一种天轨悬吊步态训练装置及动态减重训练方法

本技术涉及康复训练设备的，尤其是涉及一种天轨悬吊步态训练装置及动态减重训练方法。背景技术：1、随着患有脑卒中和其他神经系统疾病的病患群体越来越大，康复需求日益增长，特别是针对年长者的康复服务变得尤为重要。悬吊运动训练的理念应用于骨骼肌肉系统疾病的治疗由来已久，通过悬吊的方式减轻康复训练者的部分或全部体重，帮助下肢肌力不足的患者维持平衡，更好地进行步态训练。传统的减重步态训练装置通过施加配重块为患者提供固定的减重，由于患者进行步行训练时腿部负载是动态变化的，因此这种提供恒定减重力的方式不具有灵活性和最优性，尤其在如上下阶梯等非平地训练场景下更为明显。天轨悬吊步态训练装置通过减重电机为穿戴减重马甲的患者提供动态减重力，帮助患者沿着上方固定轨道运动，实现大范围的减重步态训练。此外，天轨悬吊步态训练装置还可以与天轨移位系统、下肢康复机器人、训练阶梯、平衡板等康复器械组合，提供更加丰富的专业康复手段。然而，目前多数天轨悬吊步态训练系统存在以下问题：一是只能进行平地训练，较少系统能够提供上下坡、上下阶梯等更深层次的训练；二是在步行训练中一般采用六轴陀螺仪信号作为判定患者摔倒的依据，容易因患者身体的晃动造成误判；三是缺乏带载监测功能，在设备未承载时允许吊带上升，存在安全隐患；四是目前多数设备采用柔性绳作为吊绳为患者提供减重支撑，下肢肌力较弱的患者在步行训练时容易身体晃动，训练效果差。2、因此，本领域技术人员提供了一种天轨悬吊步态训练装置及动态减重训练方法，以解决上述提出的问题。技术实现思路1、为了上述技术问题，本技术提供一种天轨悬吊步态训练装置及动态减重训练方法。2、本技术提供的一种天轨悬吊步态训练装置采用如下的技术方案：3、一种天轨悬吊步态训练装置，包括吊机，还包括4、移动组件，所述移动组件包括主动滚轮和被动滚轮，所述吊机通过主动滚轮和被动滚轮滚动安装在天轨上，所述吊机上设有用于驱动主动滚轮滚动的驱动装置；5、减重组件，所述减重组件包括安全带、卷轴组件和驱动件，所述卷轴组件转动安装在吊机内，所述驱动件安装在吊机上，所述驱动件用于驱动卷轴组件转动使得卷轴组件对安全带进行收卷；所述吊机的朝向下方的一侧设置有供安全带穿过的通孔；6、拉力检测装置，所述检测装置用于检测患者在使用过程中拉紧安全带时安全带对卷轴组件施加的拉力。7、优选的，所述卷轴组件包括减速器、用于卷绕安全带的缠绕轴、减速机卷筒连接法兰、减速机固定板、卷筒后固定板、轴承端盖、轴承和轴端压盖；所述减速器固定在减速机固定板上，所述减速机固定板固定在吊机上，所述减速机卷筒连接法兰固定在减速器的输出端上，所述减速机卷筒连接法兰远离减速器方向的一端连接于缠绕轴；所述缠绕轴远离减速器方向的一端套设有轴承，所述轴承的外圈套在卷筒后固定板内，所述卷筒后固定板上设置有用于对轴承进行限位的轴承端盖和轴端压盖；所述卷筒后固定板固定在吊机上；所述驱动件为电机一，电机一对减速器输入动力，从而驱动减速器运转。8、优选的，所述卷轴组件还包括润滑限位片和限位挡片，所述润滑限位片有两个并套设在缠绕轴上，且两个润滑限位片分别位于安全带宽度方向的两侧；所述限位挡片位于远离减速器方向的润滑限位片与卷筒后固定板之间。9、优选的，所述驱动装置包括直流电机、一对等径锥齿轮、小直齿轮、一对大直齿轮、双列角接触球轴承、深沟球轴承、主动钣金、齿轮轴、电机钣金、滚针轴承、左支架、右支架、轴承套、轴承压盖、锁紧螺母、齿轮主动轮、主动轴、包胶轮、从动轴，卡簧、尼龙轮，所述直流电机固定在电机钣金上，所述滚针轴承套设在直流电机的输出轴上，其中一个锥齿轮套设在套在输出轴上，并压在滚针轴承上，固定在直流电机的输出轴上；电机钣金固定在主动钣金上，左支架和右支架固定连接在主动钣金上，双列角接触球轴承嵌入在左支架的孔内，并通过轴承压盖将双列角接触球轴承压在左支架中；齿轮轴的一端套在双列角接触球轴承中，并通过锁紧螺母锁紧双列角接触球轴承内圈，小直齿轮固定套接在齿轮轴上；齿轮轴的另一端套接有另一个锥齿轮，且两个锥齿轮相互啮合；齿轮轴的端部套设在深沟球轴承内圈，深沟球轴承套在轴承套内，轴承套与右支架固定连接；一对大直齿轮与主动钣金转动连接；一对齿轮主动轮套在主动轴上，主动轴转动连接于主动钣金；一对包胶轮套设在从动轴上，从动轴转动连接于主动钣金；所述大直齿轮与齿轮主动轮相啮合；所述小直齿轮与大直齿轮相啮合；所述主动钣金上转动连接有尼龙轮。10、优选的，所述拉力检测装置为拉力传感器，所述拉力传感器有两个，均固定在吊机机架上，两个拉力传感器远离吊机方向的一端分别连接于减速机固定板和卷筒后固定板。11、优选的，所述通孔内安装有用于控制安全带收放行程的限位开关；所述电机一、直流电机、拉力传感器和限位开关共同连接有控制器，所述吊机上设置有用于供电的锂电池，所述锂电池信号输出连接于控制器。12、本技术还提供一种天轨动态减重训练方法的技术方案如下。13、一种天轨动态减重训练方法如下，14、a：平地训练：患者在无高度差或高度差较小的室内平地上进行减重步态训练，患者穿戴的减重马甲与安全带连接，通过电机一拉紧安全带为患者提供期望减重，行走时，吊机在主动滚轮的带动下随患者同步运动；15、b：上坡或上楼梯训练：当处于上坡或上楼梯训练场景时，患者穿戴的减重马甲与安全带连接，通过电机一拉紧安全带为患者提供期望减重，行走时，吊机在主动滚轮的带动下随患者同步运动；当患者向上运动时，人体与悬吊带之间的拉力减小，悬吊带松动，拉力传感器的值发生变化，控制器根据拉力值的变化控制电机一以不同加速度转动以回收安全带，回收的长度根据拉力传感器差值的变化得到，长度与上升的坡面高度或楼梯高度相当；16、c：下坡或下楼梯训练：当处于下坡或下楼梯训练场景时，患者穿戴的减重马甲与安全带连接，通过电机一拉紧安全带为患者提供期望减重，行走时，吊机在主动滚轮的带动下随患者同步运动；当患者向下运动时，人体与悬安全带之间的拉力增大，安全带绷紧，拉力传感器检测到的力值增大，控制器根据拉力值的变化控制电机一以不同加速度转动以放下安全带，放下的长度根据拉力传感器差值的变化得到，长度与下降的坡面高度或楼梯高度相当。17、优选的，在a、b、c任何一种训练场景下，若检测到的拉力传感器力值存在超过设定阈值的突变，则判定患者发生摔倒，判断患者发生摔倒后控制器控制电机一定速放下患者。18、优选的，在a、b、c任何一种训练场景下，若急停按钮被拉下，则进入急停状态，直流电机与电机一同时抱闸，保持静止。19、优选的，在急停状态下再拉一次急停按钮，则进入缓降状态，电机一定速松开安全带，将患者平稳放下。20、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：21、本发明在患者进行步态康复训练时跟随性能良好，能为患者提供动态减重，可适应平地、上下坡或楼梯多种训练场景，且防摔设计灵敏可靠，伴随有急停、限位安全防护措施。