CN114870341A - 一种四肢联动运动康复设备及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种四肢联动运动康复设备,首先数据采集模块通过多个传感器来采集患者数据,包括血氧、血压、心率以及踏车转速,这些数据会通过数据采集模块传输给控制模块,可以在控制模块观察患者数据;此时PAD底架上的PAD控制装置会显示当前转速,为保证患者蹬车的转速维持在一定范围内,由PAD控制装置下发功率数值,功率数值的范围在0‑180之间,功率的初始值为0,控制模块接收到功率数值后,会按比例调整PWM的占空比,进而改变电压,最后患者的训练数据通过数据储存模块,被实时显示与记录下来。本发明通过硬件部分和软件部分配合,能够根据患者的血氧、血压、心率以及踏车转速数据,实时的调整运动强度,便于患者使用。
Description
技术领域
本发明涉及四肢联动康复设备及其控制方法技术领域,具体为一种四肢联动运动康复设备及其控制方法。
背景技术
中风、脑外伤后偏瘫,脊髓损伤后截瘫、四肢瘫,均因出现运动功能障碍,生活不能自理,严重影响患者的生活质量,也给患者家庭和社会造成沉重的负担。对于这些患者通常需要进行康复训练,综合、协调地应用各种措施,消除或减轻病、伤、残者身心及社会功能障碍,增强其自立能力,改变其生活状态,使其最终重返社会、提高生活质量。其中,探索改善患者运动功能障碍的康复技术和设备,一直是康复工作者努力研发的方向。
随着科技的进步,智能化技术不断融入到康复设备之中。但是,目前的坐式四肢康复训练设备的训练效果较差,不利于患者康复。
因此,提出一种四肢联动运动康复设备及其控制方法,以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种四肢联动运动康复设备,包括硬件部分和软件部分,所述硬件部分包括PAD控制装置、车头支撑杆、架体、地脚、脚轮、脚部连杆、手部连杆、踏板、把手禁锢装置、把手连杆、上车平台、平台装饰支撑板、PAD底架、座椅、座椅底架、电机罩、左壳体、右壳体、把手、导轨;所述软件部分由控制模块、数据采集模块以及数据储存模块组成,数据采集模块主要用于采集患者数据并上传,控制模块主要用于控制患者的训练强度,数据储存模块用于记录和保存患者的训练数据。
进一步的,所述架体前端底部两侧分别设置有地脚,所述架体后端底部两侧分别设置有脚轮,所述架体前端上方设置有车头支撑杆,所述车头支撑杆上方设置有PAD底架,所述PAD底架上方设置有PAD控制装置,所述车头支撑杆中心位置外部两侧分别与手部连杆转动连接,所述手动连杆另一端设置有把手禁锢装置,所述把手禁锢装置与把手连杆连接,所述把手连杆与把手连接,所述架体后端两侧分别设置有左壳体、右壳体,所述左壳体、右壳体合并后前端设置有平台装饰支撑板,所述平台装饰支撑板上方设置有上车平台,所述左壳体、右壳体合并后上方的架体两侧设置有导轨,所述导轨通过滑块与座椅底架滑动连接,所述导轨上方设置有电机罩,所述座椅底架上方设置有座椅,所述左壳体、右壳体内部设置有驱动模块,所述PAD控制装置与驱动模块电性连接。
进一步的,所述控制方法的步骤为:
步骤一:首先数据采集模块通过多个传感器来采集患者数据,包括血氧、血压、心率以及踏车转速,这些数据会通过数据采集模块传输给控制模块,可以在控制模块观察患者数据;
步骤二:此时PAD底架上的PAD控制装置会显示当前转速,为保证患者蹬车的转速维持在一定范围内,由PAD控制装置下发功率数值,功率数值的范围在0-180之间,功率的初始值为0,控制模块接收到功率数值后,会按比例调整PWM的占空比,进而改变电压,根据U=IR,在电阻不变时,电压增大,电流也会增大;根据电生磁:F=BIL,电流越大,产生的磁场越强,磁场成圆形,会对蹬车产生阻力,此时磁性增强,需要克服磁力做的功增多,也就更费力;
步骤三:最后患者的训练数据通过数据储存模块,被实时显示与记录下来。
进一步的,所述数据采集模块采集到的数据可作为功率调整的参数,当设定了心率恒定方案后,患者心率低于设置的上限时,自动增加功率,当患者心率超过设置的上限时,会自动降低功率,以保证患者的安全。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:本发明通过硬件部分和软件部分配合,能够根据患者的血氧、血压、心率以及踏车转速数据,实时的调整运动强度,便于患者使用。
附图说明
图1是本发明的设备结构示意图;
图2是本发明的方法步骤示意图。
具体实施方式
如附图1所示,本发明提供的一种实施一种四肢联动运动康复设备,包括硬件部分和软件部分,所述硬件部分包括PAD控制装置1、车头支撑杆2、架体3、地脚4、脚轮5、脚部连杆6、手部连杆7、踏板8、把手禁锢装置9、把手连杆10、上车平台11、平台装饰支撑板12、PAD底架13、座椅14、座椅底架15、电机罩16、左壳体17、右壳体18、把手19、导轨20,所述架体3前端底部两侧分别设置有地脚4,所述架体3后端底部两侧分别设置有脚轮5,所述架体3前端上方设置有车头支撑杆2,所述车头支撑杆2上方设置有PAD底架13,所述PAD底架13上方设置有PAD控制装置1,所述车头支撑杆2中心位置外部两侧分别与手部连杆7转动连接,所述手动连杆7另一端设置有把手禁锢装置9,所述把手禁锢装置9与把手连杆10连接,所述把手连杆10与把手19连接,所述架体3后端两侧分别设置有左壳体17、右壳体18,所述左壳体17、右壳体18合并后前端设置有平台装饰支撑板12,所述平台装饰支撑板12上方设置有上车平台11,所述左壳体17、右壳体18合并后上方的架体3两侧设置有导轨20,所述导轨20通过滑块与座椅底架15滑动连接,所述导轨20上方设置有电机罩16,所述座椅底架15上方设置有座椅14,所述左壳体17、右壳体18内部设置有驱动模块,所述PAD控制装置1与驱动模块电性连接;
所述软件部分由控制模块、数据采集模块以及数据储存模块组成,数据采集模块主要用于采集患者数据并上传,控制模块主要用于控制患者的训练强度,数据储存模块用于记录和保存患者的训练数据。
如附图2所示,一种四肢联动运动康复设备的控制方法,所述控制方法的步骤为:
步骤一:由PAD控制装置1控制下发负荷运动方案,此时负载通电,病人坐倚在座椅14上,双手抓住手柄19,双脚踩在踏板8上,左手和右脚向前运动,右手和左脚向后运动,通过手部连杆7和脚部连杆6驱动驱动模块中传动系统开始工作,接着数据采集模块通过多个传感器来采集患者数据,包括血氧、血压、心率以及踏车转速,这些数据会通过数据采集模块传输给控制模块,可以在控制模块观察患者数据;
步骤二:此时PAD底架13上的PAD控制装置1会显示当前转速,为保证患者蹬车的转速维持在一定范围内,由PAD控制装置1下发功率数值,功率数值的范围在0-180之间,功率的初始值为0,控制模块接收到功率数值后,会按比例调整PWM的占空比,进而改变电压,根据U=IR,在电阻不变时,电压增大,电流也会增大;根据电生磁:F=BIL,电流越大,产生的磁场越强,磁场成圆形,会对蹬车产生阻力,此时磁性增强,需要克服磁力做的功增多,也就更费力;
步骤三:最后患者的训练数据通过数据储存模块,被实时显示与记录下来。
具体的,所述数据采集模块采集到的数据可作为功率调整的参数,当设定了心率恒定方案后,患者心率低于设置的上限时,自动增加功率,当患者心率超过设置的上限时,会自动降低功率,以保证患者的安全。
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
Claims (4)
1.一种四肢联动运动康复设备,其特征在于:包括硬件部分和软件部分,所述硬件部分包括PAD控制装置(1)、车头支撑杆(2)、架体(3)、地脚(4)、脚轮(5)、脚部连杆(6)、手部连杆(7)、踏板(8)、把手禁锢装置(9)、把手连杆(10)、上车平台(11)、平台装饰支撑板(12)、PAD底架(13)、座椅(14)、座椅底架(15)、电机罩(16)、左壳体(17)、右壳体(18)、把手(19)、导轨(20);所述软件部分由控制模块、数据采集模块以及数据储存模块组成,数据采集模块主要用于采集患者数据并上传,控制模块主要用于控制患者的训练强度,数据储存模块用于记录和保存患者的训练数据。
2.根据权利要求1所述的一种四肢联动运动康复设备,其特征在于:所述架体(3)前端底部两侧分别设置有地脚(4),所述架体(3)后端底部两侧分别设置有脚轮(5),所述架体(3)前端上方设置有车头支撑杆(2),所述车头支撑杆(2)上方设置有PAD底架(13),所述PAD底架(13)上方设置有PAD控制装置(1),所述车头支撑杆(2)中心位置外部两侧分别与手部连杆(7)转动连接,所述手动连杆(7)另一端设置有把手禁锢装置(9),所述把手禁锢装置(9)与把手连杆(10)连接,所述把手连杆(10)与把手(19)连接,所述架体(3)后端两侧分别设置有左壳体(17)、右壳体(18),所述左壳体(17)、右壳体(18)合并后前端设置有平台装饰支撑板(12),所述平台装饰支撑板(12)上方设置有上车平台(11),所述左壳体(17)、右壳体(18)合并后上方的架体(3)两侧设置有导轨(20),所述导轨(20)通过滑块与座椅底架(15)滑动连接,所述导轨(20)上方设置有电机罩(16),所述座椅底架(15)上方设置有座椅(14),所述左壳体(17)、右壳体(18)内部设置有驱动模块,所述PAD控制装置(1)与驱动模块电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种四肢联动运动康复设备的控制方法,其特征在于:所述控制方法的步骤为:
步骤一:首先数据采集模块通过多个传感器来采集患者数据,包括血氧、血压、心率以及踏车转速,这些数据会通过数据采集模块传输给控制模块,可以在控制模块观察患者数据;
步骤二:此时PAD底架(13)上的PAD控制装置(1)会显示当前转速,为保证患者蹬车的转速维持在一定范围内,由PAD控制装置(1)下发功率数值,功率数值的范围在0-180之间,功率的初始值为0,控制模块接收到功率数值后,会按比例调整PWM的占空比,进而改变电压,根据U=IR,在电阻不变时,电压增大,电流也会增大;根据电生磁:F=BIL,电流越大,产生的磁场越强,磁场成圆形,会对蹬车产生阻力,此时磁性增强,需要克服磁力做的功增多,也就更费力;
步骤三:最后患者的训练数据通过数据储存模块被实时显示与记录下来。
4.根据权利要求3所述的一种四肢联动运动康复设备的控制方法,其特征在于:所述数据采集模块采集到的数据可作为功率调整的参数,当设定了心率恒定方案后,患者心率低于设置的上限时,自动增加功率,当患者心率超过设置的上限时,会自动降低功率,以保证患者的安全。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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