CN108694992A - 一种可穿戴的运动辅助康复系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可穿戴的运动辅助康复系统，用于腿部受伤和行动不便的患者进行康复辅助训练或用于老年人锻炼监控。系统包括超声波测距设备和软件系统，所述超声波测距装置内置单片机控制器，正面有超声波传感器，侧面分别有震动马达以及蓝牙芯片；软件系统包括超声波测距装置端、患者端、医生端以及服务器端，超声波测距装置端将步距信息发送到患者端，患者端采集运动步距大小，并根据数据控制手机媒体音量大小，并将数据上传至服务器端，患者端与医生端分别与服务器端进行通讯连接。本发明能即时获取患者训练效果，通过媒体音量大小的改变激励患者运动的欲望，通过震动提示运动状态是否符合要求，医生可以及时获取患者的运动复健状况。
Description
技术领域
本发明涉及可穿戴产品领域，特别是涉及一种可穿戴的运动辅助康复系统。
背景技术
腿部受伤需要康健的用户以及行动不便的人士在运动时，往往由于运动过程枯燥无趣、劳累等原因，不能达到康复训练的预期效果，使得康复训练效果偏低，并且由于医生紧缺不能进行一对一指导训练，造成不能及时了解患者的运动康复情况。在患者康复训练过程中或老年人日常锻炼中，可根据步幅设定鼓励机制，步幅过小达不到训练目的时可将手机音乐播放器的声音调小，或播放用户不喜欢的音乐等，步幅达到要求时，可将手机音乐播放器的声音调大，或播放用户喜的音乐等。另外针对不同用户，可以制定不同的步幅参数。用户的步幅、步速、步距等信息会上传到服务器上，作为医疗机构进行医疗决策的依据。
发明内容
为了解决上述患者康复训练效果偏低以及医生不能及时了解患者运动康复情况的问题，本发明提供了一种为腿部受伤以及行动不便的患者设计的可穿戴运动辅助康复设备和软件系统。
本发明的技术方案如下：一种可穿戴的运动辅助康复系统，包括超声波测距设备和软件系统，其中超声波测距设备其特征在于所述超声波测距设备缚于用户两个小腿上，所述超声波测距设备内置有单片机控制器，所述超声波测距系统正面有超声波传感器，通过导线将超声波传感器连接到单片机控制器上，所述超声波测距系统左侧面有振动马达，通过导线将震动马达连接到单片机控制器上，所述超声波测距系统中有蓝牙芯片，通过导线将蓝牙芯片连接到单片机控制器上，所述缚带外表面有供电接口，通过内置于缚带的导线连接到超声波测距系统上，所述软件系统包括超声波测距设备、患者端、医生端和服务器端，超声波测距设备通过蓝牙进行通讯将步距信息发送到患者端，患者端和医生端分别与服务器端进行无线通讯连接。
所述超声波传感器探测距离设置为10米内。
所述蓝牙芯片传输距离设置为10米内。
所述供电接口为可充电性，为超声波测距系统供能。
所述超声波测距系统的外壳为轻质塑料材料制成。
所述超声波测距系统将数据通过蓝牙芯片上传至患者端。
所述超声波测距系统中测量的有效数据，在患者端通过过滤算法进行获取。
所述超声波测距系统中步距的计算结果，在患者端通过近似步距的算法进行获取，即步距s≈s1和s≈s2。
所述单片机控制器含有震动模块，可通过振动马达震动提示。
所述患者端采集硬件设备监测到的患者步距等信息。
所述患者端将根据步距大小的变化控制手机播放器的媒体音量大小变化，并将患者运动步距数据上传至服务器。
所述患者端可根据不同的患者设置步距的有效范围。
所述医生端从服务器端获取患者某时间段内的步距数据信息，以供医疗决策进行参考。
本发明的优点：其可穿戴的运动辅助康复设备，解决了患者康复训练效果偏低以及医生不能及时了解患者运动康复情况等问题，测量结果实时的传输到患者手机端，根据步距大小改变手机媒体音量的大小，从而激发患者的运动欲望，并能通过震动提示该运动的状态不符合医生要求，最终，将患者的运动数据上传至服务器端，医生端获取患者运动数据表进行分析并给出患者运动的合理性建议。
附图说明
附图1是本发明流程图。
附图2 本发明超声波测距装置结构示意图，其中1为缚带，2为超声波测距系统，3为单片机控制器，4为超声波传感器，5为震动马达，6为蓝牙芯片，7为供电接口，8为导线。
附图3是本发明系统部署图，其中包含佩戴于用户腿上的图3所示测距装置（9）、患者客户端（10）为移动设备、医生客户端（11）为移动设备和后台数据管理端（12）。
附图4 本发明近似步距选取示意图。
附图5 本发明数据筛选流程图。
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。
在图1中，所述软件系统患者端和医生端登陆后，判断是医生用户则从服务器端获取指定时间段的患者步距、步频、步速等信息；判断是患者用户则开启超声波测距，筛选测量的数据，计算步距、步频、步速等数据，根据步距大小调整手机媒体音量，并将患者数据上传到服务器端。
在图2中，所述超声波测距装置2内置有单片机控制器4，所述超声波测距系统2正面有超声波传感器5，通过导线将超声波传感器5连接到单片机控制器4上，所述超声波测距系统2左侧面有振动马达6，通过导线将震动马达6连接到单片机控制器4上，所述超声波测距系统2右侧面有蓝牙芯片7，通过导线将蓝牙芯片7连接到单片机控制器4上，所述缚带1外表面有供电接口8，通过内置于缚带1的导线连接到超声波测距系统2上。
在在图3中，所述图2测距装置（9）采集步距通过蓝牙传输到患者端（10），患者端（10）数据分析得到步距、步频、步速，步距不合理则减小音乐音量，并将步距等信息发送到服务器端（12），医生端（11）可从服务器端获取步距、步频、步速等信息。
所述超声波传感器探测距离设置为10米内。所述蓝牙芯片传输距离设置为10米内。所述供电接口为可充电性，为超声波测距系统供能。所述超声波测距系统的外壳为轻质塑料材料制成。
所述超声波测距系统将数据通过蓝牙芯片上传至患者端。
所述超声波测距系统中测量的有效数据，在患者端通过过滤算法进行获取。
所述超声波测距系统中步距的计算结果，在患者端通过近似步距的算法进行获取，即步距s≈s1或s≈s2。
所述单片机控制器含有震动模块，当患者运动过程中有不符合医生所建议的运动时，通过震动来进行提示。
所述患者端负责采集硬件设备监测到的患者步距的大小，并能根据步距大小的变化控制手机播放器的媒体音量大小变化，最终将患者运动步距数据上传至服务器。
所述医生端从服务器端获取患者某时间段内的步距数据信息，以供医生进行参考。
在图5中，所述发明数据筛选流程图，患者端（10）接收到测距装置（9）发来的步距信息，判断是否在合理的范围内（范围从min到max），如果不在合理的范围内则视为无效数据，重新接收后续数据，如果在合理的范围内视为有效数据，转发给步距计算线程进行处理，数据中的min和max可根据患者的情况由患者端（9）设定。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种可穿戴的运动辅助康复系统，包括超声波测距设备和软件系统，其特征在于：所述超声波测距设备缚于腕带（1）上，所述超声波测距设备内置有单片机控制器（4），所述超声波测距设备正面有超声波传感器（5），通过导线将超声波传感器（5）连接到单片机控制器（4）上，所述超声波测距设备左侧面有振动马达（6），通过导线将震动马达（6）连接到单片机控制器（4）上，所述超声波测距设备中有蓝牙芯片（7），通过导线将蓝牙芯片（7）连接到单片机控制器（4）上，所述缚带（1）外表面有供电接口（8），通过内置于缚带（1）的导线连接到超声波测距设备上；。
2.根据权利要求1所述的可穿戴的运动辅助康复设备，其特征在于：所述单片机控制器（4）含有震动模块，可通过振动马达（6）震动提示。
3.根据权利要求1所述的可穿戴的运动辅助康复设备，其特征在于：所述供电接口（8）为可充电性，为超声波测距设备供能。
4.根据权利要求1所述的可穿戴的运动辅助康复设备，其特征在于：所述超声波测距设备（9）将数据通过蓝牙芯片（7）上传至患者端（10）。
5.根据权利要求1所述的可穿戴的运动辅助康复设备，其特征在于：所述超声波测距设备中测量的有效数据，在患者端（10）通过过滤算法进行获取。
6.根据权利要求1所述的可穿戴的运动辅助康复设备，其特征在于：所述超声波测距设备中步距的测量，在患者端（10）通过近似步距的算法进行获取，即步距s≈s1或s≈s2。
7.根据权利要求1所述的可穿戴的运动辅助康复系统，其特征在于：所述患者端（10）负责采集硬件设备监测到的患者步距、步频、步速，并能根据步距大小、步频、步速的变化控制手机播放器的媒体音量大小变化，并将患者运动步距数据上传至服务器。
8.根据权利要求1所述的可穿戴的运动辅助康复系统，其特征在于：所述医生端（11）从服务器端（12）获取患者步距、步频、步速，并对患者的步距进行分析处理，进行医疗决策。
9.根据权利要求1所述的可穿戴的运动辅助康复系统，其特征在于：服务器端（12）接收患者端（10）发送的步距等信息，对患者的步距大小进行分析处理，服务器端（12）对患者端（10）和医生端（11）提供数据查询、统计功能。
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