CN118078575A - 手臂运动训练系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种手臂运动训练系统和方法,所述系统包括电刺激主机、气动主机、气动手套;所述气动主机用于控制向所述气动手套输出正负气压,以实现所述气动手套伸展或屈曲;所述气动手套伸展时用于驱动目标对象的手部伸展,所述气动手套屈曲时用于驱动目标对象的手部屈曲;所述电刺激主机与目标对象的前臂均参与构成一导电回路;所述电刺激主机用于获取所述气动主机的指令;所述电刺激主机用于根据所述指令向目标对象的腕部输出电刺激;所述气动主机设有存储单元,用于存储所述指令。该系统用于通过压力和电刺激对手部进行康复训练。
Description
技术领域
本发明涉及运动训练领域,尤其涉及一种手臂运动训练系统和方法。
背景技术
腕关节是连接手与上肢的重要关节,是全身灵活性较高的关节,腕关节的力量和灵活度会直接影响手掌抓握能力及手指的灵活性及活动度,腕关节极大地影响着手部的运动功能。
目前,市面上大部分手腕、脚踝训练设备都只能使腕关节在压力作用下进行被动的训练活动,无法帮助对象自主活动腕关节,没有使对象的手部得到全面的运动训练,难以增强对象的抓握能力和手腕灵活性。因此,亟需一种新型的手臂运动训练系统和方法以改善上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种手臂运动训练系统和方法,该系统用于通过压力和电刺激对手部进行康复训练。
第一方面,本发明提供一种手臂运动训练系统,包括电刺激主机、气动主机、气动手套;所述气动主机用于控制向所述气动手套输出正负气压,以实现所述气动手套伸展或屈曲;所述气动手套伸展时用于驱动目标对象的手部伸展,所述气动手套屈曲时用于驱动目标对象的手部屈曲;所述电刺激主机与目标对象的前臂均参与构成一导电回路;所述电刺激主机用于获取所述气动主机的指令;所述电刺激主机用于根据所述指令向目标对象的腕部输出电刺激;所述气动主机设有存储单元,用于存储所述指令。
本发明的方法有益效果为:本发明通过提供所述气动主机用于控制向所述气动手套输出正负气压,以实现所述气动手套伸展或屈曲;所述气动手套伸展时用于驱动目标对象的手部伸展,所述气动手套屈曲时用于驱动目标对象的手部屈曲;所述电刺激主机与目标对象的前臂均参与构成一导电回路;所述电刺激主机用于获取所述气动主机的指令;所述电刺激主机用于根据所述指令向目标对象的腕部输出电刺激;本发明通过电刺激主机使得目标对象的手部的腕关节与手指关节进行联合屈伸动作,提升了训练效果,有利于增强对象手部的抓握能力和手腕灵活性。
可选的,所述训练系统还包括数据手套;所述数据手套用于检测参考对象的手部的屈伸状态,以生成检测信号;所述气动主机用于根据所述检测信号实时生成所述指令。其有益效果在于,本发明通过提供的所述数据手套用于检测参考对象的手部的屈伸状态,以生成检测信号;所述气动主机用于根据所述检测信号实时生成所述指令,能够实现使目标对象的手部跟随参考对象的手部进行镜像训练,有利于增强目标对象的手部与参考对象手部的协调性。
可选的,所述电刺激主机电连接有贴片;所述贴片用于贴附于目标对象的前臂的至少一块肌肉。其有益效果在于,本发明通过贴片贴附于目标对象的前臂的至少一块肌肉,能够向连接腕关节的肌肉施加电刺激,能够增强目标对象的腕部的力量。
可选的,所述电刺激主机和所述贴片均连接有磁扣;当位于所述电刺激主机的磁扣与位于所述贴片的磁扣配合相吸时,所述电刺激主机与所述贴片电连接。
可选的,所述气动主机用于同时控制若干所述电刺激主机,且每个所述电刺激主机连接所述贴片均贴附于目标对象的前臂的不同肌肉。其有益效果在于,本发明通过贴附于目标对象的前臂的不同肌肉,实现对前臂不同部位肌肉的电刺激,以实现多样化的训练动作,有利于训练目标对象的前臂整体的灵活度。
可选的,所述电刺激主机与所述气动主机之间通过无线信号通信。其有益效果在于,本发明所述电刺激主机与所述气动主机之间通过无线信号通信,有利于简化训练前的准备步骤,便于训练对象使用。
第二方面,本发明提供一种气动主机的控制方法,用于控制所述第一方面中任一项所述手臂运动训练系统中的气动主机,包括:S101,气动主机开机,控制向气动手套输出的气压大小和方向,以使所述气动手套伸展或屈曲目标对象的手部;S102,开始训练时,所述气动主机向电刺激主机发送信号,以使电刺激主机进入指令模式;S103,所述气动主机输出负压使所述气动手套逐步伸展,同时向所述电刺激主机发送指令,使所述电刺激主机向包覆有气动手套的目标对象的前臂输出电刺激,以辅助目标对象的腕关节发力;S104,所述气动主机输出正压使所述气动手套逐步屈曲,停止向所述电刺激主机发送指令,使电刺激主机停止向包覆有气动手套的目标对象的前臂输出电刺激,以使目标对象的腕关节放松;S105,重复执行S103和S104至训练结束。
可选的,所述S102包括:包覆于参考对象的手部的数据手套检测参考对象的手部的屈伸状态,以生成检测信号;气动主机根据所述检测信号生成所述指令。
可选的,所述S103包括:当所述气动主机输出负气压时,控制所述电刺激主机输出的电流值逐渐上升至第一预设电流值后,使所述电刺激主机输出的电流值在第一时段持续为所述第一预设电流值。
可选的,所述S104包括:当气动主机输出正气压时,控制所述电刺激主机输出的电流值逐渐下降至第二预设电流值后,使所述电刺激主机输出的电流值在第二时段持续为所述第二预设电流值。
可选的,所述气动主机的控制方法满足被动训练模式和镜像训练模式;处于所述被动训练模式时,所述气动主机根据预设时间自动循环切换正气压和负气压输出;处于所述镜像训练模式时,所述气动主机根据数据手套检测的参考对象的手部的屈伸状态为切换正气压和负气压输出。
第三方面,本发明提供一种电刺激主机的控制方法,用于控制所述第一方面中任一项所述手臂运动训练系统中的电刺激主机,包括:S201,所述电刺激主机开机后处于默认的训练模式,并与气动主机建立通信;S202,当所述电刺激主机获取到所述气动主机的第一指令时,所述电刺激主机进入指令模式并开始计时;S203,当所述电刺激主机在预设时段内持续获取到气动主机的第二指令时,输出电刺激,所述电刺激的电流值逐渐上升至当前训练模式的预设电流值;S204,当所述电刺激主机获取到的所述第二指令停止时,重新开始计时,所述电刺激的电流值从当前值匀速下降;或者当所述电刺激主机获取到所述第三指令时,所述电刺激的电流值从当前值匀速下降;当所述电刺激主机再次获取到所述第二指令时,所述电刺的电流值从当前值逐渐上升至当前训练模式的预设电流值;S205,当所述第二指令停止超过预设间断时间时,所述电刺激主机关机。
附图说明
图1为本发明提供的一种手臂运动训练系统的结构示意图;
图2为本发明提供的一种电刺激主机的俯视结构示意图;
图3为本发明提供的一种电刺激主机的仰视结构示意图;
图4为本发明提供的一种贴片的俯视结构示意图;
图5为本发明提供的一种电刺激主机连接贴片的俯视结构示意图;
图6为本发明提供的一种贴片的仰视结构示意图;
图7为本发明提供的一种气动主机的控制方法的流程示意图;
图8为本发明提供的一种气动手套角度与单个电刺激主机输出电流的曲线关系示意图;
图9为本发明提供的一种气动手套角度与两个电刺激主机输出电流的曲线关系示意图;
图10为本发明提供的一种电刺激主机的控制方法的流程示意图。
图中标号:
10、手臂运动训练系统;11、气动主机;12、气动手套;13、电刺激主机;131、第一按键;132、第二按键;133、第三按键;134、显示屏;135、充电触点;136、磁扣;14、贴片;141、导电凝胶层142、绝缘层;15、数据手套。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,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作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。除非另外定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。
图1为本发明提供的一种手臂运动训练系统的结构示意图。
针对现有技术存在的问题,如图1所示,本发明提供一种手臂运动训练系统10,包括电刺激主机13、气动主机11、气动手套12。所述气动主机11用于控制向所述气动手套12输出正负气压,以实现所述气动手套12伸展或屈曲。所述气动手套12伸展时用于驱动目标对象的手部伸展,所述气动手套12屈曲时用于驱动目标对象的手部屈曲。所述电刺激主机13与目标对象的前臂均参与构成一导电回路。所述电刺激主机13用于获取所述气动主机11的指令。所述电刺激主机13用于根据所述指令向目标对象的腕部输出电刺激。所述气动主机11设有存储单元,用于存储所述指令。
具体的,所述气动主机11向所述气动手套12输出正气压时,使所述气动手套12伸展直至极限背伸状态,气动主机11向所述气动手套12输出负气压时,使所述气动手套12屈曲直至极限握紧状态。以所述气动手套12的右手食指末段指节为例,所述指节的指向从食指伸直状态时到所述极限背伸状态时沿顺指针旋转了30°。所述指节的指向从食指伸直状态时到所述极限握紧状态时沿逆指针旋转了270°。所述气动主机11包括处理器,所述处理器用于调用所述存储单元存储的指令,将所述指令发送至所述电刺激主机13。所述存储单元设置为非易失性存储器。
另一些具体实施例中,气动主机11向所述气动手套12输出负气压时,使所述气动手套12伸展直至极限背伸状态,气动主机11向所述气动手套12输出正气压时,使所述气动手套12屈曲直至极限握紧状态。所述处理器与所述存储单元可以单独设置,也可以集成在同一块集成电路芯片上。所述存储单元可以设置为易失性存储器。
值得说明的是,本发明通过提供所述气动主机11用于控制向所述气动手套12输出正负气压,以实现所述气动手套12伸展或屈曲。所述气动手套12伸展时用于驱动目标对象的手部伸展,所述气动手套12屈曲时用于驱动目标对象的手部屈曲。所述电刺激主机13与目标对象的前臂均参与构成一导电回路。所述电刺激主机13用于获取所述气动主机11的指令。所述电刺激主机13用于根据所述指令向目标对象的腕部输出电刺激。本发明通过电刺激主机13使得目标对象的手部的腕关节与手指关节进行联合屈伸动作,提升了训练效果,有利于增强对象手部的抓握能力和手腕灵活性。
在一些实施例中,所述训练系统还包括数据手套15。所述数据手套15用于检测参考对象的手部的屈伸状态,以生成检测信号。所述气动主机11用于根据所述检测信号实时生成所述指令。本发明通过提供的所述数据手套15用于检测参考对象的手部的屈伸状态,以生成检测信号。所述气动主机11用于根据所述检测信号实时生成所述指令,能够实现使目标对象的手部跟随参考对象的手部进行镜像训练,有利于增强目标对象的手部与参考对象手部的协调性。
具体的,所述数据手套包括位于手指部分的五个弯曲传感器。所述气动主机11分别与每个所述弯曲传感器电连接,所述气动主机11根据预设采样周期将所述参考对象五根手指的弯曲角度记录为角度序列。所述指令用于控制所述气动手套12五根手指的弯曲角度按照所述角度序列旋转。所述数据手套还包括位于手掌部分的一个位置传感器。所述气动主机11根据预设采样周期将所述参考对象手掌部分的位置记录为位置序列。所述指令用于控制所述气动手套12手掌部分的位置按照所述位置序列移动。
另一些具体的实施例中,所述数据手套15包括角度传感器,所述角度传感器用于实时检测参考对象手部各指节的旋转角度,所述气动主机11根据预设采样周期将所述参考对象手部各手指指节的旋转角度记录为角度序列。所述指令用于控制所述气动手套12各手指指节按照所述角度序列旋转。
又一些具体的实施例中,所述数据手套15包括位置传感器,所述位置传感器用于实时检测参考对象手部各指节的移动位置,所述气动主机11根据预设采样周期将所述参考对象手部各手指指节的移动位置记录为位置序列。所述指令用于控制所述气动手套12各手指指节按照所述位置序列移动。
在一些实施例中,所述电刺激主机13电连接有贴片14。所述贴片14用于贴附于目标对象的前臂的至少一块肌肉。本发明通过贴片14贴附于目标对象的前臂的至少一块肌肉,能够向连接腕关节的肌肉施加电刺激,能够增强目标对象的腕部的力量。
具体的,所述贴片14用于贴附于目标对象的尺侧腕伸肌。
另一些具体的实施例中,所述贴片14用于贴附于目标对象的桡侧腕长伸肌。
又一些具体的实施例中,所述贴片14用于贴附于目标对象的桡侧腕短伸肌。
值得说明的是,所述贴片14可以贴附于目标对象的前臂的任意一块肌肉。所述贴片14设置为集团版贴片14或精细版贴片14。所述集团版贴片14尺寸大于所述精细版贴片14用于同时贴附于多块肌肉,可以刺激到多块肌肉或者整个肌肉群,适用于粗大的训练动作。所述精细版贴片14仅刺激单块肌肉,适用于精细的训练动作。
图2为本发明提供的一种电刺激主机的俯视结构示意图。
如图1和图2所示,在一些实施例中,所述电刺激主机13设有第一按键131、第二按键132、第三按键133和显示屏134。所述第一按键131用于控制所述电刺激主机13开机。所述第二按键132用于控制所述电刺激主机13的输出电流增大。所述第三按键133用于控制所述电刺激主机13的输出电流减小。所述示屏用于显示与所述气动主机11的通信状态、所述电刺激主机13的输出电流值和剩余电量。
图3为本发明提供的一种电刺激主机的仰视结构示意图。图4为本发明提供的一种贴片的俯视结构示意图。图5为本发明提供的一种电刺激主机连接贴片的俯视结构示意图。
如图3、图4和图5所示,在一些实施例中,所述电刺激主机13和所述贴片14均连接有磁扣136。当位于所述电刺激主机13的磁扣136与位于所述贴片14的磁扣136配合相吸时,所述电刺激主机13与所述贴片14电连接。
具体的,位于所述电刺激主机13的磁扣136数量为2,2个所述电刺激主机13的磁扣136的间距为L,L为任意长度。位于所述贴片14的磁扣136数量为2,2个所述贴片14的磁扣136的间距为L。
值得说明的是,所述电刺激主机13的磁扣136数量为N,所述贴片14的磁扣136数量为M,N和M均为任意正整数,满足M大于或等于N。
另一些具体实施例中,所述贴片14包覆于目标对象的整个前臂,所述贴片14在对应前臂的各肌肉均对应设有磁扣136,通过移动所述电刺激主机13的磁扣136吸附于所述贴片14的不同磁扣136,能够实现便捷地调整所述电刺激主机13刺激的肌肉部位。
图6为本发明提供的一种贴片的仰视结构示意图。
如图6所示,所述贴片14设有导电凝胶层141和绝缘层142。所述导电凝胶层141与所述磁扣136一一对应电连接。所述绝缘层142用于隔离相邻的所述导电凝胶层141,避免所述相邻的所述导电凝胶层141短路,确保训练对象使用安全。
在一些实施例中,所述气动主机11用于同时控制若干所述电刺激主机13,且每个所述电刺激主机13连接所述贴片14均贴附于目标对象的前臂的不同肌肉。本发明通过贴附于目标对象的前臂的不同肌肉,实现对前臂不同部位肌肉的电刺激,以实现多样化的训练动作,有利于训练目标对象的前臂整体的灵活度。
具体的,所述贴片14用于贴附于目标对象的桡侧腕长伸肌、桡侧腕短伸肌、桡侧腕短伸肌、掌长肌、尺侧腕屈肌、桡侧腕屈肌中的至少两块肌肉。
值得说明的是,两片所述贴片14分别贴附于目标对象前臂的主动肌和拮抗肌,以实现前臂的伸展和屈曲。两片所述贴片14依次交替对所述主动肌和拮抗肌进行电刺激,以使所述主动肌受电刺激时,所述拮抗肌放松。所述拮抗肌受电刺激时,所述主动肌放松。避免所述主动肌和所述拮抗肌同时受到电刺激引起的肌肉损伤。
在一些实施例中,所述电刺激主机13与所述气动主机11之间通过无线信号通信。本发明所述电刺激主机13与所述气动主机11之间通过无线信号通信,有利于简化训练前的准备步骤,便于训练对象使用。
具体的,所述无线信号通信的方式包括:蓝牙双向通讯、红外通讯、2.4G配对双向通讯、433Mhz射频广播的方式。
在另一些实施例中,所述电刺激主机13与所述气动主机11之间通过有线信号通信。
图7为本发明提供的一种气动主机的控制方法的流程示意图。
如图1和图7所示,本发明还提供一种气动主机的控制方法,用于控制上述实施例中任一项所述手臂运动训练系统10中的气动主机11,包括:
S101,气动主机开机,控制向气动手套输出的气压大小和方向,以使所述气动手套伸展或屈曲目标对象的手部。
S102,开始训练时,所述气动主机向电刺激主机发送信号,以使电刺激主机进入指令模式。
S103,所述气动主机输出负压使所述气动手套逐步伸展,同时向所述电刺激主机发送指令,使所述电刺激主机向包覆有气动手套的目标对象的前臂输出电刺激,以辅助目标对象的腕关节发力。
S104,所述气动主机输出正压使所述气动手套逐步屈曲,停止向所述电刺激主机发送指令,使电刺激主机停止向包覆有气动手套的目标对象的前臂输出电刺激,以使目标对象的腕关节放松。
S105,重复执行S103和S104至训练结束。
在一些实施例中,所述S102包括:包覆于参考对象的手部的数据手套15检测参考对象的手部的屈伸状态,以生成检测信号。气动主机11根据所述检测信号生成所述指令。
在一些实施例中,所述S103包括:当所述气动主机11输出负气压时,控制所述电刺激主机13输出的电流值逐渐上升至第一预设电流值后,使所述电刺激主机13输出的电流值在第一时段持续为所述第一预设电流值。
在一些实施例中,所述S104包括:当气动主机11输出正气压时,控制所述电刺激主机13输出的电流值逐渐下降至第二预设电流值后,使所述电刺激主机13输出的电流值在第二时段持续为所述第二预设电流值。
图8为本发明提供的一种气动手套角度与单个电刺激主机输出电流的曲线关系示意图。
具体的,从训练开始也即0秒开始到第10秒结束,所述气动主机11向所述气动手套12输出正气压,气动手套伸展;从第10秒开始至20秒结束,气动主机向气动手套输出负气压,所述气动手套屈曲。
值得说明的是,所述气动主机11向所述气动手套12输出正气压或负气压的时间段长度为t,t可以为任意正数。
更具体的,以空载的气动手套12为例,如图1和图8所示,气动主机11与单个电刺激主机13建立通信,首先,从训练开始即0秒开始到第2秒结束的时段,所述气动主机11向所述气动手套12输出正气压,使所述气动手套12伸展直至极限背伸状态,控制所述电刺激主机13输出的电流值逐渐上升至15mA。
其次,从第2秒结束到第10秒结束的时段,所述气动主机11维持向所述气动手套12输出气压不变,使所述气动手套12维持极限背伸状态,控制所述电刺激主机13输出的电流值维持15mA不变。
然后,从第10秒结束到第12秒结束的时段,所述气动主机11向所述气动手套12输出负气压,使所述气动手套12伸展直至第一握紧状态,控制所述电刺激主机13输出的电流值逐渐下降至0mA。所述第一握紧状态满足手指末段指节的指向与手腕指向手掌的方向呈180°。
接下来,从第12秒结束到第14秒结束的时段,所述气动主机11继续向所述气动手套12输出负气压,使所述气动手套12伸展直至极限握紧状态,控制所述电刺激主机13输出的电流值维持0mA。
最后,从第14秒结束到第20秒结束的时段,所述气动主机11维持向所述气动手套12输出气压不变,使所述气动手套12维持极限握紧状态,控制所述电刺激主机13输出的电流值维持0mA。
图9为本发明提供的一种气动手套角度与两个电刺激主机输出电流的曲线关系示意图。
在另一些更具体的实施例中,以空载的气动手套12为例,如图1和图9所示,所述气动主机11分别与第一电刺激主机13和第二电刺激主机13建立通信,首先,从训练开始即0秒开始到第2秒结束的时段,所述气动主机11向所述气动手套12输出正气压,使所述气动手套12伸展直至极限背伸状态,控制所述第一电刺激主机13输出的电流值逐渐上升至15mA,控制所述第二电刺激主机13输出的电流值保持0mA。
其次,从第2秒结束到第10秒结束的时段,所述气动主机11维持向所述气动手套12输出气压不变,使所述气动手套12维持极限背伸状态,控制所述第一电刺激主机13输出的电流值维持15mA不变,控制所述第二电刺激主机13输出的电流值保持0mA。
然后,从第10秒结束到第12秒结束的时段,所述气动主机11向所述气动手套12输出负气压,使所述气动手套12伸展直至第一握紧状态,控制所述第一电刺激主机13输出的电流值逐渐下降至0mA,控制所述第二电刺激主机13输出的电流值逐渐上升至19mA。所述第一握紧状态满足手指末段指节的指向与手腕指向手掌的方向呈180°。
接下来,从第12秒结束到第14秒结束的时段,所述气动主机11继续向所述气动手套12输出负气压,使所述气动手套12伸展直至极限握紧状态,控制所述第一电刺激主机13输出的电流值维持0mA,控制所述第二电刺激主机13输出的电流值保持19mA。
最后,从第14秒结束到第20秒结束的时段,所述气动主机11维持向所述气动手套12输出气压不变,使所述气动手套12维持极限握紧状态,控制所述第一电刺激主机13输出的电流值维持0mA,控制所述第二电刺激主机13输出的电流值保持19mA。
值得说明的是,上述训练开始到第20秒结束的控制方法为一个循环,进行若干次循环后训练结束。所述电刺激主机13输出的电流值取决于电动主机11当前的处于的训练模式,电动主机11的各训练模式对应所述电刺激主机13输出的电流值可以相同或不同。
在一些实施例中,所述气动主机11的控制方法满足被动训练模式和镜像训练模式。处于所述被动训练模式时,所述气动主机11根据预设时间自动循环切换正气压和负气压输出。处于所述镜像训练模式时,所述气动主机11根据数据手套15检测的参考对象的手部的屈伸状态为切换正气压和负气压输出。
具体的,处于所述镜像训练模式时,参考对象的手部与目标对象的手部属于同一对象。有利于提升对象的手部运动协调性。
另一些具体的实施例中,处于所述镜像训练模式时,参考对象的手部与目标对象的手部属于不同对象。有利于训练目标对象的手部的力量和活动度趋近于参考对象的手部,实现提升不同对象的手部运动协调性。
图10为本发明提供的一种电刺激主机的控制方法的流程示意图。
如图10所示,本发明还提供一种电刺激主机的控制方法,用于控制上述实施例中任一项所述手臂运动训练系统10中的电刺激主机13,包括:
S201,所述电刺激主机开机后处于默认的训练模式,并与气动主机建立通信。
S202,当所述电刺激主机获取到所述气动主机的第一指令时,所述电刺激主机进入指令模式并开始计时。
S203,当所述电刺激主机在预设时段内持续获取到气动主机的第二指令时,输出电刺激,所述电刺激的电流值逐渐上升至当前训练模式的预设电流值。
S204,当所述电刺激主机获取到的所述第二指令停止时,重新开始计时,所述电刺激的电流值从当前值匀速下降;或者当所述电刺激主机获取到所述第三指令时,所述电刺激的电流值从当前值匀速下降;当所述电刺激主机再次获取到所述第二指令时,所述电刺的电流值从当前值逐渐上升至当前训练模式的预设电流值。
S205,当所述第二指令停止超过预设间断时间时,所述电刺激主机关机。
如图1和图2所示,具体的,所述电刺激主机13的工作模式包括指令模式、康复模式、按摩模式和缓痛模式。所述指令模式需要所述电刺激主机13与所述气动主机11建立通信。所述康复模式、所述按摩模式和所述缓痛模式无需所述电刺激主机13与所述气动主机11建立通信。在S201中,长按所述第一按键131以使所述电刺激主机13开机,所述电刺激主机13开机后默认进入康复模式,所述电刺激主机13自动与气动主机11无线连接。在所述电刺激主机13开机后自动与气动主机11无线连接后,单击所述第一按键131,以使电刺激主机13的工作模式在所述康复模式、所述按摩模式、所述缓痛模式中循环切换。单击所述第二按键132增大所述电刺激主机13的输出电流。单击所述第三按键133减小所述电刺激主机13的输出电流。
另一些具体实施例中,所述电刺激主机13的工作模式还包括助力模式、手控模式、抗阻模式、声控模式、主动模式或任意已知的训练模式。
又一些具体实施例中,在S201中,通过单击所述第一按键131也可切换至指令模式。
虽然在上文中详细说明了本发明的实施方式,但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是,能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是,应理解,这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本发明的范围和精神之内。而且,在此说明的本发明可有其它的实施方式,并且可通过多种方式实施或实现。
Claims (12)
1.一种手臂运动训练系统,包括电刺激主机、气动主机、气动手套;
所述气动主机用于控制向所述气动手套输出正负气压,以实现所述气动手套伸展或屈曲;
所述气动手套伸展时用于驱动目标对象的手部伸展,所述气动手套屈曲时用于驱动目标对象的手部屈曲;
所述电刺激主机与目标对象的前臂均参与构成一导电回路;所述电刺激主机用于获取所述气动主机的指令;所述电刺激主机用于根据所述指令向目标对象的腕部输出电刺激;
所述气动主机设有存储单元,用于存储所述指令。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述训练系统还包括数据手套;
所述数据手套用于检测参考对象的手部的屈伸状态,以生成检测信号;所述气动主机用于根据所述检测信号实时生成所述指令。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述电刺激主机电连接有贴片;所述贴片用于贴附于目标对象的前臂的至少一块肌肉。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述电刺激主机和所述贴片均连接有磁扣;当位于所述电刺激主机的磁扣与位于所述贴片的磁扣配合相吸时,所述电刺激主机与所述贴片电连接。
5.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述气动主机用于同时控制若干所述电刺激主机,且每个所述电刺激主机连接所述贴片均贴附于目标对象的前臂的不同肌肉。
6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述电刺激主机与所述气动主机之间通过无线信号通信。
7.一种气动主机的控制方法,用于控制所述权利要求1至6中任一项所述手臂运动训练系统中的气动主机,其特征在于,包括:
S101,气动主机开机,控制向气动手套输出的气压大小和方向,以使所述气动手套伸展或屈曲目标对象的手部;
S102,开始训练时,所述气动主机向电刺激主机发送信号,以使电刺激主机进入指令模式;
S103,所述气动主机输出负压使所述气动手套逐步伸展,同时向所述电刺激主机发送指令,使所述电刺激主机向包覆有气动手套的目标对象的前臂输出电刺激,以辅助目标对象的腕关节发力;
S104,所述气动主机输出正压使所述气动手套逐步屈曲,停止向所述电刺激主机发送指令,使电刺激主机停止向包覆有气动手套的目标对象的前臂输出电刺激,以使目标对象的腕关节放松;
S105,重复执行S103和S104至训练结束。
8.根据权利要求7所述的气动主机的控制方法,其特征在于,所述S102包括:
包覆于参考对象的手部的数据手套检测参考对象的手部的屈伸状态,以生成检测信号;气动主机根据所述检测信号生成所述指令。
9.根据权利要求7所述的气动主机的控制方法,其特征在于,所述S103包括:
当所述气动主机输出负气压时,控制所述电刺激主机输出的电流值逐渐上升至第一预设电流值后,使所述电刺激主机输出的电流值在第一时段持续为所述第一预设电流值。
10.根据权利要求7所述的气动主机的控制方法,其特征在于,所述S104包括:
当气动主机输出正气压时,控制所述电刺激主机输出的电流值逐渐下降至第二预设电流值后,使所述电刺激主机输出的电流值在第二时段持续为所述第二预设电流值。
11.根据权利要求7所述的气动主机的控制方法,其特征在于,所述气动主机的控制方法满足被动训练模式和镜像训练模式;
处于所述被动训练模式时,所述气动主机根据预设时间自动循环切换正气压和负气压输出;
处于所述镜像训练模式时,所述气动主机根据数据手套检测的参考对象的手部的屈伸状态为切换正气压和负气压输出。
12.一种电刺激主机的控制方法,用于控制所述权利要求1至6中任一项所述手臂运动训练系统中的电刺激主机,其特征在于,包括:
S201,所述电刺激主机开机后处于默认的训练模式,并与气动主机建立通信;
S202,当所述电刺激主机获取到所述气动主机的第一指令时,所述电刺激主机进入指令模式并开始计时;
S203,当所述电刺激主机在预设时段内持续获取到气动主机的第二指令时,输出电刺激,所述电刺激的电流值逐渐上升至当前训练模式的预设电流值;
S204,当所述电刺激主机获取到的所述第二指令停止时,重新开始计时,所述电刺激的电流值从当前值匀速下降;
或者当所述电刺激主机获取到所述第三指令时,所述电刺激的电流值从当前值匀速下降;
当所述电刺激主机再次获取到所述第二指令时,所述电刺的电流值从当前值逐渐上升至当前训练模式的预设电流值;
S205,当所述第二指令停止超过预设间断时间时,所述电刺激主机关机。
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