CN103584978B - 穿戴式报警助行器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种穿戴式报警助行器，包括支撑人体活动的支撑装置，该支撑装置包括两侧边支撑框架和至少一个横梁，其特征在于还具有：围绕捆绑在腿部的紧固装置和设置紧固装置上的报警单元；所述的报警单元包括：均匀设置在所述紧固装置四周的多个微振动传感器；与所述的振动传感器电连接的直流电源；与所述的振动传感器电连接的报警单元；在人体肌肉静止状态下，所述的振动传感器处于正常连通状态，此时报警单元不工作；在人体肌肉处于振动状态下，所述的振动传感器感知到肌肉振动，产生周期性断路，所述的报警单元感知所述断路，发出报警。

Description

穿戴式报警助行器

技术领域

本发明属于帮助病人或残疾人走动的器具，特别是一种穿戴式报警助行器。

背景技术

行走是人类日常生活中重复最多的一种动作，步行能力低下的原因可以有很多种。主要包括颅脑损伤、中枢系统损伤和各类周围神经系统病变导致的胫骨前肌无力等；最典型的病症表现例如中风、脑外伤、脊髓损伤和疾病、偏瘫、脑瘫等导致的足内翻、足下垂。患者是否具有良好的步行能力直接关系到他们的独立生活能力、生活质量以及回归融入社会的期望。因此，在各类异常步态的病症中，恢复患者的步行能力是最主要的康复目标。以典型中风为例，随着人口老龄化、社会变革带来的心理压力增加及膳食结构的改变，中风发病呈上升趋势。我国中风发病率为120-180/10万，是美国的2倍，死亡率60-120/10万，幸存者中85%留有运动功能障碍，不同程度丧失劳动能力，给家庭和社会造成沉重的负担，据卫生部统计，每年全国因本病支出的医疗、康复、护理费用接近400亿元。因此，设计一种穿戴式的可普遍为更多人群服务的助行器，并且结合智能报警功能，成为现今社会状况的迫切要求和趋势。

现有的助行器主要分为三种形式：机械结构式、植入神经式电刺激和外部电刺激式。机械结构式存在的问题是体积大，负荷重，使用不方便，易对患者造成皮肤磨损，外形古怪，易让用户产生自卑感。植入神经式电刺激存在的问题是需手术植入，增加了对病人的创伤，植入体内材料组织相容性风险大，体外导线复杂，肢体残疾病人不宜操作，整体治疗费用很高。外部电刺激式分为穿戴式和非穿戴式，非穿戴式存在的问题是用户不方便使用，一些附加智能步态分析功能，需要医生的辅助设置，用户不能完全独立操作；价格相对昂贵，市场普及率低。

中国发明专利申请说明书“实用电子助行器”（申请号89215145.5，公告日1991年8月14日）公开了一种适用于因中枢神经受损而致下肢运动障碍病人的电子助行器，包括一个受控脉冲发生器、一个脚踏开关、一对体内电极和与之相配的体外保护装置。该装置存在体内电极，需手术植入，增加了对病人的创伤。

中国发明专利公开说明书“电子助行器”（公开号CN86100635A，公开日1987年8月19日）公开了一种对动物及人体肢体机能进行电刺激从而实现助行与治疗功能的仪器，包括一个脉冲发生器、一个输出电压选择器、一对刺激电极、一个步行控制开关和一功能扩展器。该种助行器需要将刺激电极的正负电极片固定在患者膝关节下内、外侧并将一片电极固定于腓骨小头下然后通电，不方便使用。

相关人群在使用助行器帮助恢复训练时，心情都很急迫，想急切恢复正常行走功能的愿望，在开始恢复训练时，通常都不能够很好的控制运动量，同时因为相关人群的神经感知功能受到损伤，自身不能对运动过度有比较清醒的认识，很容易造成运动过量，造成进而造成肌肉组织受伤。

人体肌肉在活动时，会产生相当数量的乳酸，在正常活动量下，乳酸会被人体机能正常代谢掉，而当人体活动过量时，随着乳酸产生量的不断增加，人体正常的代谢机能无法正常消耗转化乳酸，造成乳酸堆积，使人体感受到肌肉酸痛，意识到运动量过度。

但是康复人群，由于神经受损，致使其不能准确的感知肌肉的酸痛，即缺乏控制自身运动量的能力，就容易造成引运动过量而导致的肌肉损伤或乳酸堆积，进而影响以后的康复性训练进度。

肌肉在过量运动开始时，会产生肌肉振动，作为肌肉开始疲劳的临界点，通过检测肌肉的振动，即可判断肌肉是否处于疲劳状态。

发明内容

针对以上问题的提出，本发明提出了一种穿戴式报警助行器，包括支撑人体活动的支撑装置，该支撑装置包括两侧边支撑框架和至少一个横梁，其特征在于还具有：围绕捆绑在腿部的紧固装置和设置紧固装置上的报警单元；

所述的报警单元包括：均匀设置在所述紧固装置四周的多个微振动传感器；与所述的振动传感器电连接的直流电源；

与所述的振动传感器电连接的报警单元；在人体肌肉静止状态下，所述的振动传感器处于正常连通状态，此时报警单元不工作；在人体肌肉处于振动状态下，所述的振动传感器感知到肌肉振动，产生周期性断路，所述的报警单元感知所述断路，发出报警。

所述的报警单元包括：断路传感器和蜂鸣器；所述的断路传感器与所述振动传感器电连接，感知由所述的振动传感器发出的断路信号并控制蜂鸣器报警。

还具有一启动控制单元，该单元包括分别设置在侧边支撑框架上和所述的紧固装置上的的电感传感器I和电感传感器II；所述的电感传感器II位于连通所述直流电源和振动传感器的电路上；当所述的电感传感器II相对于电感传感器I静止时，电感传感器II控制其所在电路为通路，进而控制所述的振动传感器开启和关闭。

由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种穿戴式报警助行器，通过检测人体肌肉组织的振动判断肌肉是否处于疲劳状态；通过设置检测位移的电感传感器感知人体是否处于静止状态，保证了振动传感器能够在人体静止时进行有效的检测，避免了误报情况的发生，由于采用的技术成熟，成本低廉，十分适于用相关人员使用，可以有效的避免肌肉过度疲劳。

附图说明

图1是本发明穿戴式报警助行器的示意图

图2是本发明的模块图

图3是本发明支撑装置的示意图

图4是本发明微振动传感器的结构示意图。

具体实施方式

如图1-图3所示：一种穿戴式报警助行器，主要包括支撑人体活动的支撑装置1，该支撑装置包括两侧边支撑框架11和至少一个横梁12，围绕捆绑在腿部的紧固装置2和设置紧固装置上的报警单元3。

为了能够检测人体肌肉震颤，所述的报警单元3包括：均匀设置在所述紧固装置四周的多个微振动传感器31；与所述的振动传感器电连接的直流电源32。

优选的，所述的微振动传感器31采用支持360°全向触发的滚珠型振动元件，如图4所示，内部具有两个滚珠311，静止时为闭路ON状态。当有任何振动发生时，有开关信号输出。

与所述的振动传感器31电连接的报警单元33；在人体肌肉静止状态下，所述的振动传感器31内部元件连通，处于正常连通状态，此时报警单元33不工作；在人体肌肉处于振动状态下，所述的振动传感器31感知到肌肉振动，产生周期性断路，所述的报警单元33感知所述的断路，发出报警。使用时，使用者保持自身处于非运动状态，静止站立即可开始检测，当出现报警信号时，以此提醒锻炼者肌肉出现振动，即处于疲劳状态，应停止锻炼，以保证长期的恢复效果。

为了能够检测所述振动传感器31发出的断路信号，所述的报警单元33包括：断路传感器331和蜂鸣器332；所述的断路传感器331与所述振动传感器332电连接，感知由所述的振动传感器31发出的断路信号并控制蜂鸣器332报警。

考虑到，在锻炼过程中，诉述的振动传感器31也会因为人体的活动而发出虚假的报警，为了保证系统能够检测到人体静止时的肌肉振动，作为一个交加的实施方式。还具有一启动控制单元4，该单元包括分别设置在侧边支撑框架上和所述的紧固装置上的的电感传感器I41和电感传感器II42；所述的电感传感器II42位于连通所述直流电源32和振动传感器31的电路上；当所述的电感传感器II42相对于电感传感器I41静止时，电感传感器II42控制其所在电路为通路，进而控制所述的振动传感器31开启和关闭。即当人体处于与助行器相对静止时，系统才开始进行肌肉检测，否则不工作，以避免出现虚假的警报。

为了保证所述的微振动传感器31能够紧贴人体，以保证检测到肌肉的振动，作为一个较佳的实施方式，所述紧固装置1为一松紧带，在松紧带的端部设有魔术贴。由于采用软质的松紧带，具有一定的弹性，可以保护人体的肌肉组织同时又能够提供相当的紧固力，以保证检测效果。

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)

1.一种穿戴式报警助行器，包括支撑人体活动的支撑装置（1），该支撑装置包括两侧边支撑框架（11）和至少一个横梁（12），其特征在于还具有：围绕捆绑在腿部的紧固装置（2）和设置紧固装置上的报警单元（3）；

所述的报警单元（3）包括：均匀设置在所述紧固装置四周的多个微振动传感器（31）；与所述的振动传感器电连接的直流电源（32）；

与所述的振动传感器（31）电连接的报警单元（33）；在人体肌肉静止状态下，所述的振动传感器（31）内部元件连通，处于正常连通状态，此时报警单元（33）不工作；在人体肌肉处于振动状态下，所述的振动传感器（31）感知到肌肉振动，产生周期性断路，所述的报警单元（33）感知所述的断路，发出报警。

2.根据权利要求1所述的一种穿戴式报警助行器，其特征还在于：所述的报警单元（33）包括：断路传感器（331）和蜂鸣器（332）；所述的断路传感器（331）与所述振动传感器（332）电连接，感知由所述的振动传感器（31）发出的断路信号并控制蜂鸣器（332）报警。

3.根据权利要求1所述的一种穿戴式报警助行器，其特征还在于：还具有一启动控制单元（4），该单元包括分别设置在侧边支撑框架上和所述的紧固装置上的的电感传感器I（41）和电感传感器II（42）；所述的电感传感器II（42）位于连通所述直流电源（32）和振动传感器（31）的电路上；当所述的电感传感器II（42）相对于电感传感器I（41）静止时，电感传感器II（42）控制其所在电路为通路，进而控制所述的振动传感器（31）开启和关闭。

4.根据权利要求1所述的一种穿戴式报警助行器，其特征还在于：所述的报警单元（33）为断路报警器。

5.根据权利要求1所述的一种穿戴式报警助行器，其特征还在于：所述紧固装置（1）为一松紧带，在松紧带的端部设有魔术贴。