專利名稱：便攜式下肢功能測試訓(xùn)練裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種運(yùn)動訓(xùn)練器械，尤其涉及一種便攜式下肢功能測試訓(xùn)練裝置。
背景技術(shù)：
據(jù)統(tǒng)計，我國腦血管病、帕金森病、顱腦外傷、脊髓損傷年發(fā)病率各為219/10萬、100/10萬、55. 4/10萬和6/10萬。而且由于老齡化、自然災(zāi)害頻發(fā)和意外事故增加的緣故，發(fā)病率在逐年增加。這些疾病和損傷會造成下蹲-站起功能障礙。坐下和站起是為保持功 能獨(dú)立性而每日多次進(jìn)行的功能性活動，在評價殘疾的各種ADL量表(如Barthel量表)中，轉(zhuǎn)移、如廁均與此直接有關(guān)，而且通常占評分較大比例。臨床上一般通過肉眼觀察或使用簡單的計時工具觀察患者的下蹲站起功能，更復(fù)雜的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)評定需通過高速攝像機(jī)及動作分析系統(tǒng)進(jìn)行。下蹲站起功能訓(xùn)練上，一般為治療師針對造成下蹲站起功能障礙的具體問題，如肌力、平衡、痙攣等，進(jìn)行對應(yīng)的具體練習(xí)及整合練習(xí)。目前尚缺乏針對下蹲站起功能進(jìn)行整體化訓(xùn)練的智能化設(shè)備。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的，就是為了解決上述問題，提供一種便攜式下肢功能測試訓(xùn)練
>J-U ρ α裝直。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案一種便攜式下肢功能測試訓(xùn)練裝置，與上位機(jī)無線通訊相連，在上位機(jī)內(nèi)設(shè)有坐下站起功能評定訓(xùn)練軟件；便攜式下肢功能測試訓(xùn)練裝置包括腳踏模塊，包括腳踏本體，腳踏本體內(nèi)設(shè)有電源模塊、CPU、腳底壓力傳感器和藍(lán)牙模塊，電源模塊向CPU供電，腳底壓力傳感器與CPU電信相連，藍(lán)牙模塊與CPU雙向通訊相連，并與上位機(jī)雙向無線通訊相連；坐墊模塊，包括坐墊本體，坐墊本體內(nèi)設(shè)有臀部壓力傳感器，臀部壓力傳感器通過電纜與腳踏模塊中的CPU電信相連。所述的腳踏本體的上表面設(shè)有與人的雙腳適配的凹面，所述的腳底壓力傳感器共四個，分別對應(yīng)于雙腳的前后掌設(shè)置，并分別與CPU電信相連。所述的坐墊本體的上表面設(shè)有與人的左右臀部適配的凹面，所述的臀部壓力傳感器共四個，分別對應(yīng)于左右臀部的前后設(shè)置，并分別通過電纜與腳踏模塊中的CPU電信相連。所述的電源模塊包括鋰電池和電源管理模塊，所述的腳踏本體上設(shè)有用于向鋰電池充電的充電接口，電源管理模塊采用MAX1873芯片對鋰電池進(jìn)行充電管理并將鋰電池的充電狀態(tài)傳輸給CPU。所述的CPU采用TI公司的MSP430F149微控制器，所述的藍(lán)牙模塊采用CSR公司的BC4EXTA藍(lán)牙模塊。[0012]所述的腳踏模塊采用左右兩半鉸接相連的可折疊結(jié)構(gòu)，所述的坐墊模塊采用左右兩半鉸接相連的可折疊結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的便攜式下肢功能測試訓(xùn)練裝置具有功耗低、體積小，便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，由于采用藍(lán)牙無線通信，無需信號連接線或電纜線，操作方便，可廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)療儀器中，如骨科肌萎縮，神經(jīng)損傷，癱瘓病人等疾病的治療。

圖I是本實(shí)用新型便攜式下肢功能測試訓(xùn)練裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型中的腳踏模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型中的坐墊模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1，配合參見圖2、圖3，本實(shí)用新型的一種便攜式下肢功能測試訓(xùn)練裝置，與上位機(jī)I無線通訊相連，包括腳踏模塊2和坐墊模塊3，圖I中所示，4為顯示屏。上位機(jī)I內(nèi)設(shè)有坐下站起功能評定訓(xùn)練軟件，該軟件包括坐下功能評定訓(xùn)練模塊、站立功能評定訓(xùn)練模塊、坐下站起功能評定訓(xùn)練模塊、反饋訓(xùn)練模塊和游戲訓(xùn)練模塊。配合參見圖2，腳踏模塊2包括腳踏本體21，腳踏本體內(nèi)設(shè)有電源模塊22、CPU23、腳底壓力傳感器24和藍(lán)牙模塊25，電源模塊22向CPU23供電，腳底壓力傳感器24與CPU23電信相連，藍(lán)牙模塊25與CPU23雙向通訊相連，并與上位機(jī)I雙向無線通訊相連。其中的腳踏本體21的上表面設(shè)有與人的雙腳適配的凹面，腳底壓力傳感器24共四個，分別對應(yīng)于雙腳的前后掌設(shè)置，并分別與CPU23電信相連。電源模塊22包括鋰電池和電源管理模塊，在腳踏本體2上設(shè)有用于向鋰電池充電的充電接口 26，電源管理模塊采用MAX1873芯片對鋰電池進(jìn)行充電管理并將鋰電池的充電狀態(tài)傳輸給CPU。CPU23采用TI公司的MSP430F149微控制器，藍(lán)牙模塊25采用CSR公司的BC4EXTA藍(lán)牙模塊。圖2中所示，27為信號線接入口，28為電源開關(guān)。配合參見圖3，坐墊模塊3包括坐墊本體31，坐墊本體31內(nèi)設(shè)有臀部壓力傳感器32，臀部壓力傳感器32通過電纜5與腳踏模塊2中的CPU23電信相連；在坐墊本體31的上表面設(shè)有與人的左右臀部適配的凹面，臀部壓力傳感器32共四個，分別對應(yīng)于左右臀部的前后設(shè)置，并分別通過電纜與腳踏模塊2中的CPU23電信相連。圖2中所示，33為輸出信號線接口。顯示屏4與上位機(jī)I電信相連顯示各項功能評定訓(xùn)練參數(shù)。本實(shí)用新型中的腳踏模塊2優(yōu)選采用左右兩半鉸接相連的可折疊結(jié)構(gòu)，坐墊模塊3優(yōu)選采用采用左右兩半鉸接相連的可折疊結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型便攜式下肢功能測試訓(xùn)練裝置的工作原理是，通過設(shè)置在腳踏模塊2內(nèi)的四個腳底壓力傳感器，采集患者腳底壓力信號；通過設(shè)置在坐墊模塊3 (坐墊模塊3旋轉(zhuǎn)在常用的座椅上)內(nèi)的四個臀部壓力傳感器32，用于采集患者臀部壓力信號；所采集的壓力信號都由信號調(diào)理電路進(jìn)行處理，經(jīng)調(diào)理放大后與電池電量、電池充電狀態(tài)一起送入CPU中的AD進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后通過MSP430F149微控制器將信號傳輸給藍(lán)牙模塊，再由藍(lán)牙模塊發(fā)送給上位機(jī)。[0024]本實(shí)用新型便攜式下肢功能測試訓(xùn)練裝置采用鋰電池供電，電源管理模塊采用MAX1873芯片對鋰電池進(jìn)行充電管 理。工作時，打開電源開關(guān)，藍(lán)牙模塊接收上位機(jī)的命令，上位機(jī)發(fā)送開始采集命令時，CPU內(nèi)部的模數(shù)轉(zhuǎn)換器將肌力信號及鋰電池狀態(tài)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，CPU讀取數(shù)字量并通過藍(lán)牙模塊發(fā)送至上位機(jī)。當(dāng)上位機(jī)發(fā)送停止采集命令時，下位機(jī)停止模數(shù)轉(zhuǎn)換，藍(lán)牙模塊停止發(fā)送數(shù)據(jù)。在便攜式下肢功能測試訓(xùn)練裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸前，上位機(jī)先與便攜式下肢功能測試訓(xùn)練裝置進(jìn)行握手通訊，握手通訊成功后，便攜式下肢功能測試訓(xùn)練裝置等待上位機(jī)發(fā)送開始采集命令。同時，上位機(jī)為便攜式下肢功能測試訓(xùn)練裝置提供有好的人機(jī)界面，當(dāng)鋰電池電量不足或充電完成時都會給出提示。本實(shí)用新型便攜式下肢功能測試訓(xùn)練裝置與上位機(jī)實(shí)現(xiàn)了基于藍(lán)牙無線技術(shù)的雙向通信，電源采用鋰電池供電，避免了信號線及電源線的束縛，整體設(shè)計使使用更加方便。
權(quán)利要求1.一種便攜式下肢功能測試訓(xùn)練裝置，與上位機(jī)無線通訊相連，所述上位機(jī)內(nèi)設(shè)有坐下站起功能評定訓(xùn)練軟件；其特征在于包括 腳踏模塊，包括腳踏本體，腳踏本體內(nèi)設(shè)有電源模塊、CPU、腳底壓力傳感器和藍(lán)牙模±夾，電源模塊向CPU供電，腳底壓力傳感器與CPU電信相連，藍(lán)牙模塊與CPU雙向通訊相連，并與上位機(jī)雙向無線通訊相連； 坐墊模塊，包括坐墊本體，坐墊本體內(nèi)設(shè)有臀部壓力傳感器，臀部壓力傳感器通過電纜與腳踏模塊中的CPU電信相連。
2.如權(quán)利要求I所述的便攜式下肢功能測試訓(xùn)練裝置，其特征在于所述的腳踏本體的上表面設(shè)有與人的雙腳適配的凹面，所述的腳底壓力傳感器共四個，分別對應(yīng)于雙腳的前后掌設(shè)置，并分別與CPU電信相連。
3.如權(quán)利要求I所述的便攜式下肢功能測試訓(xùn)練裝置，其特征在于所述的坐墊本體的上表面設(shè)有與人的左右臀部適配的凹面，所述的臀部壓力傳感器共四個，分別對應(yīng)于左右臀部的前后設(shè)置，并分別通過電纜與腳踏模塊中的CPU電信相連。
4.如權(quán)利要求I所述的便攜式下肢功能測試訓(xùn)練裝置，其特征在于所述的電源模塊包括鋰電池和電源管理模塊，所述的腳踏本體上設(shè)有用于向鋰電池充電的充電接口，電源管理模塊采用MAX1873芯片對鋰電池進(jìn)行充電管理并將鋰電池的充電狀態(tài)傳輸給CPU。
5.如權(quán)利要求I所述的便攜式下肢功能測試訓(xùn)練裝置，其特征在于所述的腳踏模塊采用左右兩半鉸接相連的可折疊結(jié)構(gòu)，所述的坐墊模塊采用左右兩半鉸接相連的可折疊結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種便攜式下肢功能測試訓(xùn)練裝置，與上位機(jī)無線通訊相連，主要包括腳踏模塊和坐墊模塊。腳踏模塊內(nèi)設(shè)有電源模塊、CPU、腳底壓力傳感器和藍(lán)牙模塊，坐墊模塊內(nèi)設(shè)有臀部壓力傳感器。腳底壓力傳感器采集左右腳的壓力信號，臀部壓力傳感器采集左右臀部的壓力信號，CPU用于處理臀部及腳底的壓力信號并通過藍(lán)牙模塊與上位機(jī)通訊。通過設(shè)置在上位機(jī)內(nèi)的坐下站起功能評定訓(xùn)練軟件實(shí)現(xiàn)對患者的坐下站起功能的評定及訓(xùn)練。本實(shí)用新型的便攜式下肢功能測試訓(xùn)練裝置具有功耗低、體積小，便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，并采用藍(lán)牙無線通信，無需信號連接線或電纜線，操作方便，可廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)療儀器中，如骨科肌萎縮，神經(jīng)損傷，癱瘓病人等疾病的治療。
文檔編號A61B5/22GK202489962SQ20122000825
公開日2012年10月17日 申請日期2012年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月9日
發(fā)明者安美君, 徐秀林, 胡曉輝, 胡秀枋, 鄒任玲 申請人:上海理工大學(xué)