式采用螺栓连接。 [0057] 当患者站在调节组件2上时，检测组件3上的摄像头34将会检测患者大腿以及小腿的长度，然后控制调节组件2调节高度，然后将固定环31分别固定在患者大腿以及小腿上，随着患者抬腿的，固定环31上的压力传感器32将会受到压力，并将信号传输到控制组件上，控制组件将控制调节组件2上的动力电机21以及转动电机27转动，并且角度传感器33也将检测患者的大腿与小腿之间的角度，将信号传输到控制组件上，控制组件将控制调节组件2上的动力电机21以及转动电机27转动的角度，与此同时，摄像头34实时检测患者抬腿的速度，通过控制组件控制调节组件2上的动力电机21以及转动电机27转动的速度，患者腿部无需用太大力，即可进行行走，从而辅助患者进行康复训练。 [0058] 如图10所示，所述固定环31为可调节固定环31，且可调节长度范围为20—70cm，所述固定环31的宽度为5cm，所述固定环31上开设有多个矩形通孔311，且所述多个矩形通孔311沿固定环垂直方向倾斜30°，两个相邻所述矩形通孔311之间的距离为矩形通孔311的宽度。 [0059] 当患者站在调节组件2上后，通过固定环31将患者大腿和小腿固定在调节组件2上，固定环31可根据患者腿部的粗细进行调节，适应不同的患者。 [0060] 如图2、图3和图12所示，所述防护组件4包括连接块41、电动推杆42、弧形坐垫43、靠背44、触发模块45和自锁模块46；所述连接块41为空心可伸缩结构，所述连接块41内部固定安装有电动推杆42，所述连接块41一端固定安装在固定座1一侧，所述连接块41另一端固定安装有弧形坐垫43，所述连接块41与弧形坐垫43之间的夹角呈90°，所述弧形坐垫43顶部转动安装有靠背44，所述靠背44内部固定安装有触发模块45；所述弧形坐垫43内部固定安装有自锁模块46，具体安装方式采用螺栓连接；所述电动推杆42的可伸缩范围在10—60cm之间。 [0061] 当患者站在调节组件2上后，通过检测组件3检测患者背部距离，控制组件控制连接块41内部的电动推杆42移动，带动弧形坐垫43以及靠背44调节到一定距离，将靠背44以及弧形坐垫43移动到患者后背，并且弧形坐垫43与靠背44位于同一平面，防止患者向后倾斜摔倒。 [0062] 如图11和图12所示，所述触发模块45包括触发块451、锥形块452、压缩弹簧453、圆柱454、转动轴456和扭簧457；所述触发块451滑动安装在靠背44一侧，所述触发块451上固定安装有锥形块452，所述触发块451的面积为靠背44面积的2/3，所述锥形块452底部滑动安装有圆柱454，所述圆柱454上底部与压缩弹簧453一端固定安装，所述压缩弹簧453另一端与靠背44底部固定安装，具体安装方式焊接的方式进行连接；所述圆柱454底部沿轴线上设置有弹性片458，所述圆柱454的长度与靠背44的长度比为1：2，所述转动轴456水平转动安装在弧形坐垫43内部，所述转动轴456上转动安装有扭簧457，所述转动轴456一端上设置有锥形凸块459，且所述锥形凸块459与弹性片458相互配合；所述扭簧457的长度与转动轴456的长度比为3：4。 [0063] 当患者在进行康复训练后，需要进行休息时，患者背部靠近靠背44时，靠背44上的触发模块45将会受到压力，触发块451受到压力后，向后移动，并带动锥形块452移动，锥形块452推动圆柱454向下移动，圆柱454底部的压缩弹簧453将会被压缩，圆柱454底部的弹性片458与转动轴456上的锥形凸块459脱离，扭簧457的弹性势能带动转动轴456转，从而带动弧形坐垫43转动，并缓慢转动90°，使得患者可坐在弧形坐垫43上休息。 [0064] 如图12所示，所述自锁模块46包括受压块461、压力弹簧462和限位杆463；所述受压块461滑动安装在弧形坐垫43顶部，所述受压块461的面积为弧形坐垫43面积的2/3，所述受压块461底部与压力弹簧462一端固定安装，所述压力弹簧462另一端与弧形坐垫43底部固定安装，所述限位杆463水平滑动安装在弧形坐垫43底部，所述限位杆463的长度与弧形坐垫43的长度比为1：2，所述限位杆463一端与受压块461一端滑动安装，所述限位杆463另一端上设置有锥形卡块464，且所述锥形卡块464与锥形凸块459相互配合，具体安装方式采用焊接的方式进行连接；所述限位杆463的直径与弧形坐垫43厚度的比值为1：4。 [0065] 当弧形坐垫43转动90°后，患者将坐在弧形坐垫43上时，弧形坐垫43上的受压块461将会受到压力，使得受压块461向下移动，并将压力弹簧462压缩，受压块461推动限位杆 463移动，限位杆463上的锥形卡块464将会卡入转动轴456上的锥形凸块459之间，防止转动轴456反向转动，从而防止弧形坐垫43发生移动，避免患者摔倒。 [0066] 工作时，当患者在进行康复训练时，患者需要站在调节组件2上的脚踏板29上，检测组件3上的摄像头34将会检测患者大腿以及小腿的长度，然后控制调节组件2上的连接杆24内部的电动伸缩杆241进行伸缩，与大腿长度相匹配，而弧形块23上的内弧块231也会随着连接杆24的伸缩在外弧块232内滑动移动距离，同时检测组件3也会检测患者小腿的长度，控制连杆28内部的电动杆281伸缩，并与小腿长度相匹配，通过固定环31将患者大腿和小腿固定在连接杆24和连杆28上，固定环31可根据患者腿部的粗细进行调节，检测组件3上的摄像头34检测患者背部距离，控制组件控制连接块41内部的电动推杆42移动，带动弧形坐垫43以及靠背44调节到一定距离，将靠背44以及弧形坐垫43移动到患者后背。 [0067] 随着患者抬腿时，固定环31上的压力传感器32将会受到压力，并将信号传输到控制组件上，控制组件将控制调节组件2上的动力电机21缓慢转动一定角度，带动主动齿轮22转动，主动齿轮22带动从动齿轮25转动，从动齿轮25带动连接杆24转动，同时带动弧形块23转动，在此过程中，转动电机27转动一定角度，带动转轴26转动，转轴26带动连杆28转动，同时脚踏板29上受到的压力减小，脚踏板29转动，随着患者大腿的抬腿动作和小腿的向前移动，以及患者大腿的放下和小腿的往后移动，动力电机21以及转动电机27将会随着患者的动作正向转动和反向转动，帮助患者进行行走运动，摄像头34实时通过动作捕捉检测患者抬腿的速度，通过控制组件控制调节组件2上的动力电机21以及转动电机27转动的速度，并且角度传感器33也将检测患者的大腿与小腿之间的角度，将信号传输到控制组件上，控制组件将控制调节组件2上的动力电机21以及转动电机27转动的角度。 [0068] 当患者在进行康复训练后，需要进行休息时，患者背部靠近靠背44时，靠背44上的触发模块45将会受到压力，触发块451受到压力后，向后移动，并带动锥形块452移动，锥形块452推动圆柱454向下移动，圆柱454底部的压缩弹簧453将会被压缩，圆柱454底部的弹性片458与转动轴456上的锥形凸块459脱离，扭簧457的弹性势能带动转动轴456转，从而带动弧形坐垫43转动，并缓慢转动90°，使得患者可坐在弧形坐垫43上休息。 [0069] 当弧形坐垫43转动90°后，患者将坐在弧形坐垫43上时，弧形坐垫43上的受压块461将会受到压力，使得受压块461向下移动，并将压力弹簧462压缩，受压块461推动限位杆 463移动，限位杆463上的锥形卡块464将会卡入转动轴456上的锥形凸块459之间，防止转动轴456反向转动，从而防止弧形坐垫43发生移动，避免患者摔倒。 [0070] 当患者无需进行训练时，患者站立后，弧形坐垫43上的受压块461将不会受到压力，压力弹簧462将会推动受压块461向上移动，限位杆463将会回到原位，靠背44上的触发块451也将不会受到压力，压缩弹簧453通过弹性势能带动触发块451以及圆柱454恢复原位，通过手动可将弧形坐垫43旋转90°，与靠背44水平，并且转动的过程中，转动轴456上的扭簧457将会受力处于紧绷状态，圆柱454底部上的弹性片458将会被压缩，并且将限制转动轴456反向转动，防止弧形坐垫43反向转动。 [0071] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。 |
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