CN202604793U - 一种人体平衡评定及训练系统 - Google Patents
一种人体平衡评定及训练系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202604793U CN202604793U CN 201220058477 CN201220058477U CN202604793U CN 202604793 U CN202604793 U CN 202604793U CN 201220058477 CN201220058477 CN 201220058477 CN 201220058477 U CN201220058477 U CN 201220058477U CN 202604793 U CN202604793 U CN 202604793U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- human body
- training system
- computer
- signal
- training
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Rehabilitation Tools (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种人体平衡评定及训练系统，包括计算机和用于测量人体压力波动信号的测试装置，测试装置的信号输出端通过信号处理电路连接计算机的信号输入端。本实用新型设置有由四个压敏传感器组构成的测试装置，用于分别测量人体四个支持点（即人体双脚脚趾和脚跟）处压力波动信号，并将采集到的信号通过计算机进行综合分析判断，得出患者目前的平衡状况；同时还可按照预先设置的模式对患者进行平衡功能矫正训练，结构简单，易于实现，提高了平衡障碍患者的障碍程度测试的准确性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种人体平衡评定及训练系统。
背景技术
平衡是人体运动机能的中心，人类的日常生活、学习、工作以及休闲活动都对机体平衡有着不同程度的要求。目前出现了很多由于中风或其他疾病导致身体出现平衡障碍的患者，平衡障碍对患者正常的工作、生活造成了极大地影响。而平衡障碍患者的障碍程度尚无科学的方法来检测和评估，因而，平衡障碍患者难以得到诊断和治疗。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种人体平衡评定及训练系统，能够检测人体平衡功能的各项数据，并对患者进行平衡功能矫正训练。
本实用新型采用下述技术方案：
一种人体平衡评定及训练系统，包括计算机和用于测量人体压力波动信号的测试装置，测试装置的信号输出端通过信号处理电路连接计算机的信号输入端。
所述的测试装置包括测试台台体，测试台台体上设置有用于分别测量人体双脚脚趾和脚跟处压力波动信号的四个压敏传感器组。
所述的每个压敏传感器组包括四个压敏传感器。
所述的信号处理电路信号输出端连接无线发射模块信号输入端，无线接收模块的信号输出端连接计算机的信号输入端。
所述的计算机包括两个显示装置。
本实用新型设置有由四个压敏传感器组构成的测试装置，用于分别测量人体四个支持点（即人体双脚脚趾和脚跟）处压力波动信号，并将采集到的信号通过计算机进行综合分析判断，得出患者目前的平衡状况；同时还可按照预先设置的模式对患者进行平衡功能矫正训练，结构简单，易于实现，提高了平衡障碍患者的障碍程度测试的准确性。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图；
图2为本实用新型中测试装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型包括计算机和用于测量人体压力波动信号的测试装置，所述的测试装置包括测试台台体1，测试台台体1上设置有用于分别测量人体双脚脚趾和脚跟处压力波动信号的四个压敏传感器组2，每个压敏传感器组2包括四个压敏传感器。压敏传感器的信号输出端连接信号处理电路的信号输入端，信号处理电路信号输出端连接无线发射模块信号输入端，无线接收模块的信号输出端连接计算机的信号输入端。所述的信号处理电路包括A/D转换电路和放大滤波电路，均为现有技术，在此不再赘述。所述计算机可包括两个显示装置，分别供患者和医生观测使用，显示装置可采用液晶显示器。
使用时，患者站立于测试台上，测试台台体1上的四个压敏传感器组2分别测量人体四个支持点（即左右双脚的脚趾和脚跟部分）处产生的压力波动信号，人体直立、直坐等姿势时人体重心变化以垂直压力形式传送到压敏传感器组2上，压敏传感器组2产生的模拟信号经信号处理电路处理后变为数字信号，再经无线发射模块和无线接收模块传送至计算机。
本实用新型具有平衡评定和训练两大功能，在进行平衡评定过程中，本系统设定了八种测试姿势，如下表所示，通过使用测试台对患者八种姿势下所包涵的压力波动信息的收集，完成患者平衡数据的采集，计算机将采集到的患者平衡数据通过设定的计算方法进行综合分析判断，得出患者目前的平衡状况。设定的计算方法包括傅里叶频域分析法，偏差分析和同步性计算。
1）傅立叶频域分析
傅立叶转换是一种数学运算法则，适用于任何起源产生的任何类型的波动。当绘制傅立叶转换结果时，傅立叶图象的X轴代表逐渐增大比例的频率，单位以Hz表示，同时，Y轴显示了姿势描记信号的强度，其值以姿势摆动强度的表达形式得出。 换句话说，傅立叶转换显示出在不同频率下姿势摆动的强度。姿势摆动波形是一种低频波，其频率范围从0.01至3Hz。
平衡评定及训练系统依照下列标准将姿势摆动的傅立叶频谱进行划分：
1. 低频段 —— 低于0.1 Hz
2. 中低频段 —— 0.1 - 0.5 Hz
3. 中高频段 —— 0.5 - 1.00 Hz
4. 高频段 —— 高于1.00 Hz
这些频率范围可以进一步细分为如下更小的8个基本频率段之一。
1. F1 = 0.01 - 0.1 Hz
2. F2 = 0.1 - 0.25 Hz
3. F3 = 0.25 - 0.35 Hz
4. F4 = 0.35 - 0.50 Hz
5. F5 = 0.50 - 0.75 Hz
6. F6 = 0.75 - 1.00 Hz
7. F7 = 1.00 - 3.00 Hz
8. F8 = 3.00 Hz 及以上
因此，分析的结果，可以得出8个不同频率段中，人体波动的振动强度（振动幅度）。
正常姿势表现为姿势摆动具有高强度低频率的特点，频率近似0.1Hz，显示出身体姿势受到正常视觉－前庭位觉砂（visual-vestibular otolythic）输入与某些类型的姿势反馈系统的控制。可以认为该系统（低频摆动）以最省力的方式最长时间地维持正常的稳定姿势。
当上述低频摆动无法有效地维持平衡时，我们的身体会启动中心频率为0.3Hz的中低频摆动。这些摆动是前庭问题、醉酒、疲劳状态与体力耗尽后表现出的生理现象。
高中频率段（0.5－1.0Hz）加强的摆动反应了本体感觉接受器的活动，这种活动受到低骨端、脊柱、后背低部运动原结构的调节。
强烈的高频率摆动（超过1.0Hz）通常是中枢神经系统出现问题的征兆，这些问题通常表现为姿势震颤。
2）偏差分析
偏差分析是与标准值的负偏离。
单个参数表现出的明显的正向偏离，都是指向姿势弱点，根据模式，不一定要明显的负向偏离才说明好或者超过正常。事实上，产生负偏离在临床上是重要的姿势畸变征兆，具体如下：
傅立叶：与标准值相比的负值是身体僵硬和好的姿态控制的征兆。在高频段，它们预示着姿势颤动消失，因此它们能帮助排除中枢神经系统扰乱。然而，如果同时傅立叶协调系数低于90，这样的值则应该解释为姿势僵硬的征兆。
体重分配：与标准值相比的负值预示着单个脚跟或脚趾部分夸大的、异常的体重减少。它们总是伴随着脚的其他部分的体重补偿，因此能够帮助发现被测者不正常的体重分配模式。
体重分配系数（WDI）：与标准值相比的负值是姿势僵硬的征兆。
同步性：与标准值相比的负值预示着夸大的姿势摆动。这很可能部分补偿机制综合病症，但是也可能是情绪紧张的征兆。除此之外，这种摆动模式还表示伪装。
3）同步性
两个脚跟和两个脚趾部分产生的摆动可由四组相互独立的压敏传感器组2进行跟踪测量，利用测量获得的数据，可以计算一只脚两个独立部分的波动模式的相关性。这种相关性比较产生六种可能的测量，比较每只脚的脚跟和脚趾部分，双脚的脚跟和脚跟，双脚的脚趾部分和脚趾部分的比较，脚跟和对侧脚趾部分的比较。
比较这种成对的跟踪信号时，能呈现镜像或同相（显示相同的波形）。前者，当一个波形显示高的振幅时，另外一个波形相对为低的振幅。后者，一个波形显示高的振幅，另外一个波形也显示高的振幅。
本实用新型具有的训练功能用于患者在医生和治疗师的指导和帮助下，主动的、积极的进行平衡机能的训练，逐步提高坐、立、行的活动能力。本系统设定有六个训练模式如下：
1）姿势稳定度训练
在液晶显示器屏幕上任意放置目标点，控制重心移动到目标点。
2）重心变换训练
这对于使用者是一种挑战，他需要不停的在两条平行线之间变换自己的重心。改变平行线间的距离来改变训练的难度。
3)有限制的稳定度训练
让重心固定在摆动范围内，训练平衡能力。
4)迷宫控制训练
用重心控制一个物体在迷宫中走动，这是一个预先定义好的运动模式，用于进行本体感觉和运动控制的训练。
5)随机控制训练
使用者需要将自己的重心保持在一个随机运动的圆圈内。圆圈的大小和移动速度可以进行调节。适合于运动控制和前庭功能的训练。
6)百分比体重承重训练
该训练模式提供实时的体重百分比分布，包括前后分布比率和左右分布比率。
Claims (4)
1.一种人体平衡评定及训练系统，其特征在于：包括计算机和用于测量人体压力波动信号的测试装置，测试装置的信号输出端通过信号处理电路连接计算机的信号输入端，所述的测试装置包括测试台台体，测试台台体上设置有用于分别测量人体双脚脚趾和脚跟处压力波动信号的四个压敏传感器组。
2.根据权利要求1所述的人体平衡评定及训练系统，其特征在于：所述的每个压敏传感器组包括四个压敏传感器。
3.根据权利要求1或2所述的人体平衡评定及训练系统，其特征在于：所述的信号处理电路信号输出端连接无线发射模块信号输入端，无线接收模块的信号输出端连接计算机的信号输入端。
4.根据权利要求3所述的人体平衡评定及训练系统，其特征在于：所述的计算机包括两个显示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201220058477 CN202604793U (zh) | 2012-02-22 | 2012-02-22 | 一种人体平衡评定及训练系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201220058477 CN202604793U (zh) | 2012-02-22 | 2012-02-22 | 一种人体平衡评定及训练系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202604793U true CN202604793U (zh) | 2012-12-19 |
Family
ID=47338530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201220058477 Expired - Lifetime CN202604793U (zh) | 2012-02-22 | 2012-02-22 | 一种人体平衡评定及训练系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202604793U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103706102A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-04-09 | 广西民族大学 | 基于投影系统的平衡能力训练装置 |
| CN105435423A (zh) * | 2014-08-22 | 2016-03-30 | 明跃国际健康科技股份有限公司 | 侦测及提示人体下肢踩踏动作的方法 |
| CN114073843A (zh) * | 2020-08-11 | 2022-02-22 | 丰田自动车株式会社 | 平衡训练系统、其控制方法及存储有控制程序的计算机可读存储介质 |
-
2012
- 2012-02-22 CN CN 201220058477 patent/CN202604793U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103706102A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-04-09 | 广西民族大学 | 基于投影系统的平衡能力训练装置 |
| CN105435423A (zh) * | 2014-08-22 | 2016-03-30 | 明跃国际健康科技股份有限公司 | 侦测及提示人体下肢踩踏动作的方法 |
| CN105435423B (zh) * | 2014-08-22 | 2018-02-13 | 明跃国际健康科技股份有限公司 | 侦测及提示人体下肢踩踏动作的方法 |
| CN114073843A (zh) * | 2020-08-11 | 2022-02-22 | 丰田自动车株式会社 | 平衡训练系统、其控制方法及存储有控制程序的计算机可读存储介质 |
| CN114073843B (zh) * | 2020-08-11 | 2023-01-31 | 丰田自动车株式会社 | 平衡训练系统、其控制方法及存储有控制程序的计算机可读存储介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI404521B (zh) | Body balance signal measurement system and its analysis method | |
| Martinez-Mendez et al. | Postural sway parameters using a triaxial accelerometer: comparing elderly and young healthy adults | |
| Olivares et al. | Wagyromag: Wireless sensor network for monitoring and processing human body movement in healthcare applications | |
| Zhang et al. | Continuous functional activity monitoring based on wearable tri-axial accelerometer and gyroscope | |
| US20150289803A1 (en) | Method and system of sleep detection | |
| JP2010005033A (ja) | 歩行動作分析装置 | |
| CN105147284A (zh) | 一种改进型人体平衡功能检测方法与训练系统 | |
| CN201929959U (zh) | 步态分析仪 | |
| CN105435438B (zh) | 运动解析装置以及运动解析方法 | |
| CN108888247B (zh) | 有氧能力测试方法、装置、系统和数据采集设备 | |
| JP5445263B2 (ja) | 生体情報取得装置 | |
| CN202604793U (zh) | 一种人体平衡评定及训练系统 | |
| CN105286842B (zh) | 一种基于加速度传感器预测运动过程心率的方法及装置 | |
| JP2020192307A (ja) | 下肢筋力評価方法、下肢筋力評価プログラム、下肢筋力評価装置及び下肢筋力評価システム | |
| JP6702559B2 (ja) | 電子機器、方法及びプログラム | |
| Singh et al. | Internet of things–triggered and power-efficient smart pedometer algorithm for intelligent wearable devices | |
| Wang et al. | Inertial-sensor-based balance analysis system for patients with alzheimer's disease | |
| Gaggioli et al. | An open source mobile platform for psychophysiological self tracking | |
| JPWO2017065087A1 (ja) | 歩行状態検出装置及び歩行状態検出プログラム | |
| CN105581799A (zh) | 适用于姿势稳定度评估与训练的复健系统 | |
| Stöggl et al. | Magnitude and variation in muscle activity and kinematics during walking before and after a 10-week adaptation period using unstable (MBT) shoes | |
| TWM542489U (zh) | 肌電回饋式運動訓練系統 | |
| Yingying et al. | The validation study on wrist-wearable activity monitors for monitoring physical activity | |
| D’Addona et al. | A new method for quantitative tremor assessment in sports | |
| TW201205330A (en) | Methods for behavior pattern analysis |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: Youter Wei Road in New Industrial Park of Weishi County in Henan province 475500 City Patentee after: Henan youter medical equipment Limited by Share Ltd Address before: 450001, Zhengzhou province high tech Zone, Ruida Road, No. 96, No. Patentee before: Zhengzhou Youde Industrial Co.,Ltd. |
|
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20121219 |