CN105327451B - 基于运动参数的电刺激康复踏车 - Google Patents

基于运动参数的电刺激康复踏车 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于运动参数的电刺激康复踏车,包括机械部分和控制部分,所述机械部分包括基本运动部件和运动附件,所述基本运动部件包括基本运动曲轴和基本驱动电机,所述基本驱动电机通过皮带驱动基本运动曲轴,所述基本运动部件与运动附件组合形成实现康复功能的电刺激康复踏车。本发明提供的一种基于运动参数的电刺激康复踏车,能适合各种不同肌张力的患者使用,且能满足更多样的康复要求;电刺激的作用不仅能够组织胳膊或腿部各个肌肉群的协同运动,还起到使肌肉输出力最大、减少肌肉疲劳,刺激能够产生有规律的运动,延长训练时间;电刺激强度可变,有利于增强患者的主动意识,加快患者的康复进度。

Description

基于运动参数的电刺激康复踏车
技术领域
本发明涉及康复训练设备,特别涉及一种基于运动参数的电刺激康复踏车。
背景技术
康复踏车是集成了机械、控制和康复工程的一项解决方案,其主旨在于使患者能够主动训练或被动训练,这将有利于提高患者的心肺功能,增加肌肉强度和厚度,使患者部分运动功能得到重建;同时这还将有助于减轻患者家庭负担,提高患者治愈病患的信心,其康复效果已被大量的实验证明。
正常人体神经及肌肉组织,都是具有被刺激兴奋的组织,可以传导电流。因此,如果将适当的电流通过体表传达到神经或者肌肉组织上,使神经细胞或肌肉细胞因电刺激而产生兴奋作用,并继续向下传导,到达运动终板,引起一系列反应,最终引起肌肉有效收缩。而脊髓损伤导致大脑动作指令无法通过中枢神经传输到肌肉神经,但肌肉中的运动神经元是未受损伤的,其仍然可以工作,如植物性神经仍然可以控制相关的器官工作,因而肌肉本身仍具有收缩和伸张能力,并且能够产生肌张力,诱发肌肉运动或模拟正常的自主运动,以达到改善或恢复被刺激肌肉或肌群功能的目的,从而促进患者肢体功能恢复的一种电刺激治疗方法,是目前国内外康复医学电疗手段中最为常见的一种。
基于运动参数的电刺激康复踏车是采用功能性电刺激技术对人体肢体在运动过程中进行治疗的一种新型康复设备,其不但对肢体进行康复训练,并且在训练中通过对肢体肌肉群的有序刺激,使肢体可以进行周期性运动,对于改善脊髓损伤患者病情有显著效果,可提高肌肉强度和耐力,增强心脏的血液循环量,有效抑制由于患者长时间缺乏运动而带来的并发症,益于患者的身心健康,对改善人体的血液循环和呼吸系统更加有效,并且进一步增强患者能够进行主动训练的意识。
现有的电刺激康复车采用力矩传感器采集患者对设备反馈的力的大小,来控制电刺激的时间长短,一般力越大,表明健康程度较好,则控制电刺激时间越短,反之电刺激时间越长。但是采用力矩传感器无法测定运动过程中各块肌肉运动的起止点,因此无法同步输出对应电刺激。
当刺激某组肌肉群时,其能够得到期望的关节运动,但此时也会产生消极的关节运动。因此刺激模式优化也就是需要尽量避免消极作用,使其有效的运动达到最大化,现有的电刺激康复车因不能做到角度电刺激而无法达到有效运动的最优化。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:为了克服现有电刺激康复设备无法使有效运动最优化的不足,本发明提供一种基于运动参数的电刺激康复踏车。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于运动参数的电刺激康复踏车,包括机械部分和控制部分,
所述机械部分包括基本运动部件和运动附件,所述基本运动部件包括基本运动曲轴和基本驱动电机,所述基本驱动电机通过皮带驱动基本运动曲轴,所述基本运动部件与运动附件组合形成实现康复功能的电刺激康复踏车;
所述控制部分包括动力控制模块和电刺激控制模块,
所述动力控制模块包括运动参数采集器和电机驱动电路,所述运动参数采集器包括基本转角采集器和采集切换电路,所述基本转角采集器采集所述基本运动曲轴的绝对角位与角速度;基本转角采集器和上肢转角采集器只能有一个采集器处于工作状态,所述采集切换电路用于切换基本转角采集器和上肢转角采集器的工作状态。
所述电刺激控制模块输出刺激电流的顺序、时间和大小,所述电刺激控制模块输出刺激电流的顺序与肢体圆周运动时的肌肉运动顺序一致,所述电刺激控制模块输出刺激电流的时间与肢体圆周运动时的肌肉运动时间同步,所述电刺激控制模块输出刺激电流的大小与基本运动曲轴的转动角速度负相关。
通过运动参数采集器采集运动曲轴的绝对角位与角速度,从而获得运动过程中各块肌肉运动的起止点,将采集结果反馈至电刺激控制模块,通过电刺激控制模块同步输出对应的刺激电流,能够组织胳膊或腿部各个肌肉群的协同运动,还起到使肌肉输出力最大、减少肌肉疲劳,刺激能够产生有规律的运动,延长训练时间。
基本运动部件可与不同运动附件组合后能成为适用于实现各种康复功能的电刺激康复踏车,如上肢型康复踏车、下肢型康复踏车、上下肢型康复踏车、床旁型康复踏车以及康复机器人等。上肢型康复踏车适用于对非卧床患者的上肢进行主动和被动康复训练;下肢型康复踏车适用于对非卧床患者的下肢进行主动和被动康复训练;上下肢型康复踏车适用于对非卧床患者的上肢及下肢进行主动和被动康复训练,床旁型康复踏车适用于对卧床患者的下肢进行主动和被动康复训练,康复机器人适用于对非卧床患者的下肢进行主动和被动步态训练。
上肢型康复踏车具体为基本运动部件仅与手握器组合,因此,所述运动附件包括手握器,所述手握器通过设置在所述基本运动曲轴两端的基本运动曲柄与所述基本运动曲轴连接,并且基本运动曲轴的一端部与所述基本转角采集器连接。
下肢型康复踏车具体为基本运动部件与脚踏板组合,因此,所述运动附件包括脚踏板,所述脚踏板通过设置在所述基本运动曲轴两端的基本运动曲柄与所述基本运动曲轴连接,并且基本运动曲轴的一端部与所述基本转角采集器连接。
上下肢型康复踏车具体为基本运动部件与脚踏板再加上肢专用运动部件与手握器组合,因此,所述运动附件还包括手握器、上肢专用运动部件和高度调节机构,所述上肢专用运动部件包括上肢专用电机与上肢专用运动曲轴,所述上肢专用电机通过涡轮箱驱动上肢专用运动曲轴;所述上肢专用运动曲轴的两端均连接有上肢曲柄,所述上肢曲柄端部与所述手握器连接,所述上肢专用运动部件的下部通过高度调节机构与所述基本运动曲轴固定连接;
上下肢型康复踏车不仅要对下肢的肌肉群组进行电刺激还要对上肢的肌肉群组进行电刺激,因此,所述运动参数采集器还包括一与上肢专用运动曲轴的一端部连接的上肢转角采集器,所述上肢转角采集器采集上肢专用运动曲轴的绝对角位与角速度;
所述电刺激控制模块输出刺激电流的大小与上肢专用运动曲轴的转动角速度负相关。
具体的,所述上肢转角采集器包含两个双面安装式一维编码盘、两个反射式光电传感器,通过所述反射式光电传感器测量两个一维编码盘的相位关系得到所述上肢专用运动曲轴的绝对角位,通过上肢转角采集器测量每两个绝对角位之间的时差得到所述上肢专用运动曲轴的转动角速度。
两个一维编码盘分别为增量式一维编码盘与绝对式一维编码盘,反射式光电传感器测量增量式一维编码盘与绝对式一维编码盘的相位关系得到所述上肢专用运动曲轴的绝对角位。
进一步,所述上肢专用运动曲轴上设有锁定机构,所述锁定机构包括一与所述上肢专用运动曲轴同轴固定的上肢旋转卡件和一能够上下移动并锁紧的顶升部件,所述上肢旋转卡件侧面设有上肢旋转卡件卡槽,所述顶升部件与所述上肢旋转卡件侧面接触,所述顶升部件顶部具有锁头,所述锁头与所述上肢旋转卡件卡槽形状相配。
锁定机构用于当需要锁定上肢专用运动曲轴转动时,只需将顶升部件上移,并旋转上肢专用运动曲轴使锁头落入上肢旋转卡件上的上肢旋转卡件卡槽内,限制上肢专用运动曲轴转动;当需要上肢训练时,将顶升部件下移,锁头远离上肢旋转卡件上的上肢旋转卡件卡槽内,上肢专用运动曲轴的转动即不再受限制。该锁定机构可以使得在仅进行下肢训练时,上肢可以舒适地放于被锁紧的上肢曲柄上,以此当作扶手。
床旁型康复踏车具体为基本运动部件与脚踏板再加上移动升降台组合,所述运动附件还包括移动升降台,所述基本运动部件固定在所述移动升降台上。
康复机器人具体为基本运动部件与脚踏板再加上行走机构组合,所述运动附件还包括行走机构,所述基本运动部件与所述行走机构固定连接。
具体的,基本运动曲轴的绝对角位和转动角速度是通过基本转角采集器采集获得的,所述基本转角采集器包含一个单面安装式二维编码盘、两个反射式光电传感器,所述二维编码盘包含一个圆形固定盘,所述圆形固定盘上包含有一个黑白等分的增量式编码圈与一个黑白不等分的绝对式编码圈;
通过所述反射式光电传感器测量所述增量式编码圈与绝对式编码圈的相位关系获得所述基本运动曲轴的绝对角位;通过基本转角采集器测量每两个绝对角位之间的时差获得所述基本运动曲轴的转动角速度。
进一步,为了使康复踏车适用不同身高和体重康复者,所述基本运动部件还包括调节机构,所述运动附件包括脚踏板或手握器,所述脚踏板或手握器通过调节机构与设置在所述基本运动曲轴两端的基本运动曲柄固定。调节机构可以调节脚踏板或手握器的高度和前后位置,以便适应不同的康复者,适用范围更加广泛。
进一步,所述机械部分还包括底座,所述底座一侧具有用于固定轮椅的固定机构,所述固定机构包括轮椅固定器以及用于连接轮椅固定器和底座的抽杆,轮椅固定器上设有挂钩和按钮。
进一步,为了便于康复人员或者陪护人员实时观察康复情况,所述机械部分还包括支架和显示屏,所述支架上设有一至少一端开口的万向节杆,所述万向节杆为一空心管,所述显示屏通过一万向节球头固定在万向节杆一开口端部,所述万向节杆具有沿轴向的狭缝和用于调节所述狭缝大小的锁紧部件,且所述狭缝与靠近万向节球头的一端开口连通,所述锁紧部件沿空心管径向穿设在万向节杆内;
显示屏背面设有平板支撑板,平板支撑板为向后张开的U形结构,显示屏与平板支撑板上端连接处设有若干个平板直卡扣,显示屏与平板支撑板下端两角连接处设有平板弯卡扣。
电刺激控制模块输出刺激电流的大小与上肢专用运动曲轴的转动角速度和基本运动曲轴的转动角速度均负相关,即转动越快刺激强度越小,反之则转的越慢刺激强度越大。电刺激的电流的强度可以根据康复者的运动情况自动进行调整,运动曲轴的角速度越高,电刺激电流的大小和时长越小,即刺激强度越小;运动曲轴的角速度越低,电刺激电流的大小和时长越大,即刺激强度越大。
本发明的基于运动参数的电刺激康复踏车的有益效果是:
1、适应性广:能适合各种不同肌张力的患者使用本设备,且能满足更多样的康复要求;
2、训练效果好:电刺激的作用不仅能够组织腿部各个肌肉群的协同运动,还起到使肌肉输出力最大、减少肌肉疲劳,刺激能够产生有规律的运动,延长训练时间;
3、电刺激强度可变,肌张力大的患者能得到较小的电刺激量,肌张力小的患者能得到较大的刺激量,有利于增强患者的主动意识,加快患者的康复进度,这将进一步减轻患者家庭负担。
4、应用价值高:能达到肢体康复训练和运动功能重建的需求,具有重要的应用价值和巨大的社会效益;
5、在患者主动能力不足时提供更大的辅助,而在患者有能力完成动作时,适当减小辅助甚至施加阻力,以便充分发挥患者残存的功能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的基于运动参数的电刺激康复踏车的基本运动部件的结构示意图;
图2是下肢型康复踏车的结构示意图;
图3是图2中基本转角采集器的结构示意图;
图4是图3中二维编码盘的结构示意图;
图5是上肢型康复踏车的结构示意图;
图6是上下肢型康复踏车的结构示意图;
图7是图6中绝对式一维编码盘的结构示意图;
图8是图6中绝对式一维编码盘的结构示意图;
图9是图6中增量式一维编码盘的结构示意图;
图10是图6中增量式一维编码盘的结构示意图;
图11是锁定机构的结构示意图;
图12是床旁型康复踏车的结构示意图;
图13是调节机构的结构示意图;
图14是调节机构的结构示意图;
图15是底座的结构示意图;
图16是支架和显示屏的结构示意图;
图17是支架和显示屏的结构示意图。
图中:1、基本运动曲轴,2、基本运动曲柄,3、基本驱动电机,4、皮带,5、皮带盘,6、脚踏板,7、反射式光电传感器,8、增量式编码圈,9、绝对式编码圈,10、铜柱,11、手握器,12、上肢护手板,13、上肢专用电机,14、上肢专用运动曲轴,15、上肢曲柄,16、高度调节机构,17、上肢刻度盘,18、一维编码盘,19、螺钉,20、光感固定片,21、上肢旋转卡件,22、分度销,23、上肢旋转卡件卡槽,24、移动升降台,25、固定杆,26、固定套,27、手臂垫扶手,28、调节槽,29、底座,30、轮椅固定器,31、抽杆,32、挂钩,33、按钮,34、支架底座,35、显示屏,36、万向节球头,37、万向节球头支架,38、一字旋钮,39、压簧,40、狭缝,41、平板支撑板,42、平板直卡扣,43、平板弯卡扣,44、万向节杆。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例一:下肢型康复踏车
如图1-4所示,本发明的一种基于运动参数的电刺激康复踏车,包括机械部分和控制部分,机械部分包括基本运动部件和运动附件,控制部分包括动力控制模块和电刺激控制模块,动力控制模块包括运动参数采集器和电机驱动电路,运动参数采集器包括基本转角采集器和采集切换电路。
如图1所示,基本运动部件包括基本运动曲轴1、基本运动曲柄2、基本驱动电机3和皮带4,基本运动曲轴1两端固定连接基本运动曲柄2,且基本运动曲轴1的中部设有皮带盘5,皮带4一端与基本驱动电机3连接,另一端与皮带盘5连接,基本驱动电机3通过皮带4驱动基本运动曲轴1。
如图2所示,下肢型康复踏车包括基本运动部件和运动附件脚踏板6,脚踏板6为两个,通过设置在基本运动曲轴1两端的基本运动曲柄2与基本运动曲轴1连接,并且基本运动曲轴1的一端部与基本转角采集器连接,基本转角采集器采集基本运动曲轴1的绝对角位与角速度,基本转角采集器安装在皮带盘5的一侧。
如图3-4所示,基本转角采集器包含一个单面安装式二维编码盘、两个反射式光电传感器7,二维编码盘包含一个圆形固定盘,圆形固定盘上包含有一个黑白等分的增量式编码圈8与一个黑白不等分的绝对式编码圈9,两个反射式光电传感器7通过铜柱10固定在圆形固定盘上;通过反射式光电传感器7测量增量式编码圈8与绝对式编码圈9的相位关系获得基本运动曲轴1的绝对角位;通过基本转角采集器测量每两个绝对角位之间的时差获得基本运动曲轴1的转动角速度。
基本驱动电机3带动皮带盘5旋转,增量式编码圈8和绝对式编码圈9的黑白两色通过分别对应的两个反射式光电传感器7,把转换后的电信号送到主板,测得两个绝对角位的时差,从而得到转动角速度。
电刺激控制模块输出刺激电流的顺序、时间和大小,电刺激控制模块输出刺激电流的顺序与肢体圆周运动时的肌肉运动顺序一致,电刺激控制模块输出刺激电流的时间与肢体圆周运动时的肌肉运动时间同步,电刺激控制模块输出刺激电流的大小与基本运动曲轴1的转动角速度负相关。
实施例二:上肢型康复踏车
如图5所示,本实施例大致与实施例一相同,不同之处在于所采用的运动附件为手握器11,手握器11为两个,通过设置在基本运动曲轴1两端的基本运动曲柄2与基本运动曲轴1连接,并且基本运动曲轴1的一端部与基本转角采集器连接,手握器11还设有上肢护手板12,上肢护手板12为左右两个,用于保护手部。
实施例三:上下肢型康复踏车
如图6所示,本实施例包括实施例一的所有结构,并且还包括以下结构,采用的运动附件还包括手握器11和上肢专用运动部件,上肢专用运动部件包括上肢专用电机13与上肢专用运动曲轴14,上肢专用电机13通过涡轮箱驱动上肢专用运动曲轴14;上肢专用运动曲轴14的两端均连接有上肢曲柄15,上肢曲柄15端部与手握器11连接,上肢专用运动部件的下部设有高度调节机构16,高度调节机构16上端与上肢专用电机13安装架固定连接,下端与基本运动部件的皮带盘5固定连接;
上下肢型康复踏车不仅要对下肢的肌肉群组进行电刺激还要对上肢的肌肉群组进行电刺激,因此,运动参数采集器还包括一与上肢专用运动曲轴14的一端部连接的上肢转角采集器,上肢转角采集器采集上肢专用运动曲轴14的绝对角位与角速度,上肢专用运动曲轴14一端设有上肢刻度盘17,上肢转角采集器安装在上肢刻度盘17上;
如图7-10所示,上肢转角采集器包含两个双面安装式一维编码盘18、两个反射式光电传感器7,通过反射式光电传感器7测量两个一维编码盘18的相位关系得到上肢专用运动曲轴14的绝对角位,通过上肢转角采集器测量每两个绝对角位之间的时差得到上肢专用运动曲轴14的转动角速度,反射式光电传感器7通过铜柱10和螺钉19固定在光感固定片20上。
两个一维编码盘18分别为增量式一维编码盘与绝对式一维编码盘,反射式光电传感器7测量增量式一维编码盘与绝对式一维编码盘的相位关系得到上肢专用运动曲轴14的绝对角位。
上肢专用电机13带动上肢刻度盘17旋转,两个上肢专用运动参数采集器的一维编码盘18的黑白两色通过分别对应的两个反射式光电传感器7,把转换后的电信号送到主板,测得两个绝对角位的时差,从而得到转动角速度。
电刺激控制模块输出刺激电流的大小与上肢专用运动曲轴14的转动角速度负相关。
如图11所示,上肢专用运动曲轴14上设有锁定机构,锁定机构包括一与上肢专用运动曲轴14同轴固定的上肢旋转卡件21和一能够上下移动并锁紧的顶升部件,具体的顶升部件采用分度销22,上肢旋转卡件21侧面设有上肢旋转卡件卡槽23,分度销22与上肢旋转卡件21侧面接触,分度销22顶部具有凸起状锁头,锁头与上肢旋转卡件卡槽23形状相配。
分度销22带有压簧39,其锁头在压簧39作用下,压入上肢旋转卡件卡槽23中时,左右两个上肢曲柄15即被卡死,左右两个上肢护手板12同时被锁死不能旋转,当拉出分度销22到一定位置,其锁头离开上肢旋转卡件卡槽23后,左右两个上肢曲柄15又可旋转,该结构结构简单,使用方便,无需借助任何工具。
实施例四:床旁型康复踏车
如图12所示,本实施例包括实施例一的所有结构,且运动附件还包括移动升降台24,基本运动部件固定在移动升降台24上。
实施例五:康复机器人
本实施例包括实施例一的所有结构,且运动附件还包括行走机构,基本运动部件与行走机构固定连接。
如图13和图14所示,基本运动部件还包括调节机构,脚踏板6或手握器11通过调节机构与设置在基本运动曲轴1两端的基本运动曲柄2固定。
如图13所示,脚踏板6调节机构包括设置在基本运动曲柄2端部的固定杆25和固定套26,固定套26设在固定杆25上,旋松螺钉19后,按图中箭头所示的长短方向滑动脚踏板6,即可调节脚踏板6的距基本运动曲轴1中轴的距离,调节至合适的位置,再旋紧螺钉19即可。
如图14所示,手握器11调节机构包括设置在基本运动曲柄2端部的手臂垫扶手27,手臂垫扶手27上设有腰圆形调节槽28,螺钉19穿过调节槽28将手臂垫扶手27固定在上肢护手板12的下方,旋松螺钉19后,按图中箭头所示的长短方向调节手臂垫扶手27,即可调节手臂垫扶手27的长度至合适的位置,再旋紧螺钉19即可。
如图15所示,机械部分还包括底座29,底座29一侧具有用于固定轮椅的固定机构,轮椅固定机构包括轮椅固定器30以及用于连接轮椅固定器30和底座29的抽杆31,轮椅固定器30上设有两个挂钩32和两个按钮33,按住轮椅固定器30的红色按钮33后,按图中方向拉长挂钩32至轮椅合适固定位置,松开红色按钮33,轮椅不会后移即固定,坐在轮椅中即可进行康复训练。训练完毕后,再按住轮椅固定器30的红色按钮33,用手拿住挂钩32,从轮椅中拉下,勿松手,挂钩32在轮椅固定器30内的带簧作用下,收回到原来长度,再松开双手即可。
如图16和图17所示,机械部分还包括支架和显示屏35,显示屏35为平板电脑,支架包括支架底座34和万向节杆44,万向节杆44为两端开口的空心管,万向节杆44上下两端开口处设有万向节球头36,上端的万向节球头36通过万向节球头支架37固定在显示屏35的后部,下端的万向节球头36通过万向节球头支架37固定在支架底座34的上部,万向节杆44内部设有压簧39,压簧39与万向节球头36接触,空心管具有沿轴向的狭缝40和用于调节狭缝40大小的锁紧部件,本实施例中锁紧部件为一字旋钮38,一字旋钮38沿空心管径向穿设在空心管内。
显示屏35背面设有平板支撑板41,平板支撑板41为向后张开的U形结构,显示屏35与平板支撑板41上端连接处设有两个平板直卡扣42,平板直卡扣42采用塑料PC制成,显示屏35与平板支撑板41下端两角连接处设有平板弯卡扣43。
顺时针旋松一字旋钮38,两个万向节杆44在压簧39作用下向两边松开,平板支撑板41就可以绕上上端的万向节球头36转动,万向节杆44可以绕下面的万向节球头36转动,都到合适位置后逆时针旋紧一字旋钮38即可。
把平板电脑先插到左右两个平板弯卡扣43中,然后向平板支撑板41方向用力压,利用平板直卡扣42的变形,把平板电脑压入到平板直卡扣42的槽中,在三个方向上固定住平板电脑。取下时,用两手向上推平板直卡扣42,使之变形,即可取下平板。
电刺激控制模块包括多个输出通道,本实施例中为八个,通过通道切换电路进行切换,电刺激控制模块控制输出刺激电流的顺序与肢体圆周运动时的肌肉运动顺序一致,电刺激控制模块输出刺激电流的起止时刻与肢体圆周运动时的肌肉运动起止时刻同步,电刺激控制模块输出刺激电流的大小与上肢专用运动曲轴14的转动角速度或基本运动曲轴1的转动角速度负相关。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (12)

1.一种基于运动参数的电刺激康复踏车,其特征在于:包括机械部分和控制部分,
所述机械部分包括基本运动部件和运动附件,所述基本运动部件包括基本运动曲轴(1)和基本驱动电机(3),所述基本驱动电机(3)通过皮带(4)驱动基本运动曲轴(1),所述基本运动部件与运动附件组合形成实现康复功能的电刺激康复踏车;
所述控制部分包括动力控制模块和电刺激控制模块,
所述动力控制模块包括运动参数采集器和电机驱动电路,所述运动参数采集器包括基本转角采集器和采集切换电路,所述基本转角采集器采集所述基本运动曲轴(1)的绝对角位与角速度;
所述电刺激控制模块输出刺激电流,并控制所述刺激电流的顺序、时间和大小,所述电刺激控制模块输出刺激电流的顺序与肢体圆周运动时的肌肉运动顺序一致,所述电刺激控制模块输出刺激电流的时间与肢体圆周运动时的肌肉运动时间同步,所述电刺激控制模块输出刺激电流的大小与基本运动曲轴(1)的转动角速度负相关;
通过运动参数采集器采集运动曲轴的绝对角位与角速度,从而获得运动过程中各块肌肉运动的起止点,将采集结果反馈至电刺激控制模块,通过电刺激控制模块同步输出对应的刺激电流。
2.如权利要求1所述的基于运动参数的电刺激康复踏车,其特征在于:所述运动附件包括手握器(11),所述手握器(11)通过设置在所述基本运动曲轴(1)两端的基本运动曲柄(2)与所述基本运动曲轴(1)连接,并且基本运动曲轴(1)的一端部与所述基本转角采集器连接。
3.如权利要求1 所述的基于运动参数的电刺激康复踏车,其特征在于:所述运动附件包括脚踏板(6),所述脚踏板(6)通过设置在所述基本运动曲轴(1)两端的基本运动曲柄(2)与所述基本运动曲轴(1)连接,并且基本运动曲轴(1)的一端部与所述基本转角采集器连接。
4.如权利要求3所述的基于运动参数的电刺激康复踏车,其特征在于:所述运动附件还包括手握器(11)、上肢专用运动部件和高度调节机构(16),所述上肢专用运动部件包括上肢专用电机(13)与上肢专用运动曲轴(14),所述上肢专用电机(13)通过涡轮箱驱动上肢专用运动曲轴(14);所述上肢专用运动曲轴(14)的两端均连接有上肢曲柄(15),所述上肢曲柄(15)端部与所述手握器(11)连接,所述上肢专用运动部件的下部通过高度调节机构(16)与所述基本运动曲轴(1)固定连接;
所述运动参数采集器还包括一与上肢专用运动曲轴(14)的一端部连接的上肢转角采集器,所述上肢转角采集器采集上肢专用运动曲轴(14)的绝对角位与角速度;
所述电刺激控制模块输出刺激电流的大小与上肢专用运动曲轴(14)的转动角速度负相关。
5.如权利要求4所述的基于运动参数的电刺激康复踏车,其特征在于:所述上肢转角采集器包含两个双面安装式一维编码盘(18)、两个反射式光电传感器(7),两个所述一维编码盘(18)分别为增量式一维编码盘和绝对式一维编码盘,通过所述反射式光电传感器(7)测量两个一维编码盘(18)的相位关系得到所述上肢专用运动曲轴(14)的绝对角位,通过上肢转角采集器测量每两个绝对角位之间的时差得到所述上肢专用运动曲轴(14)的转动角速度。
6.如权利要求4 所述的基于运动参数的电刺激康复踏车,其特征在于:所述上肢专用运动曲轴(14)上设有锁定机构,所述锁定机构包括一与所述上肢专用运动曲轴(14)同轴固定的上肢旋转卡件(21)和一能够上下移动并锁紧的顶升部件,所述上肢旋转卡件(21)侧面设有上肢旋转卡件卡槽(23),所述顶升部件与所述上肢旋转卡件(21)侧面接触,所述顶升部件顶部具有锁头,所述锁头与所述上肢旋转卡件卡槽(23)形状相配。
7.如权利要求3所述的基于运动参数的电刺激康复踏车,其特征在于:所述运动附件还包括移动升降台(24),所述基本运动部件固定在所述移动升降台(24)上。
8.如权利要求3所述的基于运动参数的电刺激康复踏车,其特征在于:所述运动附件还包括行走机构,所述基本运动部件与所述行走机构固定连接。
9.如权利要求1 所述的基于运动参数的电刺激康复踏车,其特征在于:所述基本转角采集器包含一个单面安装式二维编码盘、两个反射式光电传感器(7),所述二维编码盘包含一个圆形固定盘,所述圆形固定盘上包含有一个黑白等分的增量式编码圈(8)与一个黑白不等分的绝对式编码圈(9);
通过所述反射式光电传感器(7)测量所述增量式编码圈(8)与绝对式编码圈(9)的相位关系获得所述基本运动曲轴(1)的绝对角位;通过基本转角采集器测量每两个绝对角位之间的时差获得所述基本运动曲轴(1)的转动角速度。
10.如权利要求1所述的基于运动参数的电刺激康复踏车,其特征在于:所述基本运动部件还包括调节机构,所述运动附件包括脚踏板(6)或手握器(11),所述脚踏板(6)或手握器(11)通过调节机构与设置在所述基本运动曲轴(1)两端的基本运动曲柄(2)固定。
11.如权利要求1 所述的基于运动参数的电刺激康复踏车,其特征在于:所述机械部分还包括底座(29),所述底座(29)一侧具有用于固定轮椅的固定机构,所述固定机构包括轮椅固定器(30)以及用于连接轮椅固定器(30)和底座(29)的抽杆(31),轮椅固定器(30)上设有挂钩(32)和按钮(33)。
12.如权利要求1 所述的基于运动参数的电刺激康复踏车,其特征在于:所述机械部分还包括支架和显示屏(35),所述支架上设有一至少一端开口的万向节杆(44),所述万向节杆(44)为一空心管,所述显示屏(35)通过一万向节球头(36)固定在万向节杆(44)一开口端部,所述万向节杆(44)具有沿轴向的狭缝(40)和用于调节所述狭缝(40)大小的锁紧部件,且所述狭缝(40)与靠近万向节球头(36)的一端开口连通,所述锁紧部件沿空心管径向穿设在万向节杆(44)内;
显示屏(35)背面设有平板支撑板(41),平板支撑板(41)为向后张开的U形结构,显示屏(35)与平板支撑板(41)上端连接处设有若干个平板直卡扣(42),显示屏(35)与平板支撑板(41)下端两角连接处设有平板弯卡扣(43)。
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