腦癱病人家用肌肉康復(fù)裝置

李欣

一天，我去同學(xué)家里玩，發(fā)現(xiàn)他妹妹患嚴(yán)重腦癱。據(jù)同學(xué)說，如果能用康復(fù)醫(yī)院的專用設(shè)備進(jìn)行治療，將對妹妹病情的緩解大有益處?？煽祻?fù)治療的費(fèi)用每月需六千至七千元，一般家庭很難承受。因此，我萌發(fā)了設(shè)計(jì)一臺使用方便、自制成本低的多功能康復(fù)裝置。

一、基本思路

1.功能定位

新設(shè)計(jì)的裝置應(yīng)具有方便患者安全使用、保證其四肢肌肉功能不退化或好轉(zhuǎn)的功能，其中包括減速機(jī)構(gòu)、往返運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等分功能；既能利用家庭環(huán)境（如居室的床鋪，便于縮小裝置體積），又能利用結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、成本低廉的機(jī)電裝置來滿足以上要求。

2.技術(shù)難點(diǎn)

嚴(yán)重腦癱患者生活自理能力極低，要實(shí)現(xiàn)康復(fù)治療，裝置調(diào)速、往返運(yùn)動(dòng)、安全操控等技術(shù)問題應(yīng)符合患者的特殊需要。

3.原理方案

嚴(yán)重腦癱患者一般需躺在病床上，由此聯(lián)想到“臥床平躺”；根據(jù)物理曲線運(yùn)動(dòng)ω=v/r的原理，由“皮帶傳動(dòng)”聯(lián)想到“減速機(jī)構(gòu)”；根據(jù)《通用技術(shù)》四連桿機(jī)構(gòu)知識，聯(lián)想到“四肢伸屈”。在老師指導(dǎo)下，我設(shè)計(jì)了如圖1的原理方案。

二、設(shè)計(jì)制作

1.裝置設(shè)計(jì)

（1）動(dòng)力設(shè)計(jì)

選用小型交流減速電機(jī)，型號為Y7112-2鋁殼電機(jī)，價(jià)格為190元。

（2）減速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

第一次采用兩級皮帶減速，第二次采用摩擦輪無級調(diào)速。

（3）往返運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

采用四連桿往返運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，如圖2。

2.制作過程

（1）搜集相關(guān)數(shù)據(jù)資料、繪制家用肌肉康復(fù)裝置的零件圖與裝配圖。

（2）計(jì)算電機(jī)的尺寸與功率，選購原材料自行加工零部件或購買其他合適的部件。

（3）將各零部件按設(shè)計(jì)圖紙組裝。

（4）對裝置進(jìn)行技術(shù)測試，并根據(jù)測試結(jié)果進(jìn)一步改進(jìn)和優(yōu)化。

三、創(chuàng)新點(diǎn)

1.巧妙利用家庭臥床，顯著縮小了裝置體積；重量輕，實(shí)現(xiàn)了患者在家自行鍛煉康復(fù)。

2.成本低，僅需800元左右。

3.采用簡單的皮帶輪運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)第一次減速；再利用滾動(dòng)實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速。

4.康復(fù)時(shí)的彎曲、伸直速度可任意調(diào)整，滿足患者在不同康復(fù)階段的需要。（指導(dǎo)老師：黃仁忠）