CN218074972U - 一种用于平衡能力评估的评估装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及康复训练器械设备技术领域，具体涉及一种用于平衡能力评估的评估装置，包括基板；测力板，设置于所述基板上，所述测力板包括沿前后方向依次设置于所述基板上两个测力模块；夹持头，垂直固定于每个所述测力模块的下表面；弹性支撑单元；夹持机构；驱动机构，所述驱动机构用于控制所述夹持机构夹持或释放所述夹持头。本实用新型的评估装置通过所述夹持机构释放至少一个与所述测力模块固定连接的所述夹持头上的加持力来给站立于所述测力板上的受测者施加干扰，并通过测力板测量受测者面对干扰维持姿势稳定过程中的力信号，通过对力信号进行分析，可以评估受测者平衡能力。

Description

一种用于平衡能力评估的评估装置

技术领域

本实用新型涉及康复与训练器械设备领域，具体的说是涉及一种用于平衡能力评估的评估装置。

背景技术

平衡功能是指人体处在一种稳定姿势下，当运动或受到外力作用时，控制身体重心并维持姿势的能力。良好的平衡功能是日常行走、站立等各项活动正常进行的保障。临床研究发现越来越多的疾病与平衡功能缺失有关，客观准确的平衡功能评估为了解人体平衡能力、相关疾病诊断以及康复训练提供了客观依据。对于老年人来说，平衡能力的检测有助于及早发现疾病并予以治疗，达到跌倒风险的检测和跌倒预防的目的；针对运动员来说，动态平衡能力的检测有助于寻找需要进行针对性训练的项目，进而提高运动成绩。

在目前评估平衡能力的方法中，观察法和量表法为主观评估，随意性较强，准确性不高；静态测量方法在实施过程中，受测者通常保持站立等静止状态，不需要过多精力就可以维持，所以只能筛选出平衡能力出现一定问题的人群，对于平衡能力正常和较好的人群缺乏区分度；现有的动态测量方法，足底的踏板大部分是整体的，因此无法对足底支撑面变化时人体的平衡情况进行测量。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种用于平衡能力评估的评估装置，该装置能够让受测者的足底支撑面发生变化，进而测试其在受到干扰时维持自身平衡的能力。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供了一种用于平衡能力评估的评估装置，包括：

基板；

测力板，设置于所述基板上，所述测力板包括沿前后方向依次设置于所述基板上两个测力模块，分别为前掌测力模块和足跟测力模块，所述足跟测力模块位于所述前掌测力模块的后端，

夹持头，垂直固定于每个所述测力模块的下表面；

弹性支撑单元，所述弹性支撑单元被装配为能向每个所述测力模块提供向上的弹力，以支撑所述测力模块；

夹持机构，包括相对设置于所述夹持头两侧的固定夹持块和活动夹持块，所述固定夹持块固定设置于所述基板上且与所述夹持头配合；

驱动机构，设置于所述基板上，所述驱动机构的驱动端与所述活动夹持块连接，所述驱动机构被配置为驱动所述活动夹持块朝向靠近或远离所述固定夹持块移动以实现对所述夹持头的夹紧和释放，通过所述夹持机构释放至少一个与所述测力模块固定连接的所述夹持头上的加持力来给站立于所述测力板上的受测者施加干扰。

在本实用新型的一可选实施例中，所述用于平衡能力评估的评估装置还包括设置于所述测力模块与所述基板之间的导向机构，所述导向机构对称设置于所述夹持头的两侧。

在本实用新型的一可选实施例中，所述导向机构包括相互滑动设置的立柱和套筒，所述立柱垂直固定于所述测力模块的下表面，所述套筒垂直固定于所述基板的上表面。

在本实用新型的一可选实施例中，所述导向机构包括相互滑动设置的立柱和套筒，所述立柱垂直固定于所述基板的上表面，所述套筒垂直固定于所述测力模块的下表面。

在本实用新型的一可选实施例中，所述弹性支撑单元为弹簧，所述弹簧套设于所述导向机构上。

在本实用新型的一可选实施例中，所述驱动机构为曲柄滑块机构、螺旋传动机构、直线电机、液压缸或气缸。

在本实用新型的一可选实施例中，所述固定夹持块和所述活动夹持块为V型夹持块。

在本实用新型的一可选实施例中，所述V型夹持块的V型槽和/或所述夹持头上设有摩擦材料。

在本实用新型的一可选实施例中，所述测力模块包括底板、力传感器和托板，所述托板位于所述底板上，且两者之间设置有所述力传感器，所述力传感器包括至少3个至少一维的力传感器或1个至少三维的多维力传感器。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型还提供了另一种用于平衡能力评估的评估装置，其特征在于，包括:

基板；

两个测力板，间隔设置于所述基板上，所述测力板包括沿前后方向依次设置于所述基板上两个测力模块，分别为前掌测力模块和足跟测力模块，所述足跟测力模块位于所述前掌测力模块的后端；

夹持头，垂直固定于每个所述测力模块的下表面；

弹性支撑单元，所述弹性支撑单元被装配为能向每个所述测力模块提供向上的弹力，以支撑所述测力模块；

夹持机构，包括相对设置于所述夹持头两侧的固定夹持块和活动夹持块，所述固定夹持块固定设置于所述基板上且与所述夹持头配合；

驱动机构，设置于所述基板上，所述驱动机构的驱动端与所述活动夹持块连接，所述驱动机构被配置为驱动所述活动夹持块朝向靠近或远离所述固定夹持块移动以实现对所述夹持头的夹紧和释放，通过所述夹持机构释放至少一个与所述测力模块固定连接的所述夹持头上的加持力来给站立于所述测力板上的受测者施加干扰。

本实用新型的评估装置通过所述夹持机构释放至少一个与所述测力模块固定连接的所述夹持头上的加持力来给站立于所述测力板上的受测者施加干扰，并通过测力板测量受测者面对干扰维持姿势稳定过程中的力信号，通过对力信号进行分析得出受测者的反应时间、调整速度等参数，可以评估受测者在面对足底支撑面发生变化时的平衡能力。

附图说明

图1是本实用新型的实施例所提供的用于平衡能力评估的评估装置的立体图。

图2是图1的局部放大图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图示中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

在本实用新型的表述中，所述“纵向”、“横向”、“垂向(也称为竖直方向或竖向)”等指示方位的表述，是基于本领域技术人员对脚掌的一般定义而言的，即脚掌的前后方向为纵向，脚掌的宽度方向为横向，脚掌的高度方向为垂向。

请参阅图1和2所示，本实施例公开一种用于平衡能力评估的评估装置，包括基板1、两个测力板2、夹持头3、弹性支撑单元9、夹持机构及驱动机构5。两个所述测力板2间隔设置于所述基板1上，所述测力板2包括沿前后方向依次设置于所述基板1上两个测力模块，分别为前掌测力模块和足跟测力模块，所述足跟测力模块位于所述前掌测力模块的后端；所述夹持头3垂直固定于每个所述测力模块的下表面，并位于所述基板1与所述测力模块之间；所述弹性支撑单元9被装配为能向每个所述测力模块提供向上的弹力，以支撑所述测力模块；所述夹持机构包括相对设置于所述夹持头3两侧的固定夹持块8和活动夹持块，所述固定夹持块8固定设置于所述基板1上且与所述夹持头3配合；所述驱动机构5设置于所述基板1上，所述驱动机构5的驱动端与所述活动夹持块连接，所述驱动机构5被配置为驱动所述活动夹持块朝向靠近或远离所述固定夹持块8移动以实现对所述夹持头3的夹紧和释放，通过所述夹持机构释放至少一个与所述测力模块固定连接的所述夹持头3上的加持力来给站立于所述测力板2上的受测者施加干扰。

请参阅图1，在本实施例中，所述基板1位于所述用于平衡能力评估的评估装置的底部，所述基板1是矩形板状结构，所述基板1作为所述评估装置的各部件承载或安装基板1。可以理解的是，在其他实施例中，所述基板1也可以是圆形、椭圆形、或其他异型结构。

请参阅1，在本实施例中，所述测力板2包括两个，间隔设置于所述基板1上，分别用于承载测试者的左脚和右脚。所述测力板2包括沿前后方向依次设置于所述基板1上两个测力模块，分别为前掌测力模块和足跟测力模块，所述足跟测力模块位于所述前掌测力模块的后端，所述前掌外测力模块用于检测前掌应力，所述足跟测力模块用于检测足跟应力。可以理解的是，在一些实施例中，所述测力板2也可以只包括一个，用于给一个脚施加竖直方向的干扰。

请参阅图1，在一具体实施例中，所述前掌测力模块包括前掌外侧测力模块和前掌内侧测力模块。所述前掌外测力模块用于检测前掌外侧应力，所述前掌内测力模块用于检测前掌内侧应力，在实际应用过程中，脚掌的纵向中心线应当与所述前掌外测力模块和所述前掌内测力模块之间的分界线大致对齐，即前脚掌靠外侧的一半的区域落于所述前掌外侧测力模块上，前脚掌靠近内侧的一半的区域落于所述前掌内侧测力模块上；可以理解的是，在本实施例的基础上，还可以对前掌外侧测力模块和前掌内侧测力模块进行进一步细分，以获得更加详细的足底应力分布数据，例如可以将所述前掌内侧测力模块进一步细分为趾骨测力模块和跖骨测力模块。

请参阅图1，在一具体实施例中，每个测力模块包括底板21、力传感器22和托板23，所述托板23位于所述底板21上，且两者之间设置有所述力传感器22，所述力传感器22为至少3个至少一维的力传感器或1个至少三维的多维力传感器

具体地，所述前掌外侧测力模块包括前掌外侧底板(图1中的前掌底板212)、前掌外测力传感器及前掌外侧托板233，所述前掌外测力传感器安装在所述前掌外侧托板233与所述前掌外侧底板之间，所述前掌外测力传感器至少设有3个；所述前掌内侧测力模块包括前掌内侧底板(图1中的前掌底板212)、前掌内侧托板232和前掌内测力传感器，所述前掌内测力传感器安装在所述前掌内侧托板232与所述前掌内侧底板之间，所述前掌内测力传感器至少设有3个，所述前掌内侧测力模块和所述前掌外侧测力模块共用底板，也即所述前掌外侧底板与所述前掌内侧底板为一体结构，从而使所述前掌内侧测力模块和所述前掌外侧测力模块可以同步在竖直方向上移动；所述足跟测力模块包括足跟底板211、足跟托板231和足跟力传感器，所述足跟力传感器安装在所述足跟托板231与所述足跟底板211之间，所述足跟力传感器至少设有3个。作为本实用新型的一基础实施例，上述各力传感器至少应当能够检测垂向压力，该实施例中，所述力传感器应当包含一形变部件，当上述托板受压时，与相应托板对应的应变部件应当能够产生形变，且在该形变区域上应当设置必要的能够识别该形变的电学元件，例如电阻应变片。

可以理解的是，本实用新型的每个测力模块均包含至少3个力传感器，使用者能根据所测数据计算出足底力的等效作用点的位置，有助于对人体足部相关情况做出判断。

作为上述实施例的一种延伸，所述前掌外测力传感器、前掌内测力传感器和足跟力传感器也可以是三维力传感器，可以理解的是，所述三维力传感器不仅不能够检测垂向的压力，还可以检测纵向和横向的应力变化，在三维力传感器中，当形变部件受到纵向、横向和垂向的应力时，应当能够分别产生相应形变，且三个方向上的应力所导致的形变应当互不干扰，每一个形变区域应当分别设置能够识别各形变的电学元件，例如在每个形变区域设置独立的电阻应变片。

请参阅图1和2所示，在本实施例中，所述夹持头3包括多个(图1中为四个)，每个所述测力模块的下表面均垂直设置有一所述夹持头3，每个所述夹持头3位于所述基板1与一所述测力模块之间。

请参阅图1和2所示，在本实施例中，所述弹性支撑单元9被装配为能向每个所述测力模块提供向上的弹力，以支撑所述测力模块。每个所述测力模块的下方的前后两侧设置有分别对称设置有所述弹性支撑单元9，从而能够在测试人员未站立于所述测力板2上时，使测力板2位置水平状态。可以理解的是，在其他实施例中，每个所述测力模块的下方也可设置三个或三个以上的所述弹性支撑单元9，只需保证多个所述弹性支撑单元9能够在测试人员未站立于所述测力板2上时，使测力板2位置水平状态既可，例如三个所述弹性支撑单元9呈三角形布置于所述夹持头3的周围。

请参阅图1和2所示，在一具体实施例中，所述弹性支撑单元包括两个弹簧，两个所述弹簧分别套设于一所述评估装置的导向机构4上。所述弹簧的劲度系数足够小，以至于在释放掉的时候，可以忽略掉它能够提供支撑力，这种方式就是单纯地让某部分的测力模块上支撑力突然消失。

请参阅图1和2所示，在本实施例中，所述夹持机构为多个(图1中为四个)，每个所述夹持机构包括相对设置于所述夹持头3两侧的固定夹持块8和活动夹持块，所述固定夹持块8固定设置于所述基板1上且与所述夹持头3配合，所述固定夹持块8和所述活动夹持块为V型夹持块。所述V型夹持块的V型槽和/或所述夹持头上设有摩擦材料，以增大摩擦力，例如所述V型夹持块的V型槽上和/或所述夹持头上贴有硅胶或橡胶垫。

请参阅图1和2所示，在本实施例中，所述驱动机构5包括多个(图1中为四个)，设置于所述基板1上，每个所述驱动机构5的驱动端与一所述活动夹持块连接。具体地，所述驱动机构5为液压缸，所述液压缸设置于所述基座的一侧，所述液压缸的活塞杆通过推杆6与一所述活动夹持块固定连接，通过所述液压缸可以推动所述活动夹持块朝向靠近或远离对应的固定夹持块8移动，以实现所述夹持机构的夹紧及放松动作。可以理解的是，所述液压缸也可采用曲柄滑块机构、螺旋传动机构、直线电机、气缸等能够带动所述活动夹持块进行水平方向直线移动的其他驱动机构5。

请参阅图1和图2所示，在本实施例中，所述用于平衡能力评估的评估装置还包括设置于所述测力模块与所述基板1之间的导向机构4，所述导向机构4用于引导所述测力模块沿竖直方向位移而限制其他方向位移。所述导向机构4采用相互滑动设置的立柱42和套筒41，所述立柱42垂直固定于所述基板1的上表面和所述测力模块的下表面中的一个，所述套筒41垂直固定于所述测力模块的下表面和所述基板1的上表面中的另一个。需要说明的是，为了保持所述测力模块运动过程的稳定性，所述导向机构4设置有两个，分别对称设置于所述夹持头3的前后两侧(也可以是左右两侧)。

在测试开始前，夹紧机构先置于放松状态，各个测力模块仅依靠弹簧弹力处在同一水平面上，接着将夹紧机构置于夹紧状态，让受测者站在测力板2上，受测者的重力依靠夹持机构的夹持块与夹持头3外壁间的摩擦力抵消，接着将某一个或某几个测力模块的夹紧机构放松，受测者由于脚底部分支撑区域瞬间消失，需要进行调整以重新达到相对稳定的状态，对这一过程中测力板2上各个测力传感器测得的力信号进行分析，可以评估受测者平衡能力。

综上所述，本实用新型的评估装置通过所述夹持机构释放至少一个与所述测力模块固定连接的所述夹持头上的加持力来给站立于所述测力板上的受测者施加干扰，并通过测力板测量受测者面对干扰维持姿势稳定过程中的力信号，通过对力信号进行分析得出受测者的反应时间、调整速度等参数，可以评估受测者在面对足底支撑面发生变化时的平衡能力。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

在本文的描述中，提供了许多特定细节，诸如部件和/或方法的实例，以提供对本实用新型实施例的完全理解。然而，本领域技术人员将认识到可以在没有一项或多项具体细节的情况下或通过其他设备、系统、组件、方法、部件、材料、零件等等来实践本实用新型的实施例。在其他情况下，未具体示出或详细描述公知的结构、材料或操作，以避免使本实用新型实施例的方面变模糊。

在整篇说明书中提到“一个实施例”、“实施例”或“具体实施例”意指与结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中，并且不一定在所有实施例中。因而，在整篇说明书中不同地方的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”或“在具体实施例中”的各个表象不一定是指相同的实施例。此外，本实用新型的任何具体实施例的特定特征、结构或特性可以按任何合适的方式与一个或多个其他实施例结合。应当理解本文所述和所示的实用新型实施例的其他变型和修改可能是根据本文教导的，并将被视作本实用新型精神和范围的一部分。

还应当理解还可以以更分离或更整合的方式实施附图所示元件中的一个或多个，或者甚至因为在某些情况下不能操作而被移除或因为可以根据特定应用是有用的而被提供。

另外，除非另外明确指明，附图中的任何标志箭头应当仅被视为示例性的，而并非限制。此外，除非另外指明，本文所用的术语“或”一般意在表示“和/或”。在术语因提供分离或组合能力是不清楚的而被预见的情况下，部件或步骤的组合也将视为已被指明。

如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“一个”、和“该”包括复数参考物。同样，如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“在…中”的意思包括“在…中”和“在…上”。

本实用新型所示实施例的上述描述(包括在说明书摘要中所述的内容)并非意在详尽列举或将本实用新型限制到本文所公开的精确形式。尽管在本文仅为说明的目的而描述了本实用新型的具体实施例和本实用新型的实例，但是正如本领域技术人员将认识和理解的，各种等效修改是可以在本实用新型的精神和范围内的。如所指出的，可以按照本实用新型所述实施例的上述描述来对本实用新型进行这些修改，并且这些修改将在本实用新型的精神和范围内。

本文已经在总体上将系统和方法描述为有助于理解本实用新型的细节。此外，已经给出了各种具体细节以提供本实用新型实施例的总体理解。然而，相关领域的技术人员将会认识到，本实用新型的实施例可以在没有一个或多个具体细节的情况下进行实践，或者利用其它装置、系统、配件、方法、组件、材料、部分等进行实践。在其它情况下，并未特别示出或详细描述公知结构、材料和/或操作以避免对本实用新型实施例的各方面造成混淆。

因而，尽管本实用新型在本文已参照其具体实施例进行描述，但是修改自由、各种改变和替换亦在上述公开内，并且应当理解，在某些情况下，在未背离所提出实用新型的范围和精神的前提下，在没有对应使用其他特征的情况下将采用本实用新型的一些特征。因此，可以进行许多修改，以使特定环境或材料适应本实用新型的实质范围和精神。本实用新型并非意在限制到在下面权利要求书中使用的特定术语和/或作为设想用以执行本实用新型的最佳方式公开的具体实施例，但是本实用新型将包括落入所附权利要求书范围内的任何和所有实施例及等同物。因而，本实用新型的范围将只由所附的权利要求书进行确定。

Claims (10)

1.一种用于平衡能力评估的评估装置，其特征在于，包括：

基板；

测力板，设置于所述基板上，所述测力板包括沿前后方向依次设置于所述基板上两个测力模块，分别为前掌测力模块和足跟测力模块，所述足跟测力模块位于所述前掌测力模块的后端，

夹持头，垂直固定于每个所述测力模块的下表面；

弹性支撑单元，所述弹性支撑单元被装配为能向每个所述测力模块提供向上的弹力，以支撑所述测力模块；

夹持机构，包括相对设置于所述夹持头两侧的固定夹持块和活动夹持块，所述固定夹持块固定设置于所述基板上且与所述夹持头配合；

驱动机构，设置于所述基板上，所述驱动机构的驱动端与所述活动夹持块连接，所述驱动机构被配置为驱动所述活动夹持块朝向靠近或远离所述固定夹持块移动以实现对所述夹持头的夹紧和释放，通过所述夹持机构释放至少一个与所述测力模块固定连接的所述夹持头上的加持力来给站立于所述测力板上的受测者施加干扰。

2.根据权利要求1所述的用于平衡能力评估的评估装置，其特征在于，所述用于平衡能力评估的评估装置还包括设置于所述测力模块与所述基板之间的导向机构，所述导向机构对称设置于所述夹持头的两侧。

3.根据权利要求2所述的用于平衡能力评估的评估装置，其特征在于，所述导向机构包括相互滑动设置的立柱和套筒，所述立柱垂直固定于所述测力模块的下表面，所述套筒垂直固定于所述基板的上表面。

4.根据权利要求2所述的用于平衡能力评估的评估装置，其特征在于，所述导向机构包括相互滑动设置的立柱和套筒，所述立柱垂直固定于所述基板的上表面，所述套筒垂直固定于所述测力模块的下表面。

5.根据权利要求3或4所述的用于平衡能力评估的评估装置，其特征在于，所述弹性支撑单元为弹簧，所述弹簧套设于所述导向机构上。

6.根据权利要求1所述的用于平衡能力评估的评估装置，其特征在于，所述驱动机构为曲柄滑块机构、螺旋传动机构、直线电机、液压缸或气缸。

7.根据权利要求1所述的用于平衡能力评估的评估装置，其特征在于，所述固定夹持块和所述活动夹持块为V型夹持块。

8.根据权利要求7所述的用于平衡能力评估的评估装置，其特征在于，所述V型夹持块的V型槽和/或所述夹持头上设有摩擦材料。

9.根据权利要求1所述的用于平衡能力评估的评估装置，其特征在于，所述测力模块包括底板、力传感器和托板，所述托板位于所述底板上，且两者之间设置有所述力传感器，所述力传感器包括至少3个至少一维的力传感器或1个至少三维的多维力传感器。

10.一种用于平衡能力评估的评估装置，其特征在于，包括:

基板；

两个测力板，间隔设置于所述基板上，所述测力板包括沿前后方向依次设置于所述基板上两个测力模块，分别为前掌测力模块和足跟测力模块，所述足跟测力模块位于所述前掌测力模块的后端；

夹持头，垂直固定于每个所述测力模块的下表面；

弹性支撑单元，所述弹性支撑单元被装配为能向每个所述测力模块提供向上的弹力，以支撑所述测力模块；

夹持机构，包括相对设置于所述夹持头两侧的固定夹持块和活动夹持块，所述固定夹持块固定设置于所述基板上且与所述夹持头配合；

驱动机构，设置于所述基板上，所述驱动机构的驱动端与所述活动夹持块连接，所述驱动机构被配置为驱动所述活动夹持块朝向靠近或远离所述固定夹持块移动以实现对所述夹持头的夹紧和释放。

Images