CN107184374A - 一种步行康复训练和评测设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种步行康复训练和评测设备，包括步行平台和增强现实系统，所述步行平台可以实现水平位、上坡位或下坡位之间的动作切换，并且固定连接增强现实系统中的显示器机构；当所述步行平台进行所述动作切换时，所述增强现实系统可跟随所述步行平台位置变化而改变。本发明使用方便，步行平台可模拟水平位、上坡位或下坡位，并且任意切换，引入的步高标尺杆可进一步增加训练难度，并且结合增强现实环境，使训练更加有趣。
Description
技术领域
本发明涉及医疗康复设备中的协助步行功能障碍患者恢复步行能力的技术领域，具体涉及步行康复训练与评测设备及其增强现实系统。
背景技术
许多神经疾病和骨科疾病导致患者行走障碍，患者的日常生活能力受到严重影响。因为步行康复训练在帮助患者恢复良好步行能力方面得到充分肯定，行走障碍患者尽早实施步行康复训练尤为重要。
针对还没有初步行走能力但能简单抬步的患者，如何尽早开始规范性步行训练？针对具有初步步行能力但走路姿势不对、行走不稳的患者，如何提高其步行能力和步行技巧？
目前恢复行走的康复方法有以下两种：
1、人工步行训练：主要针对有一定步行能力的患者，治疗师和患者一对一的步行康复训练，其缺点：针对步行能力差的患者，步行康复训练不了，另外，人工康复费力费时，且不能即时运动反馈和训练环境差。
2、利用仪器步行康复训练：在减重下的跑台步行训练，仅提供平地行走训练，训练方式不丰富，且不能提供步高、步长以及双脚压力分布等详细步行参数；无增强现实环境，在步行评测、即时反馈等方面也存在问题。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明旨在于提供一种步行康复训练和评测设备，通过滚动机构与转动机构的结合实现步行平台水平位、上坡位、下坡位的动作变化，同时结合步高标尺杆和增强现实系统，完成步行训练；另外，本发明还通过动作传感器和压力传感器，即时评测与反馈患者行走时的姿势和足底压力分布的情况。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种步行康复训练和评测设备，包括步行平台和增强现实系统，所述步行平台可以实现水平位、上坡位或下坡位之间的动作切换，并且固定连接增强现实系统中的显示器机构；当所述步行平台进行所述动作切换时，所述增强现实系统可跟随所述步行平台位置变化而改变。
需要说明的是，所述步行平台包括滚动机构、转动机构与L形底座，所述转动机构的电动推杆设置于所述滚动机构与所述L形底座的底边之间且可带动所述滚动机构实现所述动作切换；所述增强现实系统中的显示器机构与所述滚动机构连接；其中，所述步行平台一侧还设有与所述L形底座连接的减重架。
需要说明的是，滚动机构包括架体、缓冲构件与滚动台，所述滚动台设置于所述架体中且可向前或后滚动，所述缓冲构件设置于所述滚动台中；所述架体的一侧与所述增强现实系统中的显示器机构连接。
需要说明的是，所述滚动台包括前/后滚轴、若干滚轮以及踏板带，所述前/后滚轴分别设置于所述架体的前后两端的端部，若干的所述滚轮平均分布设置在架体两侧边的内表面，所述踏板带绕设于所述滚轴、所述滚轮的表面，通过电机带动前/后滚轴向前或后滚动，从而带动踏板带向前或后传输；所述缓冲机构设置于所述前/后滚轴之间和踏板带之下；不使用时，所述踏板带与所述缓冲机构之间具有间隙。
需要说明的是，所述缓冲机构包括承托架、压力传感器、连接柱与缓冲垫片，所述连接柱设置于所述承托架中，所述缓冲垫片穿接于所述连接柱上，且其上下表面与所述承托架的顶部下面、底部上面接触；所述压力传感器设置于所述承托架的顶部下面，用于检测使用者的脚部压力。
需要说明的是，所述转动机构包括电动推杆与转动关节，所述电动推杆的一端与所述滚动机构的底部连接，另一端与所述L形底座的底边连接；所述转动关节设置于滚动台与L形底座的竖边顶端之间。
需要说明的是，所述增强现实系统包括所述显示器机构和投影仪机构，具体包括显示器、固定架和旋转接头，以及投影仪、支架和旋转电机，所述显示器通过所述旋转接头与所述固定架连接，所述投影仪通过旋转电机与支架连接，其中，所述投影仪支架设置于减重架上；进一步的，通过投影仪在踏板带上形成真实步行轨迹，显示器上同时显示与其匹配的虚拟步行环境，实现增强现实效果。
需要说明的是，根据权利要求1和7所述的步行康复训练和评测设备，其特征在于，在所述旋转电机的带动下所述投影仪可相对所述支架而转动；所述显示器可以相对所述固定架而旋转；进一步的，通过该机构，增强现实系统可跟随所述步行平台位置变化而改变
需要说明的是，所述增强现实系统与所述滚动机构之间设有曲面结构系统，所述曲面结构系统包括曲面结构以及动作传感器。
需要说明的是，所述滚动机构的两侧分别设有步高标尺杆，所述步高标尺杆包括固定杆、定位杆与档杆，其中，所述定位杆套接于所述固定杆中，所述档杆垂直设置于所述定位杆的顶部；所述档杆由软性材质制成。
作为一种优选的技术方案，本发明还可以设有用于帮助患者进入设备的斜面结构；进一步的，所述斜面结构的一侧与所述L形底座的竖边固定连接。
作为一种优选的技术方案，本发明还通过以上所述压力传感器和所述动作传感器，评测步行训练时两脚压力分布情况和走路姿势情况，实现步行评测功能。
本发明的有益效果在于，使用方便，可模拟步行平台水平位、上坡位或下坡位，并且任意切换，其引入的步高标尺杆可进一步增加训练难度，并且结合增强现实环境，使训练更加有趣。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中步行平台的结构示意图；
图3为图2中缓冲构件的结构示意图；
图4为图1中的曲面结构系统示意图；
图5为图1中显示器机构的结构示意图；
图6为图1中投影仪机构的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。
如图1～图6所示，本发明为一种步行康复训练和评测设备，包括步行平台1与增强现实系统，所述步行平台1可以实现水平位、上坡位或下坡位之间的动作切换，并且固定连接增强现实系统中的显示器机构2；当所述步行平台进行所述动作切换时，所述增强现实系统可跟随所述步行平台位置变化而改变。
需要说明的是，所述步行平台包括滚动机构、转动机构与L形底座25，所述转动机构的电动推杆22设置于所述滚动机构与所述L形底座25的底边之间且可带动所述滚动机构实现所述动作切换；所述增强现实系统中的显示器机构2与所述滚动机构连接；其中，所述步行平台一侧还设有与所述L形底座连接的减重架4，投影仪机构6设置在减重架4上。
如图2、图3所示，滚动机构包括架体、缓冲构件26与滚动台21，所述滚动台21设置于所述架体中且可向前或后滚动，所述缓冲构件26设置于所述滚动台中；所述架体的一侧与所述增强现实系统中的显示器机构2连接。
如图2所示，所述滚动台21包括前/后滚轴、若干滚轮以及踏板带，所述前/后滚轴分别设置于所述架体的前后两端的端部，若干的所述滚轮平均分布设置在架体两侧边的内表面，所述踏板带绕设于所述滚轴、所述滚轮的表面，通过电机带动前/后滚轴向前或后滚动，从而带动踏板带向前或后传输；所述缓冲机构设置于所述前/后滚轴之间和踏板带之下；不使用时，所述踏板带与所述缓冲机构之间具有间隙。
如图3所示，所述缓冲机构26包括承托架、压力传感器、连接柱与缓冲垫片，所述连接柱设置于所述承托架中，所述缓冲垫片穿接于所述连接柱上，且其上下表面与所述承托架的顶部下面、底部上面接触；所述压力传感器设置于所述承托架的顶部下面。
如图2所示，所述转动机构包括电动推杆22与转动关节23，所述电动推杆22的一端与所述滚动机构的底部连接，另一端与所述L形底座25的底边连接；所述转动关节23设置于滚动台与L形底座25的竖边顶端之间。
进一步的，如图2所示，还包括与所述滚动机构电气连接有马达24，所述马达24设置于所述滚动机构与所述L形底座之间；还设有电机皮带，所述电机皮带的一端绕设于所述马达，另一端与所述滚动机构连接。
如图1、图4和图5所示，所述显示器固定架41与所述滚动机构之间设有曲面结构系统3，所述曲面结构系统3包括曲面结构31和动作传感器32。
作为一种优选的技术方案，所述动作传感器为现有技术中Kineck设备，其目的在于评测使用者步行时的姿势。
如图1、图5和图6所示，所述增强现实系统包括所述显示器机构2和投影仪机构6，具体包括显示器43、固定架41和旋转接头42，以及投影仪45、支架44和旋转电机46，所述显示器43通过所述旋转接头42与所述固定架41连接，所述投影仪45通过旋转电机46与支架44连接，其中，所述投影仪支架44设置于减重架4上；进一步的，通过投影仪在踏板带上形成真实步行轨迹，显示器上同时显示与其匹配的虚拟步行环境，实现增强现实效果。
如图5和图6所示，所述增强现实系统中，在所述旋转电机46的带动下所述投影仪45可相对所述支架44而转动；所述显示器43可以相对所述固定架41而旋转；进一步的，通过该机构，增强现实系统可跟随所述步行平台位置变化而改变。
进一步的，如图1所示，所述滚动机构的两侧分别设有步高标尺杆7，所述步高标尺杆7包括固定杆、定位杆与档杆，其中，所述定位杆套接于所述固定杆中，所述档杆垂直设置于所述定位杆的顶部；所述档杆由软性材质制成。
如图3和图4，作为一种优选的技术方案，本发明还通过以上所述压力传感器和所述动作传感器32，评测步行训练时两脚压力分布情况和走路姿势情况，实现步行评测功能。
作为一种优选的技术方案，如图1所示，本发明还可以设有用于帮助患者进入设备的斜面结构5，方便使用的轮椅上和落。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种步行康复训练和评测设备，其特征在于，包括步行平台和增强现实系统，所述步行平台可以实现水平位、上坡位或下坡位之间的动作切换，并且固定连接增强现实系统中的显示器机构；当所述步行平台进行所述动作切换时，所述增强现实系统可跟随所述步行平台位置变化而改变。
2.根据权利要求1所述的步行康复训练和评测设备，其特征在于，所述步行平台包括滚动机构、转动机构与L形底座，所述转动机构的电动推杆设置于所述滚动机构与所述L形底座的底边之间且可带动所述滚动机构实现所述动作切换；所述增强现实系统中的显示器机构与所述滚动机构连接；其中，所述步行平台一侧还设有与所述L形底座连接的减重架。
3.根据权利要求2所述的步行康复训练和评测设备，其特征在于，滚动机构包括架体、缓冲构件与滚动台，所述滚动台设置于所述架体中且可向前或后滚动，所述缓冲构件设置于所述滚动台中；所述架体的一侧与所述增强现实系统中的显示器机构连接。
4.根据权利要求3所述的步行康复训练和评测设备，其特征在于，所述滚动台包括前/后滚轴、若干滚轮以及踏板带，所述前/后滚轴分别设置于所述架体的前后两端的端部，若干的所述滚轮平均分布设置在架体两侧边的内表面，所述踏板带绕设于所述滚轴、所述滚轮的表面，通过电机带动前/后滚轴向前或后滚动，从而带动踏板带向前或后传输；所述缓冲机构设置于所述前/后滚轴之间和踏板带之下；不使用时，所述踏板带与所述缓冲机构之间具有间隙。
5.根据权利要求3所述的步行康复训练和评测设备，其特征在于，所述缓冲机构包括承托架、压力传感器、连接柱与缓冲垫片，所述连接柱设置于所述承托架中，所述缓冲垫片穿接于所述连接柱上，且其上下表面与所述承托架的顶部下面、底部上面接触；所述压力传感器设置于所述承托架的顶部下面，用于检测使用者的脚部压力。
6.根据权利要求2所述的步行康复训练和评测设备，其特征在于，所述转动机构包括电动推杆与转动关节，所述电动推杆的一端与所述滚动机构的底部连接，另一端与所述L形底座的底边连接；所述转动关节设置于滚动台与L形底座的竖边顶端之间。
7.根据权利要求1所述的步行康复训练和评测设备，其特征在于，所述增强现实系统包括所述显示器机构和投影仪机构，具体包括显示器、固定架和旋转接头，以及投影仪、支架和旋转电机，所述显示器通过所述旋转接头与所述固定架连接，所述投影仪通过旋转电机与支架连接，其中，所述投影仪支架设置于减重架上。
8.根据权利要求7所述的步行康复训练和评测设备，其特征在于，在所述旋转电机的带动下所述投影仪可相对所述支架而转动；所述显示器可以相对所述固定架而旋转。
9.根据权利要求2所述的步行康复训练和评测设备，其特征在于，所述增强现实系统与所述滚动机构之间设有曲面结构系统，所述曲面结构系统包括曲面结构以及动作传感器。
10.根据权利要求2或3所述的步行康复训练和评测设备，其特征在于，所述滚动机构的两侧分别设有步高标尺杆，所述步高标尺杆包括固定杆、定位杆与档杆，其中，所述定位杆套接于所述固定杆中，所述档杆垂直设置于所述定位杆的顶部；所述档杆由软性材质制成。
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- 2017-07-17 CN CN201710580346.7A patent/CN107184374B/zh active Active
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