腦癱病人家用肌肉康復裝置

李欣

一天，我去同學家里玩，發現他妹妹患嚴重腦癱。據同學說，如果能用康復醫院的專用設備進行治療，將對妹妹病情的緩解大有益處。可康復治療的費用每月需六千至七千元，一般家庭很難承受。因此，我萌發了設計一臺使用方便、自制成本低的多功能康復裝置。

一、基本思路

1.功能定位

新設計的裝置應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的功能，其中包括減速機構、往返運動機構等分功能；既能利用家庭環境（如居室的床鋪，便于縮小裝置體積），又能利用結構簡單、操作方便、成本低廉的機電裝置來滿足以上要求。

2.技術難點

嚴重腦癱患者生活自理能力極低，要實現康復治療，裝置調速、往返運動、安全操控等技術問題應符合患者的特殊需要。

3.原理方案

嚴重腦癱患者一般需躺在病床上，由此聯想到“臥床平躺”；根據物理曲線運動ω=v/r的原理，由“皮帶傳動”聯想到“減速機構”；根據《通用技術》四連桿機構知識，聯想到“四肢伸屈”。在老師指導下，我設計了如圖1的原理方案。

二、設計制作

1.裝置設計

（1）動力設計

選用小型交流減速電機，型號為Y7112-2鋁殼電機，價格為190元。

（2）減速機構設計

第一次采用兩級皮帶減速，第二次采用摩擦輪無級調速。

（3）往返運動機構設計

采用四連桿往返運動機構，如圖2。

2.制作過程

（1）搜集相關數據資料、繪制家用肌肉康復裝置的零件圖與裝配圖。

（2）計算電機的尺寸與功率，選購原材料自行加工零部件或購買其他合適的部件。

（3）將各零部件按設計圖紙組裝。

（4）對裝置進行技術測試，并根據測試結果進一步改進和優化。

三、創新點

1.巧妙利用家庭臥床，顯著縮小了裝置體積；重量輕，實現了患者在家自行鍛煉康復。

2.成本低，僅需800元左右。

3.采用簡單的皮帶輪運動，實現第一次減速；再利用滾動實現無級調速。

4.康復時的彎曲、伸直速度可任意調整，滿足患者在不同康復階段的需要。（指導老師：黃仁忠）