CN218129815U - 一种呼吸训练器及其装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种呼吸训练器及其装置，呼吸训练器，包括固定件以及呼吸训练组件，呼吸训练组件包括：气压元件，用于提供气压；气压带，设置于固定件上，用于环套在人体胸腔或腹腔上；控制器，用于控制所述气压元件；数据采集元件，包括位移传感器与气压传感器，位移传感器设置于气压带上；气囊，设置在气压带上，包括通气口，通气口与气压元件以及气压传感器连通。本实用新型通过气压泵通过通气口为气囊供气，控制气囊收缩与扩张，进而为呼吸训练提供压力，通过与气囊连接气压传感器能够获取此时的呼吸压力，再通过设置于气压带上的位移传感器能够获取呼吸过程中人体胸腔或者腹腔的位移轨迹。

Description

一种呼吸训练器及其装置

技术领域

本实用新型涉及一种呼吸训练器材，尤其是涉及一种呼吸训练器及其装置。

背景技术

目前脊柱损伤是飞行员停飞的最主要原因，飞行员的脊柱抗载荷训练无法适应高载荷的复杂飞行环境，目前脊柱抗载荷训练主要包括呼吸训练。

现有的呼吸训练没有客观的评判标准，同时呼吸训练设备也没有记载呼吸训练数据(如训练时长、呼吸压力等)，因而使得实际呼吸训练缺乏数据量化的指标，因此实际呼吸训练效果不佳，影响了对飞行员的脊柱抗载荷训练，致使飞行员脊柱损伤和停飞率不断增加。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型提供了一种呼吸训练器及其控制装置，以解决背景技术中存在的问题。

本实用新型第一方面提供一种呼吸训练器，包括固定件以及呼吸训练组件，呼吸训练组件包括：

气压元件，用于提供气压；

控制器，用于控制气压元件；

气压带，设置于固定件上，用于环套在人体胸腔或腹腔上；

数据采集元件，包括位移传感器与气压传感器，位移传感器设置于气压带上；

气囊，设置在气压带上，包括通气口，通气口与气压元件以及气压传感器连通。

在本实用新型进一步优选的方案中，气压元件包气压泵和气压阀，气压泵用于充气，气压阀用于泄气，通气口包括第一通气口与第二通气口，第一通气口通过管路与气压泵与气压阀相连通，第二通气口通过管路与气压传感器连通。

在本方案中，通过第一通气口和第二通气口分别与气压泵、气压阀和气压传感器能够更加精准的测量出气囊内的压力，避免因为气压泵在提供气压的过程中影响到气压传感器的检测，气压泵用于充气，而气压阀用于泄气。

在本实用新型进一步优选的方案中，气囊包括多个相互连通的子气囊，气囊与位移传感器均嵌在气压带上，并朝向人体侧。

在本方案中，通过将气囊分割成多个相互连通的子气囊，使得气囊在充气过程中不会因为气压值变化而产生大的形变，这样在训练过程中就可以保证气囊形状变化不会影响训练效果。

在本实用新型进一步优选的方案中，第一通气口通过管路与气压泵连通的管路上设置有气压阀。

在本方案中，通过在第一通气口于与气压泵连通的管路上设置气压阀，能够调节气囊内的气压大小，进而可以为呼吸训练提供不同大小的呼吸压力，使得本设备可以更加精确的进行针对性的训练。

在本实用新型进一步优选的方案中，控制器通过电性连接并控制气压泵、气压阀、位移传感器以及气压传感器。

在本方案中，通过控制器能够控制气压泵、气压阀的控制，进而实现对气囊内压力的控制，通过控制器控制位移传感器以及气压传感器能够获取人体胸腔或者腹腔的位移轨迹以及呼吸压力等数据。

在本实用新型进一步优选的方案中，呼吸训练组件至少设置有两个，至少一个呼吸训练组件中的气压带环套在人体胸腔上，至少一个呼吸训练组件中的气压带环套在人体腹腔上。

通过本方案，能够在人体胸腔以及人体腹腔上分别安装一个呼吸训练组件，使得本设备可以同时检测人体胸腔与人体腹腔的位移轨迹以及呼吸压力等数据。

在本实用新型进一步优选的方案中，呼吸训练组件还包括：供电元件，供电元件用于为气压泵、数据采集元件以及控制器供电，供电元件包括电池以及充电模块，充电模块电性连接电池，用于为电池供电，控制器通过电性连接并控制充电模块与电池。

在本方案中，通过提供一个供电元件能够为本设备中的其他耗电结构进行供电，由于本设备直接与人体紧密接触，因而通过电池为其他耗电结构供电可以避免本设备直接接电使用，电池电压低，提高了本设备的安全性，通过充电模块，则能在电池电量不足的情况下为电池充电，控制器通过电性连接充电模块与电池则能够实现对电池充放电的控制。

在本实用新型进一步优选的方案中，供电元件还包括：充电接口以及供电开关，充电接口通过电性连接充电模块，供电开关设置于控制器与电池的连接电路上。

在本实用新型进一步优选的方案中，固定件包括粘扣带，气压带粘结于粘扣带上，粘扣带用于粘扣训练人员所着服装上。

在本方案中，通过粘扣带能够使得呼吸训练器固定在人体所着服装上，提高了本设备的稳定性。

在本实用新型进一步优选的方案中，呼吸训练组件还包括通信元件，控制器通过电性连接通信元件，并通过通信元件进行通讯。

在本方案中，通过通讯组件能够将位移传感器以及气压传感器所采集的数据传输到其他设备中，便于将数据进行整理以及制定呼吸训练计划。

本实用新型第二方面提供一种呼吸训练的装置，包括：

采集单元，用于采集气囊的气压信息以及人体呼吸所产生的位移信息；

通信单元，用于将采集单元采集的信息通讯至外界设备；

控制单元，用于控制本实用新型第一方面提供的一种呼吸训练器；

以及供电单元，用于为采集单元、通信单元以及控制单元供电。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过固定件以及气压带使得呼吸训练组件能够固定在人体胸腔或腹腔的位置上，气压泵通过通气口为气囊供气，控制气囊收缩与扩张，进而为呼吸训练提供压力，通过与气囊连接气压传感器能够获取此时的呼吸压力，再通过设置于气压带上的位移传感器能够获取呼吸过程中人体胸腔或者腹腔的位移轨迹。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型其中一个实施例提供一种呼吸训练器的结构示意图；

图2为本实用新型其中一个实施例提供一种控制盒的结构示意图；

图3为本实用新型其中一个实施例提供一种呼吸训练的装置的结构示意图；

图4为本实用新型其中一个实施例提供一种呼吸训练的装置的结构示意图。

附图标记

100、固定件

201、气压带 202、气囊

203、通气口 204、气压泵

2031、第一通气口 2032、第二通气口

205、气压阀

300、控制盒 301、控制器

401、位移传感器 402、气压传感器

500、通讯元件 601、充电模块

602、供电开关 603、充电接口

604、电池

700、呼吸训练的装置 701、采集单元

702、控制单元 703、通信单元

704、供电单元

具体实施方式

为了使本实用新型的上述以及其他特征和优点更加清楚，下面结合附图进一步描述本实用新型。应当理解，本文给出的具体实施例是出于向本领域技术人员解释的目的，仅是示例性的，而非限制性的。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

如图1-2，本实用新型第一方面提供一种呼吸训练器，包括固定件100以及呼吸训练组件，呼吸训练组件包括：

气压元件，用于提供气压；

气压带201，设置于固定件100上，用于环套在人体胸腔或腹腔上；

数据采集元件，包括位移传感器401与气压传感器402，位移传感器401设置于气压带201上；

控制器301，用于控制气压元件；

气囊202，设置在气压带上，包括通气口203，通气口203与气压元件以及气压传感器402连通。

通过固定件100以及气压带201使得呼吸训练组件能够固定在人体胸腔或腹腔的位置上，气压泵204通过通气口203为气囊202供气，控制气囊202收缩与扩张，进而为呼吸训练提供压力，通过与气囊202连接气压传感器402能够获取此时的呼吸压力，再通过设置于气压带201上的位移传感器401能够获取呼吸过程中人体胸腔或者腹腔的位移轨迹。

在本实用新型进一步的方案中，如图4，气压元件包气压泵204和气压阀205，气压泵204用于充气，气压阀205用于泄气，通气口203包括第一通气口2031与第二通气口2032，第一通气口2031通过管路与气压泵204与气压阀205相连通，第二通气口2032通过管路与气压传感器402连通。通过第一通气口2031和第二通气口2032分别与气压泵204和气压传感器402能够更加精准的测量出气囊202内的压力，避免因为气压泵204在提供气压的过程中影响到气压传感器402的检测。

在优选的方案中，连接用的管路选用的尺寸为外径4mm，内径2mm，材质选用的是软质硅胶，有弹性，也可以扩大横截面积，将气囊202部分元件的气嘴包裹进气管中，防止在训练过程中漏气。

在本实用新型进一步的方案中，第一通气口2031通过管路与气压泵204连通的管路上设置有气压阀205。通过在第一通气口2031于与气压泵204连通的管路上设置气压阀205，能够调节气囊202内的气压大小，进而可以为呼吸训练提供不同大小的呼吸压力，使得本设备可以更加精确的进行针对性的训练。

在优选的方案中，气压阀205通过三通管连接在第一通气口2031与气压泵204连通的管路上，三通口能够被气管包裹而防止漏气，在后续实验中三通口还可以用于接入数字气压计等测量标定仪器。同时基于安全性的考虑，三通口可以引入机械放气阀等装置，三通口采用塑料材质的Y型三通口。

在本实用新型进一步优选的方案中，控制器301通过电性连接并控制气压泵204、气压阀205、位移传感器401以及气压传感器402。通过控制器301能够控制气压泵204、气压阀205的控制，进而实现对气囊202内压力的控制，通过控制器301控制位移传感器401以及气压传感器402能够获取人体胸腔或者腹腔的位移轨迹以及呼吸压力等数据。

在本实用新型进一步优选的方案中，气囊202包括多个相互连通的子气囊202，气囊202与位移传感器401均嵌在气压带201上，并朝向人体侧。通过将气囊202分割成多个相互连通的子气囊202，使得气囊202在充气过程中不会因为气压值变化而产生大的形变，这样在训练过程中就可以保证气囊202形状变化不会影响训练效果。

如图2，气囊202由四个子气囊组成，四个子气囊的底部相互连通，第一通气口2031与第二通气口2032分别设置在中间的两个子气囊上。

在本实用新型进一步的方案中，呼吸训练组件至少设置有两个，其中一个呼吸训练组件中的气压带201套环套在人体胸腔上，其中另一个呼吸训练组件中的气压带201环套在人体腹腔上。能够在人体胸腔以及人体腹腔上分别安装一个呼吸训练组件，使得本设备可以同时检测人体胸腔与人体腹腔的位移轨迹以及呼吸压力等数据。

在本实用新型进一步的方案中，呼吸训练组件还包括：供电元件，供电元件用于为气压泵204、数据采集元件以及控制器301供电，供电元件包括电池604以及充电模块601，充电模块601通过电性连接电池604，为电池604供电，控制器301通过电性连接并控制充电模块601与电池604。通过提供一个供电元件能够为本设备中的其他耗电结构进行供电，由于本设备直接与人体紧密接触，因而通过电池604为其他耗电结构供电可以避免本设备直接接电使用，提高了本设备的安全性，通过充电模块601，则能在电池604电量不足的情况下为电池604充电，控制器301通过电性连接充电模块601与电池604则能够实现对电池604充放电的控制，充电模块601可以采用型号为TP4056的充电模块601，其充电电流1A，充电精度1.5％，输出电压4.5-5.5V，为锂电池604充电。

在本实用新型进一步的方案中，供电元件还包括：充电接口603以及供电开关602，充电接口603通过电性连接充电模块601，供电开关602设置于控制器301与电池604的连接电路上。

在优选的方案中，充电接口603采用type-C的接口给电源充电。电池604采用的是锂电池604，通过导线连接到充电模块601上。气压泵204和气压阀205分别通过导线接到控制器301的接线插口上。

在本实用新型进一步的方案中，固定件100包括粘扣带，气压带201粘结于粘扣带上，粘扣带粘扣训练人员所着服装上。通过粘扣带能够使得呼吸训练器固定在人体所着服装上，提高了本设备的稳定性。

在本实用新型进一步的方案中，呼吸训练组件还包括通信元件，控制器301通过电性连接通信元件，并通过通信元件进行通讯。通过通讯组件能够将位移传感器401以及气压传感器402所采集的数据传输到其他设备中，便于将数据进行整理以及制定呼吸训练计划。

参考图3，在优选的方案中，呼吸训练组件还包括控制盒300，控制器301、通讯元件500、供电元件、气压泵204、气压阀205以及气压传感器402均设置于控制盒300内，通过将以上器件安装于控制盒300内能够便于检修，控制盒300上应当还设置用于进行紧急放气的紧急放气按钮，紧急放气按钮用于控制气压阀205，以提高本设备的安全性，通信模块可以采用WIFI通讯模块。

本实用新型第二方面提供一种呼吸训练的装置，包括：

采集单元701，用于采集气囊202的气压信息以及人体呼吸所产生的位移信息；

通信单元703，用于将采集单元701采集的信息通讯至外界设备；

控制单元702，用于控制本实用新型第一方面提供的的一种呼吸训练器；

以及供电单元704，用于为采集单元、通信单元以及控制单元供电。

进一步，本领域技术人员应当理解，如果将本实用新型实施例所提供的一种呼吸训练器及其控制装置，涉及到的全部或部分子模块通过稠合、简单变化、互相变换等方式进行组合、替换，如各组件摆放移动位置；或者将其所构成的产品一体设置；或者可拆卸设计；凡组合后的组件可以组成具有特定功能的设备/装置/系统，用这样的设备/装置/系统代替本实用新型相应组件同样落在本实用新型的保护范围内。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种呼吸训练器，包括固定件以及呼吸训练组件，其特征在于，所述呼吸训练组件包括：

气压元件，用于提供气压；

气压带，设置于所述固定件上，用于环套在人体胸腔或腹腔上；

数据采集元件，包括位移传感器与气压传感器，所述位移传感器设置于所述气压带上；

控制器，用于控制所述气压元件；

气囊，设置在所述气压带上，包括通气口，所述通气口与所述气压元件以及所述气压传感器连通。

2.根据权利要求1所述的一种呼吸训练器，其特征在于，所述通气口包括：

第一通气口，通过管路与所述气压元件相连通；

第二通气口，通过管路与所述气压传感器连通。

3.根据权利要求2所述的一种呼吸训练器，其特征在于，所述气压元件包括气压泵与气压阀，所述第一通气口通过管路连通气压阀与气压泵；所述控制器电性连接并控制所述气压泵、所述气压阀、所述位移传感器以及所述气压传感器。

4.根据权利要求3所述的一种呼吸训练器，其特征在于：所述气囊包括多个相互连通的气囊单元，且所述气囊与所述位移传感器均嵌在所述气压带上，并朝向人体侧。

5.根据权利要求3-4任一项所述的一种呼吸训练器，其特征在于：所述呼吸训练组件至少设置有两个，至少一个所述呼吸训练组件中的所述气压带用于环套在人体胸腔上，至少一个所述呼吸训练组件中的所述气压带用于环套在人体腹腔上。

6.根据权利要求5所述的一种呼吸训练器，其特征在于：所述呼吸训练组件还包括：供电元件，所述供电元件用于为所述气压泵、所述数据采集元件以及所述控制器提供电能；所述供电元件包括电池以及充电模块，所述充电模块电性连接所述电池，用于为所述电池提供电能；所述控制器分别电性连接并控制所述充电模块与所述电池。

7.根据权利要求6所述的一种呼吸训练器，其特征在于：所述供电元件还包括：

充电接口，电性连接所述充电模块；

以及供电开关，用于控制所述电池充放电。

8.根据权利要求5所述的一种呼吸训练器，其特征在于：所述固定件包括粘扣带，所述气压带粘结于所述粘扣带上，所述粘扣带用于粘扣在训练人员所着服装上。

9.根据权利要求6所述的一种呼吸训练器，其特征在于：所述呼吸训练组件还包括通信元件，所述控制器电性连接所述通信元件，并通过所述通信元件进行通讯。

10.一种呼吸训练的装置，其特征在于，包括：

采集单元，用于采集气囊的气压信息以及人体呼吸所产生的位移信息；

通信单元，用于将采集单元采集的信息通讯至外界设备；

控制单元，用于控制权利要求1-9任一项所述的一种呼吸训练器；

以及提供电能单元，用于为所述采集单元、所述通信单元以及所述控制单元提供电能。

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