关节功能恢复装置 技术领域：
本发明涉及一种关节功能恢复装置，可用于患者肢体功能的恢复。
背景技术：
对于腿部骨折的患者而言由于受到不同程度的外部暴力后引起的骨折或是肢体和各关节周围的筋膜、肌肉过度扭曲或牵拉，引起损伤或撕裂，使受伤部位淤血肿胀，疼痛剧烈，活动受限。
目前，医院广泛使用的患肢功能恢复机，能够帮助患者进行后期的功能恢复训练，这种恢复机结构如图1所示，该机构是简单的四杆机构，包括有连接于固定点A端并可绕其转动的连杆1，与连杆1相连接的连杆2，脚架；电机驱动机构驱动整个装置的连杆机构，运动支撑腿部运动的杆件均为双杆，双杆之间设置放置患肢的固定皮带。该机构名为CPM——膝关节功能恢复机，C点焊死，可视为一摇杆滑块机构；B为主动件，使D点绕A作运动。患者将股骨头、即大腿部分置于杆1上，胫骨、即小腿部分置于杆2上，脚放在位于C点的鞋套4里，在电机驱动装置的驱动下，滑块8在导轨9中进行左右的往复运动，从而使患者的腿部筋骨得以锻炼，以达到功能恢复地效果。 该CPM机缺陷较多，首先运动机构与电机一体化，用50W的电机带动，存在着人身安全隐患，并且电机控制器复杂，整个装置成本较高，体积大，笨重；病人使用时，要由护士或医生搬到床上，用完后还要搬下来，既费时又费力；其次支撑腿部运动的杆件均为双杆，将患肢用皮带固定在中间，这样皮带与肌肉之间有缝隙，使腿部运动的最终角度不能达到理想的120度；再则病人脚放在鞋套里，只能活动膝关节，对踝关节没有任何作用。该CPM机结构过于复杂，活动不便利，而且有急回特性，尤其是其正行程的加速运动时，将产生很大的惯性力，这对于胫骨或腓骨没有完全愈合的患者来说是难以承受的。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有患肢功能恢复机的缺点，设计了一种运动柔和、可以使踝关节和膝关节同时得到运动的可折叠的关节功能恢复装置。
本发明是一种关节功能恢复装置，其结构见图3-6。该装置包括有连接于固定点A端并可绕其转动的连杆1，与连杆1相连接的连杆2，脚架；由电机驱动机构驱动整个装置的连杆机构运动，特征在于：运动的杆件均为单杆，包括有一端与连杆2连接、另一端与床架14连接的连杆10；一端连接于连杆1、连杆2的连接处、另一端与驱动杆16连接的连杆15；驱动杆16与电机5连接，整个连杆运动机构设置在床架14上，连杆1的A端和连杆10的B端按公知技术分别设置在床架的同一长侧面处，床架的该侧面处设置有置有连通的线型凹槽17，连杆10的B端设置在凹槽17的位置处，改变连杆10的B端在凹槽17处的位置，可改变连杆1的A端和连杆10的B端之间的距离。
本发明采用公知技术使杆1、杆2、杆10和床沿在竖直平面内组成了一个平面四边形结构。杆2和杆1延长线方向的夹角、即人的小腿与大腿延长线方向的夹角从0°到120°，也就是人腿做弯曲运动的范围，置于床下的电机驱动机构驱动整个装置的连杆机构运动。在B点处，沿床边方向将B点置于不同的凹槽内，即可改变A点与B点之间的距离，也就能改变人腿运动角度的范围。
所述的关节功能恢复装置设置有在连杆2与连杆10的连接处通过连接杆11连接有脚踏器18。
所述的关节功能恢复装置中分别在连杆1和连杆的中段位置处设置有腿托板12，以支撑大腿与小腿。
所述的关节功能恢复装置在连杆1、连杆2、连杆15的连接处还连接有一根关节支撑杆13。
所述的关节功能恢复装置中的电机5置于床架14的下方，该装置中在离A点最远的凹槽的另一侧还连有一长条形的凹槽，当装置不用时，可将B点的销钉推入凹槽内，使杆1、杆2、杆10位于同一条支线上，这样整个装置就可收在床沿的内侧。
本发明采用公知技术使杆1、杆2、杆10和床沿在竖直平面内组成了一个平面四边形结构。杆2和杆1延长线方向的夹角、即人的小腿与大腿延长线方向的夹角从0°到120°，腿部由伸出的托儿支撑，使膝关节达到理想的120度弯曲。也就是人腿做弯曲运动的范围。在B点处，沿床边方向将B点置于不同的凹槽内，即可改变A点与B点之间的距离，也就能改变人腿运动角度的范围。
本发明使用时将将患者股骨头、即大腿部分置于杆1上，胫骨、即小腿部分置于杆2上，脚心蹬在脚蹬子18上，在电动机转动的同时，带动杆16在竖直平面内做圆周运动，杆16带动杆15运动，从而带动杆1、杆2运动，杆10也在杆2带动下运动。由于患者的脚放在脚蹬子上，使腿部运动的同时脚下也能受力，对踝关节的运动，还有一些脚上的跖骨、跗骨等的恢复也能起到一定的作用。
本发明整个机构是增力机构，机构只需一调速电机带动，使成本大大降低。该电机置于地面，与运动件分离，且A点，B点固定在床上，不用时整个运动机构可折叠收起，节省空间，省力。尤其在骨伤患者数量的比例较小医院里可以将需用该装置的患者直接安置在这种特制的床上。
下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
附图说明：
图1：现有技术立体结构示意图
1、杆1 2、杆2 3、支撑皮带 4、鞋套
5、电机装置 6、外壳 7、开关，调节按钮
8、滑块 9、导轨；
图2：现有技术连杆运动示意图
A、放置大腿的杆的支撑点
B、带动脚跟运动的点
C、脚跟的支撑点
D、放置大腿的杆与放置小腿的杆的连接点；
图3：本发明立体结构示意图
10、杆2与床架之间的连接杆 11、连接脚蹬子的杆
12、腿托板 13、关节支撑杆
14、床架 15、杆1与杆16的连接杆 16、
与电机的连接杆 17、凹槽
18、脚踏器；
图4：本发明立体结构侧视图；
图5：本发明立体结构折叠侧视图；
图6：本发明的连杆运动示意图
E、电机的固定点；
图7：本发明的结构立体样图；
图8、图9：本发明的连杆装配图
19、卡环。
具体实施方式：
根据图3-图9所示进行装配，整个装置可分为四个部分：即架、带动腿部运动的杆件组、电动装置及连接杆件。其中：
床架部分，床沿由方形钢管构成，用于固定运动的杆件组。
带动腿部运动的杆件组部分，主要由3根圆柱形钢杆组成，分别称为杆1、杆2、杆10，在每根杆的两端部分，将两侧铣成平面，并在中间钻孔，用于相互连接。另外还有2根长150mm、较细的杆——a和b，一端有帽儿，用于连接，类似于销钉。杆1长320mm，大致与人的大腿长度相当，其中一端用销钉固定在床沿内侧，在与床沿平行的竖直平面内，杆1可绕固定端A点转动。杆1的另一端与杆2的一端用杆13相连接，杆1和杆2可在竖直平面内相对转动。杆13位于床外的一端有帽儿卡住，在另一侧用卡环19将杆1和杆2卡住，其余在床内的部分用来支撑腿的膝关节。杆2长420mm，大致与人的小腿长度相当，杆2的另一端与杆10用杆11相连接，杆11在床内的部分安装一个脚踏器18。杆10长262.8mm，其另一端用销钉固定在同一床沿的内侧，杆10也可绕固定端B点在竖直平面内转动。
电机装置是整个装置的能源部分，整个机构可起到增力作用，只需要用一25W的调速电机带动，电机固定在床沿下方的地面上。
连接杆件部分是由2根圆柱形钢杆组成，分别称为杆15、杆16。其中杆15长488mm，一端制成叉子的形状，插在杆1、杆2连接处两侧。其另一端与杆16用销钉连接，杆15、杆16在竖直平面内可相对转动。杆16长120mm，其另一端与电动机的转动端用键固定连接。
整个装置在电动机转动的同时，带动杆16在竖直平面内做圆周运动，杆16带动杆15运动，从而带动杆1、杆2运动；杆10也在杆2带动下运动。