CN110736633B - 康复设备摔倒保护功能的测试方法、系统及存储介质 - Google Patents

康复设备摔倒保护功能的测试方法、系统及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种康复设备摔倒保护功能的测试方法、系统及存储介质，所述测试方法包括：获取待康复训练的患者的身体数据；根据身体数据设置测试系统的测试始重、测试始高和理想停止高度；根据测试始重、测试始高和理想停止高度计算得到患者的保护高度；在与测试始高对应的测试位置悬挂与测试始重对应的砝码；获取砝码坠落后保护装置在保护高度对砝码进行支撑保护后砝码的实际停止高度；根据理想停止高度和实际停止高度判断保护装置是否有效。利用载荷从设定的高度下落，模拟患者摔倒/跌落，通过检测保护装置保护的砝码能否有效停止在可接受的安全范围内，最终得出保护装置的保护是否有效的结论。

Description

康复设备摔倒保护功能的测试方法、系统及存储介质
技术领域
本发明属于康复设备的智能检测领域，特别涉及一种康复设备摔倒保护功能的测试方法、系统及存储介质。
背景技术
目前应用在康复设备中的摔倒、跌落行为检测多采用机器视觉监控设备和可穿戴人工智能检测报警，前者基于图像处理的检测方法，经过图像分割、投影和阈值等算法处理采集到的图像信息，实现摔倒检测，后者无需用户自主启动，可在运动相对稳定的环境下自动监测摔倒并自动完成报警，上述两种检测方式均带有一定的预判性质，在检测到摔倒趋势后，设备会采取一定的保护措施，确保患者不会摔倒在地，其摔倒保护的方法有：
1)采用股骨保护器等物理方式的防护器具，这种方式不具备普遍性，且对材料的缓冲性能要求较高；
2)采用悬吊结构，在检测到患者有摔倒趋势时，用悬吊带将患者吊起，避免其摔至地面；这种方式的设备一般高度、体积都会较大，对安装环境、场地的要求较高；
3)针对前两种方法的局限性，更优的是采用辅助支撑机构，通过设定保护高度，在检测到患者有摔倒趋势时，利用支撑机构支撑起患者，避免摔倒；但是这种方式对辅助支撑机构的结构安全要求较高，支撑机构能否在保护高度有效停止并支撑起患者，保护其不会摔倒，对整个设备的安全使用尤为重要，因此测试摔倒保护是否有效是保证设备安全可靠的前提。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中缺乏对康复设备的保护装置的有效测试的缺陷，提供一种康复设备摔倒保护功能的测试方法、系统及存储介质。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种康复设备摔倒保护功能的测试方法，所述测试方法包括：
获取待康复训练的患者的身体数据；
根据所述身体数据设置所述测试系统的测试始重、测试始高和理想停止高度，所述理想停止高度为所述患者在康复设备的保护装置的支撑保护后的最低停止高度；
根据所述测试始重、测试始高和所述理想停止高度计算得到所述患者的保护高度，所述保护高度为所述保护装置对患者执行支撑保护的最低高度；
在与所述测试始高对应的测试位置悬挂与所述测试始重对应的砝码；
获取所述砝码坠落后所述保护装置在所述保护高度对所述砝码进行支撑保护后所述砝码的实际停止高度；
根据所述理想停止高度和所述实际停止高度判断所述保护装置是否有效。
较佳地，所述身体数据包括患者身高、患者髋关节处大转子至患者足底的距离和患者体重，所述根据所述身体数据设置所述测试系统的测试始重、测试始高和理想停止高度的步骤具体包括：
根据所述患者体重设置所述测试始重；
根据所述患者髋关节处大转子至患者足底的距离设置所述测试始高；
根据所述患者身高和所述患者体重设置所述理想停止高度。
较佳地，所述在与所述测试始高对应的测试位置悬挂与所述测试始重对应的砝码的步骤之后，所述测试方法还包括：
获取所述测试位置的实际高度；
根据所述实际高度对所述实际停止高度进行修正；
所述根据所述理想停止高度和所述实际停止高度判断所述保护装置是否有效的步骤中，根据修正后的实际停止高度进行判断。
较佳地，所述在与所述测试始高对应的测试位置悬挂与所述测试始重对应的砝码的步骤之前，所述测试方法还包括：
预设目标测试次数；
所述根据所述理想停止高度和所述实际停止高度判断所述保护装置是否有效的步骤具体包括：
判断所述理想停止高度与所述实际停止高度的差值是否在预设高度值范围内，若是，则确定所述保护装置的当前保护有效，若否，则确定所述保护装置的当前保护无效，然后返回所述在与所述测试始高对应的测试位置悬挂与所述测试始重对应的砝码的步骤继续测试直至测试的次数达到所述目标测试次数；
统计得到所述保护装置的保护有效率。
较佳地，所述测试方法通过以下公式求解所述保护高度，具体包括：
mg(hs-h)＝MA(h-ht)
其中，h为保护高度，m为测试始重，hs为测试始高，ht为理想停止高度，MA为保护装置执行支撑保护的制动力。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述的康复设备摔倒保护功能的测试方法的步骤。
一种康复设备摔倒保护功能的测试系统，所述测试系统包括患者数据获取模块、数据设置模块、数据计算模块、测试模块、位置数据获取模块和判断模块；
所述患者数据获取模块用于获取待康复训练的患者的身体数据；
所述数据设置模块用于根据所述身体数据设置所述测试系统的测试始重、测试始高和理想停止高度，所述理想停止高度为所述患者在康复设备的保护装置的支撑保护后的最低停止高度；
所述数据计算模块用于根据所述测试始重、测试始高和所述理想停止高度计算得到所述患者的保护高度，所述保护高度为所述保护装置对患者执行支撑保护的最低高度；
所述测试模块用于在与所述测试始高对应的测试位置悬挂与所述测试始重对应的砝码；
所述位置数据获取模块用于获取所述砝码坠落后所述保护装置在所述保护高度对所述砝码进行支撑保护后所述砝码的实际停止高度；
所述判断模块用于根据所述理想停止高度和所述实际停止高度判断所述保护装置是否有效。
较佳地，所述身体数据包括患者身高、患者髋关节处大转子至患者足底的距离和患者体重；
所述数据设置模块用于根据所述患者体重设置所述测试始重，还用于根据所述患者髋关节处大转子至患者足底的距离设置所述测试始高，还用于根据所述患者身高和所述患者体重设置所述理想停止高度。
较佳地，所述测试系统还包括数据修正模块；
所述位置数据获取模块还用于获取所述测试位置的实际高度；
所述数据修正模块用于根据所述实际高度对所述实际停止高度进行修正；
所述判断模块用于根据修正后的实际停止高度进行判断。
较佳地，所述测试系统还包括测试次数预设模块和统计模块；
所述测试次数预设模块用于预设目标测试次数；
所述判断模块用于判断所述理想停止高度与所述实际停止高度的差值是否在预设高度值范围内，若是，则确定所述保护装置的当前保护有效，若否，则确定所述保护装置的当前保护无效，然后调用所述测试模块在所述测试位置悬挂所述砝码继续测试直至测试的次数达到所述目标测试次数；
所述统计模块用于统计得到所述保护装置的保护有效率。
本发明的积极进步效果在于：根据获取的患者数据得到测试预设数据，利用载荷从设定的高度下落，模拟患者摔倒/跌落，通过检测保护装置保护的砝码的实际停止高度与预先设定的理想停止高度作对比，检测砝码能否有效停止在可接受的安全范围内，最终得出保护装置的保护是否有效的结论。
附图说明
图1为本发明实施例1的康复设备摔倒保护功能的测试方法的流程图。
图2为本发明实施例1的康复设备摔倒保护功能的测试方法中步骤20的流程图。
图3为本发明实施例2的康复设备摔倒保护功能的测试方法的流程图。
图4为本发明实施例3的康复设备摔倒保护功能的测试方法的流程图。
图5为本发明实施例5的康复设备摔倒保护功能的测试系统的模块示意图。
图6为本发明实施例6的康复设备摔倒保护功能的测试系统的模块示意图。
图7为本发明实施例7的康复设备摔倒保护功能的测试系统的模块示意图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
本申请的应用前提是对通过设定保护高度、采用辅助支撑机构进行使用者摔倒保护的康复类设备的测试。
一种康复设备摔倒保护功能的测试方法，如图1所示，所述测试方法包括：
步骤10、获取待康复训练的患者的身体数据；
步骤20、根据身体数据设置测试系统的测试始重、测试始高和理想停止高度；所述理想停止高度为所述患者在康复设备的保护装置的支撑保护后的最低停止高度；
步骤30、根据测试始重、测试始高和理想停止高度计算得到患者的保护高度；所述保护高度为所述保护装置对患者执行支撑保护的最低高度；
步骤40、在与测试始高对应的测试位置悬挂与测试始重对应的砝码；
步骤50、获取砝码坠落后保护装置在保护高度对砝码进行支撑保护后砝码的实际停止高度；
步骤60、根据理想停止高度和实际停止高度判断保护装置是否有效。
其中，所述身体数据包括患者身高、患者髋关节处大转子至患者足底的距离和患者体重，如图2所示，步骤20具体包括：
步骤201、根据患者体重设置测试始重；实际应用中应小于人体体重，可以根据患者的体重范围设定不同的测试系数，即测试系数乘以患者体重得到测试始重，测试系数的值取0.5～1。
步骤202、根据患者髋关节处大转子至患者足底的距离设置测试始高；可以直接设定患者髋关节处大转子至患者足底的距离为测试始高，一般在0.7～1.2m之间。
步骤203、根据患者身高和患者体重设置理想停止高度。可以根据患者的体重范围和身高范围设定不同的值，也可以设置统一标准值，比如20cm等。
本实施例中，所述测试方法通过以下公式求解所述保护高度，具体包括：
mg(hs-h)＝MA(h-ht)
其中，h为保护高度，m为测试始重，hs为测试始高，ht为理想停止高度，MA为保护装置执行支撑保护的制动力。
本实施例中，根据获取的患者数据得到测试预设数据，利用载荷从设定的高度下落，模拟患者摔倒/跌落，通过检测保护装置保护的砝码的实际停止高度与预先设定的理想停止高度作对比，检测砝码能否有效停止在可接受的安全范围内，最终得出保护装置的保护是否有效的结论。
实施例2
本实施例的康复设备摔倒保护功能的测试方法是在实施例1的基础上进一步改进，如图3所示，步骤40之后，所述测试方法还包括：
步骤41、获取测试位置的实际高度；
步骤42、根据实际高度对实际停止高度进行修正；
进一步的，步骤60具体包括：
步骤60'、根据理想停止高度和修正后的实际停止高度判断保护装置是否有效。
比如，测量得到的测试位置的实际高度与测试始高的差值为△，最终比较时，将he+△与ht进行比较，he为实际停止高度。
实施例3
本实施例的康复设备摔倒保护功能的测试方法是在实施例1的基础上进一步改进，如图4所示，步骤40之前，所述测试方法还包括：
步骤31、预设目标测试次数；
进一步的，步骤60具体包括：
步骤601、判断理想停止高度与实际停止高度的差值是否在预设高度值范围内，若是，则执行步骤602，若否，则执行步骤603；
步骤602、确定保护装置的当前保护有效，然后返回步骤40；
步骤603、确定保护装置的当前保护无效，然后返回步骤40，直至测试的次数达到所述目标测试次数；
步骤604、统计得到保护装置的保护有效率。
需要说明的是，为更大程度模拟人在正常使用设备情况下可能触碰不同的保护高度，可不局限于一具体患者，可以根据被测设备的实际使用情况选择不同的载荷的测试始重及测试始高，进而对更全面有效的对保护装置的保护有效率即保护有效的比率进行检测统计。
实施例4
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现实施例1-3中任意一个实施例所述的康复设备摔倒保护功能的测试方法的步骤。
其中，可读存储介质可以采用的更具体可以包括但不限于：便携式盘、硬盘、随机存取存储器、只读存储器、可擦拭可编程只读存储器、光存储器件、磁存储器件或上述的任意合适的组合。
在可能的实施方式中，本发明还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行实现实施例1-3中任意一个实施例所述的康复设备摔倒保护功能的测试方法的步骤。
其中，可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明的程序代码，所述程序代码可以完全地在用户设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户设备上部分在远程设备上执行或完全在远程设备上执行。
实施例5
一种康复设备摔倒保护功能的测试系统，如图5所示，所述测试系统包括患者数据获取模块1、数据设置模块2、数据计算模块3、测试模块4、位置数据获取模块5和判断模块6；
所述患者数据获取模块1用于获取待康复训练的患者的身体数据；
所述数据设置模块2用于根据所述身体数据设置所述测试系统的测试始重、测试始高和理想停止高度，所述理想停止高度为所述患者在康复设备的保护装置的支撑保护后的最低停止高度；
所述数据计算模块3用于根据所述测试始重、测试始高和所述理想停止高度计算得到所述患者的保护高度，所述保护高度为所述保护装置对患者执行支撑保护的最低高度；
所述测试模块4用于在与所述测试始高对应的测试位置悬挂与所述测试始重对应的砝码；
所述位置数据获取模块5用于获取所述砝码坠落后所述保护装置在所述保护高度对所述砝码进行支撑保护后所述砝码的实际停止高度；
所述判断模块6用于根据所述理想停止高度和所述实际停止高度判断所述保护装置是否有效。
其中，所述身体数据包括患者身高、患者髋关节处大转子至患者足底的距离和患者体重；
所述数据设置模块2用于根据所述患者体重设置所述测试始重，实际应用中应小于人体体重，可以根据患者的体重范围设定不同的测试系数，即测试系数乘以患者体重得到测试始重，测试系数的值取0.5～1。
所述数据设置模块2还用于根据所述患者髋关节处大转子至患者足底的距离设置所述测试始高，可以直接设定患者髋关节处大转子至患者足底的距离为测试始高，一般在0.7～1.2m之间。
所述数据设置模块2还用于根据所述患者身高和所述患者体重设置所述理想停止高度。可以根据患者的体重范围和身高范围设定不同的值，也可以设置统一标准值，比如20cm等。
本实施例中，所述测试方法通过以下公式求解所述保护高度，具体包括：
mg(hs-h)＝MA(h-ht)
其中，h为保护高度，m为测试始重，hs为测试始高，ht为理想停止高度，MA为保护装置执行支撑保护的制动力。
本实施例中，根据获取的患者数据得到测试预设数据，利用载荷从设定的高度下落，模拟患者摔倒/跌落，通过检测保护装置保护的砝码的实际停止高度与预先设定的理想停止高度作对比，检测砝码能否有效停止在可接受的安全范围内，最终得出保护装置的保护是否有效的结论。
实施例6
本实施例的康复设备摔倒保护功能的测试方法是在实施例5的基础上进一步改进，如图6所示，所述测试系统还包括数据修正模块7；
所述位置数据获取模块5还用于获取所述测试位置的实际高度；
所述数据修正模块7用于根据所述实际高度对所述实际停止高度进行修正；
所述判断模块6用于根据修正后的实际停止高度进行判断。
比如，测量得到的测试位置的实际高度与测试始高的差值为Δ，最终比较时，将he+Δ与ht进行比较，he为实际停止高度。
实施例7
本实施例的康复设备摔倒保护功能的测试方法是在实施例5的基础上进一步改进，如图7所示，所述测试系统还包括测试次数预设模块8和统计模块9；
所述测试次数预设模块8用于预设目标测试次数；
所述判断模块6用于判断所述理想停止高度与所述实际停止高度的差值是否在预设高度值范围内，若是，则确定所述保护装置的当前保护有效，若否，则确定所述保护装置的当前保护无效，然后调用所述测试模块4在所述测试位置悬挂所述砝码继续测试直至测试的次数达到所述目标测试次数；
所述统计模块9用于统计得到所述保护装置的保护有效率。
需要说明的是，为更大程度模拟人在正常使用设备情况下可能触碰不同的保护高度，可不局限于一具体患者，可以根据被测设备的实际使用情况选择不同的载荷的测试始重及测试始高，进而对更全面有效的对保护装置的保护有效率即保护有效的比率进行检测统计。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种康复设备摔倒保护功能的测试方法，其特征在于，所述测试方法包括：
获取待康复训练的患者的身体数据；
根据所述身体数据设置所述测试系统的测试始重、测试始高和理想停止高度，所述理想停止高度为所述患者在康复设备的保护装置的支撑保护后的最低停止高度；
根据所述测试始重、测试始高和所述理想停止高度计算得到所述患者的保护高度，所述保护高度为所述保护装置对患者执行支撑保护的最低高度；
在与所述测试始高对应的测试位置悬挂与所述测试始重对应的砝码；
获取所述砝码坠落后所述保护装置在所述保护高度对所述砝码进行支撑保护后所述砝码的实际停止高度；
根据所述理想停止高度和所述实际停止高度判断所述保护装置是否有效。
2.如权利要求1所述的康复设备摔倒保护功能的测试方法，其特征在于，所述身体数据包括患者身高、患者髋关节处大转子至患者足底的距离和患者体重，所述根据所述身体数据设置所述测试系统的测试始重、测试始高和理想停止高度的步骤具体包括：
根据所述患者体重设置所述测试始重；
根据所述患者髋关节处大转子至患者足底的距离设置所述测试始高；
根据所述患者身高和所述患者体重设置所述理想停止高度。
3.如权利要求1所述的康复设备摔倒保护功能的测试方法，其特征在于，所述在与所述测试始高对应的测试位置悬挂与所述测试始重对应的砝码的步骤之后，所述测试方法还包括：
获取所述测试位置的实际高度；
根据所述实际高度对所述实际停止高度进行修正；
所述根据所述理想停止高度和所述实际停止高度判断所述保护装置是否有效的步骤中，根据修正后的实际停止高度进行判断。
4.如权利要求1所述的康复设备摔倒保护功能的测试方法，其特征在于，所述在与所述测试始高对应的测试位置悬挂与所述测试始重对应的砝码的步骤之前，所述测试方法还包括：
预设目标测试次数；
所述根据所述理想停止高度和所述实际停止高度判断所述保护装置是否有效的步骤具体包括：
判断所述理想停止高度与所述实际停止高度的差值是否在预设高度值范围内，若是，则确定所述保护装置的当前保护有效，若否，则确定所述保护装置的当前保护无效，然后返回所述在与所述测试始高对应的测试位置悬挂与所述测试始重对应的砝码的步骤继续测试直至测试的次数达到所述目标测试次数；
统计得到所述保护装置的保护有效率。
5.如权利要求1所述的康复设备摔倒保护功能的测试方法，其特征在于，所述测试方法通过以下公式求解所述保护高度，具体包括：
mg(hs-h)＝MA(h-ht)
其中，h为保护高度，m为测试始重，hs为测试始高，ht为理想停止高度，MA为保护装置执行支撑保护的制动力。
6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述的康复设备摔倒保护功能的测试方法的步骤。
7.一种康复设备摔倒保护功能的测试系统，其特征在于，所述测试系统包括患者数据获取模块、数据设置模块、数据计算模块、测试模块、位置数据获取模块和判断模块；
所述患者数据获取模块用于获取待康复训练的患者的身体数据；
所述数据设置模块用于根据所述身体数据设置所述测试系统的测试始重、测试始高和理想停止高度，所述理想停止高度为所述患者在康复设备的保护装置的支撑保护后的最低停止高度；
所述数据计算模块用于根据所述测试始重、测试始高和所述理想停止高度计算得到所述患者的保护高度，所述保护高度为所述保护装置对患者执行支撑保护的最低高度；
所述测试模块用于在与所述测试始高对应的测试位置悬挂与所述测试始重对应的砝码；
所述位置数据获取模块用于获取所述砝码坠落后所述保护装置在所述保护高度对所述砝码进行支撑保护后所述砝码的实际停止高度；
所述判断模块用于根据所述理想停止高度和所述实际停止高度判断所述保护装置是否有效。
8.如权利要求7所述的康复设备摔倒保护功能的测试系统，其特征在于，所述身体数据包括患者身高、患者髋关节处大转子至患者足底的距离和患者体重；
所述数据设置模块用于根据所述患者体重设置所述测试始重，还用于根据所述患者髋关节处大转子至患者足底的距离设置所述测试始高，还用于根据所述患者身高和所述患者体重设置所述理想停止高度。
9.如权利要求7所述的康复设备摔倒保护功能的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括数据修正模块；
所述位置数据获取模块还用于获取所述测试位置的实际高度；
所述数据修正模块用于根据所述实际高度对所述实际停止高度进行修正；
所述判断模块用于根据修正后的实际停止高度进行判断。
10.如权利要求7所述的康复设备摔倒保护功能的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括测试次数预设模块和统计模块；
所述测试次数预设模块用于预设目标测试次数；
所述判断模块用于判断所述理想停止高度与所述实际停止高度的差值是否在预设高度值范围内，若是，则确定所述保护装置的当前保护有效，若否，则确定所述保护装置的当前保护无效，然后调用所述测试模块在所述测试位置悬挂所述砝码继续测试直至测试的次数达到所述目标测试次数；
所述统计模块用于统计得到所述保护装置的保护有效率。
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Assignee: SHANGHAI ELECTRIC INTELLIGENT REHABILITATION MEDICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Assignor: Shanghai Electric Group Co.,Ltd.

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Denomination of invention: Testing methods, systems, and storage media for the fall protection function of rehabilitation equipment

Granted publication date: 20210625

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