CN108079503A - 一种脑瘫儿童康复训练装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种脑瘫儿童康复训练装置，包括底座，底座居中设有凸起的条块，条块的表层设有重力传感器，条块两侧对称的设有第一导轨，第一活动块可沿着第一导轨在条块表面移动，第一活动块内部设有活动连杆，活动连杆的两端连接脚踏板，脚踏板和活动连杆可绕第一活动块转动，底座表面对称的设有第二导轨。本发明通过移动第一活动台和第二活动台，同时调节第二活动台上座椅的高度，可满足不同年龄段不同身高脑瘫儿童患者的使用，集合多种康复训练功能于一体，实现对脑瘫儿童患者的手、腿、脚等部位的整体性康复训练及提高脑瘫儿童患者的平衡协调能力，并且结合单片机和传感器技术，对康复训练过程进行监测。

Description

一种脑瘫儿童康复训练装置

技术领域

本发明涉及康复医疗器械技术领域，特别涉及一种脑瘫儿童康复训练装置。

背景技术

脑性瘫痪，又称大脑性瘫痪、脑瘫，主要表现为运动障碍及姿势异常。而儿童脑瘫是指小儿因多种原因(如感染、出血、外伤等)引起的脑实质损害，出现非进行性、中枢性运动功能障碍而发展为瘫痪的疾病。严重者伴有智力不足、癫痫、肢体抽搐及视觉、听觉、语言功能障碍等表现。国际卫生组织统计小儿脑瘫发病率为1‰～5‰，据有关资料统计，中国脑瘫的发生率为1.8‰～4‰。

脑瘫儿童的康复必须借助康复器材和辅助工具才能完成康复训练。现有的康复训练器械有平衡木(木制，平衡反应训练)、攀爬架、大滑板组(平衡、感知、心理训练)、钻笼(爬行训练)、站立架(下肢瘫痪患者站立训练)等，主要都是单一的康复训练方式。目前市场上的脑瘫患者康复训练器械功能单一，占用空间大，不能够方便的移动，较难实现上下肢多个关节的综合康复训练。

发明内容

(一)解决的技术问题

为了解决上述问题，本发明提供了一种脑瘫儿童康复训练装置，集合多种康复训练功能于一体，实现对脑瘫儿童患者的手、腿、脚等部位的整体性康复训练及提高脑瘫儿童患者的平衡协调能力。

(二)技术方案

一种脑瘫儿童康复训练装置，包括底座，所述底座居中设有凸起的条块，所述条块的表层设有重力传感器，所述条块两侧对称的设有第一导轨，第一活动块可沿着所述第一导轨在所述条块表面移动，所述第一活动块内部设有活动连杆，所述活动连杆的两端连接脚踏板，所述脚踏板和所述活动连杆可绕所述第一活动块转动，所述底座表面对称的设有第二导轨，所述第二导轨位于所述条块的外侧，所述第二活动块可沿着所述第二导轨在所述底座表面移动，所述第二活动块设有倒U形通槽，所述通槽的高度小于所述第一活动块位于所述条块之上的高度，所述第二活动块正中固定有支撑座，所述支撑座内部设有液压缸，液压调节机构位于所述支撑座的外侧，液压杆的顶端固定连接座椅，所述座椅设有可调节长度的弹性固定带，所述座椅的椅座内部均匀分布四个压力传感器，所述底座的一端固定连接活动台，所述活动台内部对称的啮合有第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮的中孔固定连接第一转轴，所述第一转轴的顶端固定连接第一手摇，所述第二齿轮的中孔固定连接第二转轴，所述第二转轴的顶端固定连接第二手摇，所述活动台内部设有单片机模块和语音播报模块，所述活动台的一侧设有弧形豁口，所述豁口两侧对称的设有扶手杆，所述豁口的端面设有扬声器和复位开关；所述重力传感器、所述压力传感器、所述语音播报模块、所述复位开关与所述单片机模块电连接，所述压力传感器监测患者的坐姿是否正确，所述重力传感器监测患者的步姿是否正确，所述压力传感器和所述重力传感器的输出信号送入所述单片机模块的输入端，所述单片机模块将监测信号与阈值进行比较处理，输出连接所述语音播报模块，所述语音播报模块与所述扬声器电连接，所述语音播报模块通过所述扬声器对异常监测信号进行语音报警提醒，可通过所述复位开关手动复位关闭语音报警，装置由外部电源提供工作电压。

进一步的，所述活动台的高度大于所述第二活动块的高度。

进一步的，所述第一导轨的长度大于所述第二导轨的长度。

进一步的，所述单片机模块选用8位CMOS微处理器AT89C51。

进一步的，所述语音播报模块选用音频放大集成芯片LM386。

(三)有益效果

本发明提供了一种脑瘫儿童康复训练装置，通过移动第一活动台和第二活动台，同时调节第二活动台上座椅的高度，可满足不同年龄段不同身高脑瘫儿童患者的使用，集合多种康复训练功能于一体，实现对脑瘫儿童患者的手、腿、脚等部位的整体性康复训练及提高脑瘫儿童患者的平衡协调能力，并且结合单片机和传感器技术，对康复训练过程进行监测，通过语音播报提醒的方式与脑瘫儿童患者进行交互，增加其对康复训练的兴趣，本装置结构简单，功能丰富，成本低廉，体积小巧，移动方便，操作简单，使用灵活，响应速度快，稳定性和可靠性好，具有良好的应用价值。

附图说明

图1为本发明所涉及的一种脑瘫儿童康复训练装置的结构示意图。

图2为本发明所涉及的一种脑瘫儿童康复训练装置的系统工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明所涉及的实施例做进一步详细说明。

结合图1和图2，一种脑瘫儿童康复训练装置，包括底座1，底座1居中设有凸起的条块2，条块2的表层设有重力传感器，条块2两侧对称的设有第一导轨3，第一活动块4可沿着第一导轨3在条块2表面移动，第一活动块4内部设有活动连杆，活动连杆的两端连接脚踏板5，脚踏板5和活动连杆可绕第一活动块4转动，底座1表面对称的设有第二导轨6，第二导轨6位于条块2的外侧，第二活动块7可沿着第二导轨6在底座1表面移动，第二活动块7设有倒U形通槽，通槽的高度小于第一活动块4位于条块2之上的高度，第二活动块7正中固定有支撑座8，支撑座8内部设有液压缸，液压调节机构9位于支撑座的外侧8，液压杆的顶端固定连接座椅10，座椅10设有可调节长度的弹性固定带11，座椅10的椅座内部均匀分布四个压力传感器12，底座1的一端固定连接活动台13，活动台13内部对称的啮合有第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮的中孔固定连接第一转轴，第一转轴的顶端固定连接第一手摇14，第二齿轮的中孔固定连接第二转轴，第二转轴的顶端固定连接第二手摇15，活动台13内部设有单片机模块和语音播报模块，活动台13的一侧设有弧形豁口，豁口两侧对称的设有扶手杆16，豁口的端面设有扬声器17和复位开关18；重力传感器、压力传感器12、语音播报模块、复位开关18与单片机模块电连接，压力传感器12监测患者的坐姿是否正确，重力传感器监测患者的步姿是否正确，压力传感器12和重力传感器的输出信号送入单片机模块的输入端，单片机模块将监测信号与阈值进行比较处理，输出连接语音播报模块，语音播报模块与扬声器17电连接，语音播报模块通过扬声器17对异常监测信号进行语音报警提醒，可通过复位开关18手动复位关闭语音报警，装置由外部电源提供工作电压。

第二活动块7通槽的高度小于第一活动块4位于条块2之上的高度，活动台13的高度大于第二活动块7的高度，可通过移动第一活动块4和第二活动块7，或者通过液压调节机构9调节座椅10的高度，使不同年龄段不同身高的脑瘫儿童患者可以坐在座椅10上进行踩脚踏板5的腿脚部训练和摇动第一手摇14及第二手摇15的手部训练。

当脑瘫儿童患者需要做步行训练时，需要腾出条块2足够长度的空间，此时将第一活动块4移动至活动台13下方，将第二活动块7移动至底座1的另一端，因此第一导轨3的长度大于第二导轨6的长度。

当脑瘫儿童患者坐在座椅10上时，四个压力传感器12分别监测臀部四个位置的应力值，四个压力传感器12等效于电桥结构，当坐姿符合标准范围时，任意两个桥臂的中间电势应该在阈值范围内。当脑瘫儿童患者在条块2上做步行训练时，条块2表层的重力传感器监测以左脚为支撑脚和以右脚为支撑脚时的重力值偏差是否在阈值范围之内。单片机模块对压力传感器12和重力传感器的检测信号进行处理，并与阈值做比较处理。单片机模块选用8位CMOS微处理器AT89C51，工作电压为5V，最高工作频率为24MHz。片内含4KB字节的可反复擦写的Flash存储器和128B的RAM，具有32个可编程I/O，2个16位可编程定时器，1个全双工的可编程串行通信接口，两种低功耗工作模式即空闲模式和掉电模式。

当脑瘫儿童患者在座椅10上的坐姿有较大偏倚时，或者脑瘫儿童患者在条块2上站立或步行有歪斜时，AT89C51触发语音播报模块工作。语音播报模块选用音频放大集成芯片LM386，LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、更新内链增益可调整、工作电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点。单片机AT89C51通过I/O脚输出1KHz的音频信号驱动扬声器17，作为语音报警信号。当脑瘫儿童患者的姿势重新符合要求时，AT89C51自动进行复位取消语音报警。或者通过手动复位开关18，将AT89C51的复位脚拉升至高电平，进行强行复位取消报警。

下面简述装置的工作原理：

当脑瘫儿童患者需要做踩脚踏板5的腿脚部训练时，移动第一活动块4和第二活动块7，调节座椅10的高度，调节弹性固定带11的长度，使患者坐于座椅10上做踩蹬脚踏板5的腿脚部训练而不会触发扬声器17报警；需要做手部训练时，移动第一活动块4至活动台13下部，同时移动第二活动块7至活动台13前侧，调节座椅10的高度，使患者坐在座椅10上做双手同时摇动第一手摇14和第二手摇15的手部训练而不会触发扬声器17报警；当脑瘫儿童患者需要做原地站立、踏步或步行训练时，移动第一活动块4至活动台13下部，同时移动第二活动块7至底座1的另一端，患者双脚站立于条块2上面，双手扶于扶手杆16，做原地站立或踏步或步行训练而不会触发扬声器17报警。根据患者处于不同的康复训练阶段，可设置不同的阈值，如康复训练初级阶段，可适当将阈值范围设置的宽泛一些，而在训练末段，阈值范围设置的更窄。若触发扬声器17语音报警，先让患者自行调整姿势，调整之后报警取消则继续进行训练；若数次调整之后仍持续报警，则手动复位开关18取消报警，让患者先做适当休息，调整之后可恢复训练。

本发明提供了一种脑瘫儿童康复训练装置，通过移动第一活动台和第二活动台，同时调节第二活动台上座椅的高度，可满足不同年龄段不同身高脑瘫儿童患者的使用，集合多种康复训练功能于一体，实现对脑瘫儿童患者的手、腿、脚等部位的整体性康复训练及提高脑瘫儿童患者的平衡协调能力，并且结合单片机和传感器技术，对康复训练过程进行监测，通过语音播报提醒的方式与脑瘫儿童患者进行交互，增加其对康复训练的兴趣，本装置结构简单，功能丰富，成本低廉，体积小巧，移动方便，操作简单，使用灵活，响应速度快，稳定性和可靠性好，具有良好的应用价值。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (5)

1.一种脑瘫儿童康复训练装置，其特征在于：包括底座，所述底座居中设有凸起的条块，所述条块的表层设有重力传感器，所述条块两侧对称的设有第一导轨，第一活动块可沿着所述第一导轨在所述条块表面移动，所述第一活动块内部设有活动连杆，所述活动连杆的两端连接脚踏板，所述脚踏板和所述活动连杆可绕所述第一活动块转动，所述底座表面对称的设有第二导轨，所述第二导轨位于所述条块的外侧，所述第二活动块可沿着所述第二导轨在所述底座表面移动，所述第二活动块设有倒U形通槽，所述通槽的高度小于所述第一活动块位于所述条块之上的高度，所述第二活动块正中固定有支撑座，所述支撑座内部设有液压缸，液压调节机构位于所述支撑座的外侧，液压杆的顶端固定连接座椅，所述座椅设有可调节长度的弹性固定带，所述座椅的椅座内部均匀分布四个压力传感器，所述底座的一端固定连接活动台，所述活动台内部对称的啮合有第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮的中孔固定连接第一转轴，所述第一转轴的顶端固定连接第一手摇，所述第二齿轮的中孔固定连接第二转轴，所述第二转轴的顶端固定连接第二手摇，所述活动台内部设有单片机模块和语音播报模块，所述活动台的一侧设有弧形豁口，所述豁口两侧对称的设有扶手杆，所述豁口的端面设有扬声器和复位开关；所述重力传感器、所述压力传感器、所述语音播报模块、所述复位开关与所述单片机模块电连接，所述压力传感器监测患者的坐姿是否正确，所述重力传感器监测患者的步姿是否正确，所述压力传感器和所述重力传感器的输出信号送入所述单片机模块的输入端，所述单片机模块将监测信号与阈值进行比较处理，输出连接所述语音播报模块，所述语音播报模块与所述扬声器电连接，所述语音播报模块通过所述扬声器对异常监测信号进行语音报警提醒，可通过所述复位开关手动复位关闭语音报警，装置由外部电源提供工作电压。

2.根据权利要求1所述的一种脑瘫儿童康复训练装置，其特征在于：所述活动台的高度大于所述第二活动块的高度。

3.根据权利要求1所述的一种脑瘫儿童康复训练装置，其特征在于：所述第一导轨的长度大于所述第二导轨的长度。

4.根据权利要求1所述的一种脑瘫儿童康复训练装置，其特征在于：所述单片机模块选用8位CMOS微处理器AT89C51。

5.根据权利要求1所述的一种脑瘫儿童康复训练装置，其特征在于：所述语音播报模块选用音频放大集成芯片LM386。