本實(shí)用新型涉及醫(yī)療康復(fù)器械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種人體姿態(tài)變化的數(shù)控輔助運(yùn)動裝置。

背景技術(shù)：

當(dāng)人處于年老、生大病、致殘、受傷的情況時，很多會失去或減弱控制自身肢體運(yùn)動或者活動的能力，日常活動及生活常常需要外力協(xié)助，傳統(tǒng)方式依靠護(hù)工對前述人群進(jìn)行護(hù)理，因而往往會有耗時、耗體力及費(fèi)用高等一些問題。

隨著社會老年化趨勢的加深，養(yǎng)老護(hù)老相關(guān)的設(shè)備及器械等相關(guān)需求越來越多，但目前市面上的該類器械大多功能單一，導(dǎo)致實(shí)際使用效果不是太理想。

例如中國專利CN201510199323.2康復(fù)訓(xùn)練床，公開了一種在床體邊緣設(shè)置有活動的移動支架，移動支架上安裝有上肢轉(zhuǎn)臂器、手指轉(zhuǎn)盤、上肢彈壓器、吊環(huán)等訓(xùn)練器材，以幫助下肢不方便的病人在病床上進(jìn)行鍛煉。

中國專利CN201510452488.6智能型下肢康復(fù)訓(xùn)練器，公開了一種包括控制模塊、動力驅(qū)動模塊、檢測模塊、外骨骼和平衡裝置的訓(xùn)練器，患者將自己的下肢放入外骨骼內(nèi)，讓肢體跟隨外骨骼的移動而進(jìn)行屈伸，達(dá)到康復(fù)訓(xùn)練目的。

但上述裝置只適合肢體能自主移動的病人，而對于完全沒有身體自主能力的人、行動必須完全依賴外界力量的癱瘓病人而言并不適用，對于要照顧上述癱瘓病人的護(hù)工和家屬而言，作用則更小。CN200920185374.X病人吊升移動裝置，包括有升降吊臂、升降吊臂套管、底座、滑輪等，升降吊臂由橫向懸梁和豎向的支撐桿組成，支撐桿上設(shè)有傳動齒條并與升降吊臂套管內(nèi)設(shè)的傳動齒輪連接，傳動齒輪上設(shè)有搖臂，傳動齒條上設(shè)有由棘爪組成的吊臂定位自動鎖，升降吊臂套管與底座垂直固位連接，底座上設(shè)有一組滑輪，在升降吊臂上還設(shè)有胸吊帶和腿吊帶；利用搖動傳動齒輪的搖臂使得升降吊臂實(shí)現(xiàn)升降，吊臂定位自動鎖在彈簧力的作用下，卡住傳動齒條使吊臂停止在需要的高度。CN201220001458.5則使用電動葫蘆、軌道、人體吊籃將人體胸部、腿部豎直吊起進(jìn)行移動。

綜上，市場急需一種省力、病人感覺舒適的移動裝置和康復(fù)裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)中人體輔助運(yùn)動設(shè)備的不足，本實(shí)用新型提供一種效率高、操作方便、結(jié)構(gòu)簡單的人體姿態(tài)變化的數(shù)控輔助運(yùn)動裝置。具體方案如下：

一種人體姿態(tài)變化的數(shù)控輔助運(yùn)動裝置，包括單片機(jī)、帶有供人平躺的平面的裝置主體1、活動設(shè)于裝置主體1外的由多根桿件組成的長方體狀的支架2、設(shè)于支架2頂部桿件上的伺服電機(jī)3、與伺服電機(jī)3配套的調(diào)節(jié)速度的減速箱4和絞盤5、纏繞于絞盤5的起重帶6、與起重帶6連接的掛鉤7，所述掛鉤7與人體衣服上的受力帶8連接；

所述支架2頂部桿件在同一水平面內(nèi)包括兩根橫桿和與之垂直的兩根縱桿，伺服電機(jī)3設(shè)置在與人體長度方向平行的兩根縱桿上；

每個伺服電機(jī)3通過起重帶6和掛鉤7獨(dú)立控制一條受力帶的位置和高度。

優(yōu)選的，受力帶8為縫制在衣服表面的滌綸帶，在自由端留出5-10公分的長度與掛鉤連接。

優(yōu)選的，人體衣服上的受力帶分別設(shè)置在頸部后方、大腿根部后方和膝蓋上部后方；在裝置將人體吊起的狀態(tài)下，以連接頸部后方受力帶的起重帶為前，以連接大腿根部后方受力帶的起重帶為中，以連接膝蓋上部后方受力帶的起重帶為后，前中后三組起重帶的長度比例為1:(1.8-3)：(1.3-1.7)。

優(yōu)選的，裝置主體1與支架2往復(fù)運(yùn)動的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)為橫截面為T型的導(dǎo)軌和與其配合的凹槽，所述導(dǎo)軌和凹槽分別設(shè)置在裝置主體1與支架2的接觸面上。

優(yōu)選的，人體衣服上的受力帶分別設(shè)置在背部、腰部后方、手腕處后方和腳踝處后方。

優(yōu)選的，所述設(shè)置在背部的受力帶上，設(shè)置有兩條肩帶。

本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案具有如下有益效果：

本技術(shù)方案提供的數(shù)控輔助運(yùn)動裝置，包括單片機(jī)、裝置主體、固定伺服電機(jī)、與人體上的受力帶連接的起重帶以及可移動的支架，每個伺服電機(jī)通過起重帶和掛鉤可獨(dú)立控制一條受力帶的位置和高度，則可根據(jù)實(shí)際需求，靈活變動各個受力帶的相對位置和相對高度，使得無自主運(yùn)動能力的人體按需求變化姿勢和位置，達(dá)到康復(fù)訓(xùn)練、翻身、坐立、移動等目的。

例如移動過程，人體的上升、移動、放下均由相應(yīng)的伺服電機(jī)牽引起重帶完成，整個過程由單片機(jī)中預(yù)先輸入的程序(具備施教微調(diào)功能)控制，而只需在起重帶將人體以半躺姿態(tài)吊起后，人或動力推動支架，使支架移動到輪椅上方，再將人體放下即可；相應(yīng)地，人體在回到裝置本體上時需要反方向推動支架、反向操作整個過程，極為方便省力，而且被移動的人體感覺安全舒適。

本技術(shù)方案提供的數(shù)控人體姿態(tài)變化輔助運(yùn)動裝置，整個過程由單片機(jī)控制伺服電機(jī)完成，幾乎不需要人員的參與和控制，伺服電機(jī)控制精確、速度快，整個過程快速高效。

另外，支架和裝置主體以T型截面的導(dǎo)軌和相應(yīng)的凹槽組成，整個裝置結(jié)構(gòu)簡單，所用材料較少，可節(jié)省成本。

除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本實(shí)用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照附圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中：

圖1為本實(shí)用新型提供的數(shù)控人體輔助運(yùn)動裝置的主視圖；

圖2為圖1中的數(shù)控人體輔助運(yùn)動裝置的俯視圖；

圖3為本實(shí)用新型提供的數(shù)控人體姿態(tài)變化輔助運(yùn)動裝置在轉(zhuǎn)移被護(hù)理人員時的起重帶下降步驟示意圖；

圖4為圖3中的數(shù)控人體姿態(tài)變化輔助運(yùn)動裝置在轉(zhuǎn)移被護(hù)理人員時的坐立步驟示意圖；

圖5為圖3中的數(shù)控人體姿態(tài)變化輔助運(yùn)動裝置在轉(zhuǎn)移被護(hù)理人員時的吊起步驟示意圖；

圖6為圖3中的數(shù)控人體姿態(tài)變化輔助運(yùn)動裝置在轉(zhuǎn)移被護(hù)理人員時的移出步驟示意圖；

圖7為圖3中的數(shù)控人體姿態(tài)變化輔助運(yùn)動裝置在轉(zhuǎn)移被護(hù)理人員時的置放步驟示意圖；

圖8為本實(shí)用新型提供的數(shù)控人體姿態(tài)變化輔助運(yùn)動裝置對被護(hù)理人員進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的示意圖；

圖中：1、裝置主體，2、支架，3、伺服電機(jī)，4、減速箱，5、絞盤，6、起重帶，7、掛鉤，8、受力帶。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本實(shí)用新型的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。

請參閱圖1～圖7，一種人體姿態(tài)變化的數(shù)控輔助運(yùn)動裝置，包括單片機(jī)、帶有供人平躺的平面的裝置主體1、活動設(shè)于裝置主體1外的可在其外部做往復(fù)運(yùn)動的由多根桿件組成的長方體狀的支架2、相對設(shè)于支架2頂部的兩相互平行的桿件上的六個伺服電機(jī)3、分別配合每個伺服電機(jī)3設(shè)置的調(diào)節(jié)速度的減速箱4和絞盤5、纏繞于絞盤5的起重帶6、設(shè)于起重帶6下部的與人身上的衣服上的受力帶8配合將人吊起或移動的掛鉤7。

所述支架2頂部桿件在同一水平面內(nèi)包括兩根橫桿和與之垂直的兩根縱桿，伺服電機(jī)3設(shè)置在與人體長度方向平行的兩根縱桿上。橫桿可與縱桿半活動連接，即縱桿可在橫桿上進(jìn)行移動，從而變換位于兩根縱桿上的伺服電機(jī)間的相對位置，適應(yīng)不同環(huán)境和需求。伺服電機(jī)3也可在縱桿上來回移動，從而變換同一根縱桿上的伺服電機(jī)之間的相對位置，適應(yīng)多樣的位置需要。

每個伺服電機(jī)3通過起重帶6和掛鉤7獨(dú)立控制一條受力帶的位置和高度。也就是說，每根受力帶的三維具體坐標(biāo)點(diǎn)都可以根據(jù)實(shí)際需要靈活變動，使得多根受力帶能組合出非常多的人體變化姿勢，提供坐立、吊起、翻身、康復(fù)訓(xùn)練等功能。

具體的，參見圖3至圖7，最左側(cè)的兩個伺服電機(jī)3可為通過最左側(cè)的兩個起重帶6掛住人的膝蓋上部后方的受力帶8的電機(jī)，起重帶與受力帶的連接點(diǎn)處于人體前側(cè)，則受力帶圍繞住整個腿部外圍，受力更均衡，安全性高，人體感覺舒適。

中間的兩個伺服電機(jī)3可為通過中間的兩個起重帶6掛住人的大腿根部后方的受力帶8兩側(cè)并與前述兩個電機(jī)協(xié)同運(yùn)動的電機(jī)；起重帶與受力帶的連接點(diǎn)同樣處于大腿前側(cè)位置。

最右側(cè)的兩個伺服電機(jī)3可為通過最右側(cè)的兩個起重帶6掛住人的頸部后方的受力帶8兩側(cè)并與前述四個電機(jī)協(xié)同運(yùn)動的電機(jī)。

支架2為在六個起重帶6將人體吊起后在動力或人力作用下從右向左運(yùn)動將人置放于輪椅上或從左向右將人從輪椅上轉(zhuǎn)移至裝置主體1上的結(jié)構(gòu)。

受力帶8為縫制在衣服表面的滌綸帶，并在自由端留出5-10公分的長度方便與掛鉤連接。掛鉤7可為現(xiàn)有的戶外運(yùn)動用8字扣，方便牢固，保證被吊起人體的安全。

進(jìn)一步地，裝置主體1與支架2往復(fù)運(yùn)動的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)為橫截面為T型的導(dǎo)軌和與其配合的凹槽，所述導(dǎo)軌和凹槽分別設(shè)置在裝置主體1與支架2的接觸面上，加強(qiáng)裝置主體與支架連接的強(qiáng)度和運(yùn)動的穩(wěn)定度。支架2底部可設(shè)置帶剎車腳輪，便于在醫(yī)院病房或者家庭臥室的狹小空間內(nèi)靈活移動。

人體衣服上的受力帶8可分別設(shè)置在頸部后方、大腿根部后方和膝蓋上部后方；在本申請裝置將人體吊起的狀態(tài)下，以連接頸部后方受力帶的起重帶為前，以連接大腿根部后方受力帶的起重帶為中，以連接膝蓋上部后方受力帶的起重帶為后，前中后三組起重帶將人體以半躺姿態(tài)吊起。前中后三組起重帶的長度比例為1:(1.8-3)：(1.3-1.7)，符合人體半躺時的基本比例。

根據(jù)姿勢和運(yùn)動方式的需要，人體衣服上的受力帶8還分別可設(shè)置在背部、腰部后方、手腕處后方和腳踝處后方，分別對背部、腰部、手腕和腳踝進(jìn)行一一施力，靈活運(yùn)動各處。

為加強(qiáng)背部受力帶的受力強(qiáng)度，設(shè)置在背部的受力帶上，還可同時設(shè)置有兩條肩帶，以分散受力。

請參閱圖3～圖7，一種人體姿態(tài)變化的數(shù)控輔助運(yùn)動方法，包括如下步驟：

S1、起重帶下降：六個伺服電機(jī)3分別將懸掛于其絞盤5下方的起重帶6下降至人身上對應(yīng)的受力帶8處，將起重帶6尾端的掛鉤7與受力帶8連接好；

S2、坐立：連接頸部后方受力帶的起重帶6在相應(yīng)伺服電機(jī)3的作用下上升，將人的上身拉伸為直立狀態(tài)，而另外四個起重帶6不動，即此時人處于坐立狀態(tài)；

S3、吊起：連接頸部后方受力帶的起重帶6、連接大腿根部后方受力帶的起重帶6、連接膝蓋上部后方受力帶的起重帶6在相應(yīng)伺服電機(jī)3的作用下均上升，使連接大腿根部后方受力帶的起重帶6的位置最低，連接膝蓋上方部位受力帶的起重帶6的位置次之，連接頸部后方受力帶的起重帶6位置最高，以使人體舒適地以半躺姿態(tài)吊起；

S4、移出：支架2在動力或人力的作用下往一側(cè)運(yùn)動，將人體從裝置本體1上方移至輪椅上方；

S5、置放：所有起重帶6同時下降，連接大腿根部后方受力帶的起重帶6首先下降至人的臀部貼近輪椅的可坐處，當(dāng)人臀部貼緊輪椅時，另外四個起重帶6也下降到了合適位置，此時人即可手握輪椅兩側(cè)，將掛鉤7與受力帶8脫離，即可自己推動輪椅進(jìn)行相應(yīng)活動。

進(jìn)一步地，伺服電機(jī)3的運(yùn)動由單片機(jī)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序進(jìn)行控制。單片機(jī)控制伺服電機(jī)的運(yùn)動，并具備施教功能，因?yàn)槭褂萌巳荷砀?、體重、床的高度等各自不同，使用前開啟施教功能，通過按鈕手動控制或者語音控制，來微調(diào)起吊的所需最佳的各自高度，并自動記錄運(yùn)動軌跡，儲存為動作程序，再次使用時則直接調(diào)取動作程序，方便快捷。

請參閱圖8，該圖為患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的示意圖，患者可以應(yīng)用其進(jìn)行四肢的各種康復(fù)訓(xùn)練。

例如如下步驟：

A1、起重帶下降：伺服電機(jī)(3)分別將懸掛于其絞盤(5)下方的起重帶(6)下降至受力帶(8)附近，將起重帶(6)尾端的掛鉤(7)與受力帶(8)連接好；

A2、康復(fù)運(yùn)動：連接手腕受力帶的起重帶(6)、連接腳踝受力帶的起重帶(6)在相應(yīng)伺服電機(jī)(3)的作用下拉直上升，將人的四肢拉離裝置主體表面；

四肢處于不同的水平高度。

A3、連接手腕受力帶的起重帶(6)、連接腳踝受力帶的起重帶(6)在相應(yīng)伺服電機(jī)(3)的作用下下降，將人的四肢放回至裝置主體表面。

A4、重復(fù)A2和A3動作，直至運(yùn)動量達(dá)到要求。

運(yùn)動方法還可以為以下步驟：

B1、起重帶下降：伺服電機(jī)(3)分別將懸掛于其絞盤(5)下方的起重帶(6)下降至受力帶(8)附近，將起重帶(6)尾端的掛鉤(7)與受力帶(8)連接好；

B2、抬起一側(cè)身體：連接一側(cè)手腕受力帶的起重帶(6)、連接同一側(cè)腳踝受力帶的起重帶(6)在相應(yīng)伺服電機(jī)(3)的作用下拉直上升，將人的左手左腿、或者右手右腿拉離裝置主體表面；

B3、翻身：步驟B2所述的相應(yīng)伺服電機(jī)(3)向身體未被抬起的一側(cè)移動，帶動被抬起的左手左腿、或者右手右腿向另一側(cè)移動，直至被抬起的肢體重新落在裝置主體表面。

以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。