CN102151362B - 一种智能足下垂矫正器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能足下垂矫正器，包括：至少一个左电极，和/或至少一个右电极；存储夹角阈值的存储单元；感应患者的行走步幅的步幅传感器；感应所述患者小腿与冠状轴和/或垂直轴的夹角的角度传感器；控制单元，用于当夹角大于或等于夹角阈值时，发出与步幅相应的脉冲启动信号；脉冲发生单元，用于发出与脉冲启动信号对应强度的脉冲电流，左电极和/或右电极根据脉冲电流，刺激患者腿部；供电单元。本发明提供的智能足下垂矫正器结构简单、操作容易、体积小，从而便于患者的携带和使用，应用范围广；且该智能足下垂矫正器可以根据患者行走中步幅的大小发出不同强度的脉冲电流，起到了对患者的智能矫正，进一步拓展了其应用范围。

Description

一种智能足下垂矫正器
技术领域
本发明属于足下垂矫正技术领域，尤其涉及一种智能足下垂矫正器。
背景技术
足下垂是指轻度脑中风或其它原因造成患者腓总神经失控，使得病人不能通过肌肉弯曲脚踝关节的小腿部位功能性障碍。患者在此种情况下，不能在行走过程中自主抬起脚尖，造成患者行走困难，易于跌倒，甚至造成生命危险。
为此，现有技术提供的智能足下垂矫正器采用机械方式，如手扶支架、机械脚托等对患者的足下垂进行辅助恢复，然而该种智能足下垂矫正器的结构复杂，体积庞大、操作复杂、一般需要在专业医生的指导下使用，且无法根据患者步幅的变化智能的实现矫正，应用范围有限。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种智能足下垂矫正器，以解决现有技术提供的智能足下垂矫正器无法根据患者步幅的变化智能的实现矫正，应用范围有限的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种智能足下垂矫正器，所述智能足下垂矫正器包括：
至少一个置于患者左腿的左电极，和/或至少一个置于患者右腿的右电极；
存储单元，用于存储夹角阈值；
步幅传感器，用于感应所述患者的行走步幅；
角度传感器，用于感应所述患者小腿与冠状轴和/或垂直轴的夹角；
控制单元，用于当所述角度传感器感应到所述患者小腿与冠状轴和/或垂直轴的夹角大于或等于所述存储单元存储的所述夹角阈值时，发出与所述步幅传感器感应到的所述步幅相应的脉冲启动信号；
与所述左电极和/或右电极电连接的脉冲发生单元，用于发出与所述脉冲启动信号对应强度的脉冲电流，所述左电极和/或右电极根据所述脉冲电流，相应地刺激所述患者腿部；
供电单元，用于向所述控制单元、角度传感器、存储单元、步幅传感器以及脉冲发生单元供电。
所述智能足下垂矫正器还可以包括：触发单元，用于接收用户输入的触发信号；
所述供电单元是根据所述触发信号开始向所述控制单元、角度传感器、存储单元、步幅传感器以及脉冲发生单元供电的。
所述智能足下垂矫正器还可以包括：
提示单元，用于当所述触发单元接收到用户输入的所述触发信号时，发出提示信号，并当所述角度传感器感应到所述患者小腿与冠状轴和/或垂直轴的夹角大于或等于所述存储单元存储的所述夹角阈值时，发出提示信号。
所述供电单元可以包括：
变压模块，用于将外接电压或电池电压转换为9V直流电压；
稳压模块，用于将所述变压模块转换得到的所述9V直流电压转换为5V直流电压后，向所述控制单元、角度传感器、存储单元、步幅传感器以及脉冲发生单元供电。
所述控制单元可以包括：
角度信号接收模块，用于接收所述角度传感器感应到的所述患者小腿与冠状轴和/或垂直轴的夹角；
步幅信号接收模块，用于接收所述步幅传感器感应到的步幅；
比较模块，用于当所述角度信号接收模块接收到的所述患者小腿与冠状轴和/或垂直轴的夹角大于或等于所述存储单元存储的所述夹角阈值时，发出与所述步幅信号接收模块接收到的所述步幅相应的脉冲启动信号。
所述控制单元还可以包括：
计算模块，用于根据所述角度信号接收模块接收到的所述患者小腿与冠状轴和/或垂直轴的夹角，计算得到所述患者抬腿的速度；
所述脉冲启动信号是与所述步幅信号接收模块接收到的所述步幅和所述计算模块计算得到的所述速度相应的脉冲启动信号。
所述角度传感器可以为双轴角度传感器。
所述夹角阈值可以为20度。
所述控制单元可以是单片机芯片。
所述足下垂矫正器可以放置于所述患者膝关节下胫骨粗隆下部。
本发明提供的智能足下垂矫正器结构简单、操作容易、体积小，从而便于患者的携带和使用，应用范围广；且该智能足下垂矫正器可以根据患者行走中步幅的大小发出不同强度的脉冲电流，起到了对患者的智能矫正，进一步拓展了其应用范围。
附图说明
以下通过附图及具体实施例对本发明进行详细说明。
图1是本发明提供的智能足下垂矫正器的结构原理图；
图2是图1中供电单元和控制单元的具体结构图；
图3是图1的一种电路图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1示出了本发明提供的智能足下垂矫正器的结构原理。
本发明提供的智能足下垂矫正器包括：至少一个置于左腿的左电极16，和/或至少一个置于右腿的右电极17；存储单元14，用于存储夹角阈值；步幅传感器19，用于感应患者的行走步幅；角度传感器13，用于感应患者小腿与冠状轴和/或垂直轴的夹角；控制单元11，用于当角度传感器13感应到患者小腿与冠状轴和/或垂直轴的夹角大于或等于存储单元14存储的夹角阈值时，发出与步幅传感器19感应到的步幅相应的脉冲启动信号；与左电极16和/或右电极17电连接的脉冲发生单元15，用于发出与该脉冲启动信号对应强度的脉冲电流，左电极16和/或右电极17根据该脉冲电流，相应地刺激患者腿部，从而使得患者完成抬腿动作；供电单元18，用于向控制单元11、角度传感器13、存储单元14、步幅传感器19以及脉冲发生单元15供电。其中的角度传感器13优选为双轴角度传感器；其中的夹角阈值优选为20度；其中的控制单元11可以采用单片机芯片、ARM芯片或其它可编程控制器件；本发明的该智能足下垂矫正器优选地放置于患者膝关节下胫骨粗隆下部。
本发明提供的智能足下垂矫正器结构简单、操作容易、体积小，从而便于患者的携带和使用，应用范围广；且该智能足下垂矫正器可以根据患者行走中步幅的大小发出不同强度的脉冲电流，起到了对患者的智能矫正，进一步拓展了其应用范围。
其中的控制单元11还可以根据角度传感器13感应到的患者小腿与冠状轴和/或垂直轴的夹角，计算得到患者抬腿的速度，并发出与步幅传感器19感应到的步幅和计算得到的速度相应的脉冲启动信号。
本发明提供的该智能足下垂矫正器还包括：触发单元12，用于接收用户输入的触发信号，此时，供电单元18是根据该触发信号开始向控制单元11、角度传感器13、存储单元14、步幅传感器19以及脉冲发生单元15供电的。
本发明提供的该智能足下垂矫正器还包括：提示单元(图中未示出)，用于当触发单元12接收到用户输入的触发信号时，发出提示信号；该提示单元还可以用于当角度传感器13感应到患者小腿与冠状轴和/或垂直轴的夹角大于或等于存储单元14存储的夹角阈值时，发出提示信号。该提示信号可以是光信号或语音信号。
图2示出了图1中供电单元18和控制单元11的具体结构。
其中的供电单元18包括：变压模块181，用于将外接电压或电池电压转换为9V直流电压；稳压模块182，用于将变压模块181转换得到的9V直流电压转换为5V直流电压后，向控制单元11、角度传感器13、存储单元14、步幅传感器19以及脉冲发生单元15供电。
其中的控制单元11包括：角度信号接收模块111，用于接收角度传感器13感应到的患者小腿与冠状轴和/或垂直轴的夹角；步幅信号接收模块113，用于接收步幅传感器19感应到的步幅；比较模块114，用于当角度信号接收模块111接收到的患者小腿与冠状轴和/或垂直轴的夹角大于或等于存储单元14存储的夹角阈值时，发出与步幅信号接收模块113接收到的步幅相应的脉冲启动信号给脉冲发生单元15。
控制单元11还可以包括：计算模块112，用于根据角度信号接收模块111接收到的患者小腿与冠状轴和/或垂直轴的夹角，计算得到患者抬腿的速度，此时，比较模块114发出的脉冲启动信号是与步幅信号接收模块113接收到的步幅和计算模块112计算得到的速度相应的脉冲启动信号。
图3示出了图1的一种电路。其中，U3为作为控制单元11的单片机芯片；U4为角度传感器13；U1为24C16存储器芯片；U2为MAX232通讯接口；U5为7805稳压芯片，输出5V直流电；接口J2连接电极；接口J5为备用接口；接口J1为电源接口，连接9V直流电。
本发明提供的智能足下垂矫正器结构简单、操作容易、体积小，从而便于患者的携带和使用，应用范围广；且该智能足下垂矫正器可以根据患者行走中步幅的大小发出不同强度的脉冲电流，起到了对患者的智能矫正，进一步拓展了其应用范围。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种智能足下垂矫正器，其特征在于，所述智能足下垂矫正器包括：
至少一个置于患者左腿的左电极，和/或至少一个置于患者右腿的右电极；
存储单元，用于存储夹角阈值；
步幅传感器，用于感应所述患者的行走步幅；
角度传感器，用于感应所述患者小腿与冠状轴和/或垂直轴的夹角；
控制单元，用于当所述角度传感器感应到所述患者小腿与冠状轴和/或垂直轴的夹角大于或等于所述存储单元存储的所述夹角阈值时，发出与所述步幅传感器感应到的所述步幅相应的脉冲启动信号；
与所述左电极和/或右电极电连接的脉冲发生单元，用于发出与所述脉冲启动信号对应强度的脉冲电流，所述左电极和/或右电极根据所述脉冲电流，相应地刺激所述患者腿部；
供电单元，用于向所述控制单元、角度传感器、存储单元、步幅传感器以及脉冲发生单元供电；
所述智能足下垂矫正器还包括：触发单元，用于接收用户输入的触发信号；
所述供电单元是根据所述触发信号开始向所述控制单元、角度传感器、存储单元、步幅传感器以及脉冲发生单元供电的；
所述智能足下垂矫正器还包括：
提示单元，用于当所述触发单元接收到用户输入的所述触发信号时，发出提示信号，并当所述角度传感器感应到所述患者小腿与冠状轴和/或垂直轴的夹角大于或等于所述存储单元存储的所述夹角阈值时，发出提示信号；
所述供电单元包括：
变压模块，用于将外接电压或电池电压转换为9V直流电压；
稳压模块，用于将所述变压模块转换得到的所述9V直流电压转换为5V直流电压后，向所述控制单元、角度传感器、存储单元、步幅传感器以及脉冲发生单元供电；
所述控制单元包括：
角度信号接收模块，用于接收所述角度传感器感应到的所述患者小腿与冠状轴和/或垂直轴的夹角；
步幅信号接收模块，用于接收所述步幅传感器感应到的步幅；
比较模块，用于当所述角度信号接收模块接收到的所述患者小腿与冠状轴和/或垂直轴的夹角大于或等于所述存储单元存储的所述夹角阈值时，发出与所述步幅信号接收模块接收到的所述步幅相应的脉冲启动信号；
所述控制单元还包括：
计算模块，用于根据所述角度信号接收模块接收到的所述患者小腿与冠状轴和/或垂直轴的夹角，计算得到所述患者抬腿的速度；
所述脉冲启动信号是与所述步幅信号接收模块接收到的所述步幅和所述计算模块计算得到的所述速度相应的脉冲启动信号。
2.如权利要求1所述的智能足下垂矫正器，其特征在于，所述角度传感器为双轴角度传感器。
3.如权利要求1所述的智能足下垂矫正器，其特征在于，所述夹角阈值为20度。
4.如权利要求1所述的智能足下垂矫正器，其特征在于，所述控制单元是单片机芯片。
5.如权利要求1所述的智能足下垂矫正器，其特征在于，所述足下垂矫正器放置于所述患者膝关节下胫骨粗隆下部。
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