本發(fā)明專利技術(shù)提供一種基于運(yùn)動(dòng)參數(shù)的電刺激康復(fù)踏車，包括機(jī)械部分和控制部分，所述機(jī)械部分包括基本運(yùn)動(dòng)部件和運(yùn)動(dòng)附件，所述基本運(yùn)動(dòng)部件包括基本運(yùn)動(dòng)曲軸和基本驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述基本驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)皮帶驅(qū)動(dòng)基本運(yùn)動(dòng)曲軸，所述基本運(yùn)動(dòng)部件與運(yùn)動(dòng)附件組合形成實(shí)現(xiàn)康復(fù)功能的電刺激康復(fù)踏車。本發(fā)明專利技術(shù)提供的一種基于運(yùn)動(dòng)參數(shù)的電刺激康復(fù)踏車，能適合各種不同肌張力的患者使用，且能滿足更多樣的康復(fù)要求；電刺激的作用不僅能夠組織胳膊或腿部各個(gè)肌肉群的協(xié)同運(yùn)動(dòng)，還起到使肌肉輸出力最大、減少肌肉疲勞，刺激能夠產(chǎn)生有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)，延長(zhǎng)訓(xùn)練時(shí)間；電刺激強(qiáng)度可變，有利于增強(qiáng)患者的主動(dòng)意識(shí)，加快患者的康復(fù)進(jìn)度。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及康復(fù)訓(xùn)練設(shè)備，特別涉及一種基于運(yùn)動(dòng)參數(shù)的電刺激康復(fù)踏車。
技術(shù)介紹
康復(fù)踏車是集成了機(jī)械、控制和康復(fù)工程的一項(xiàng)解決方案，其主旨在于使患者能夠主動(dòng)訓(xùn)練或被動(dòng)訓(xùn)練，這將有利于提高患者的心肺功能，增加肌肉強(qiáng)度和厚度，使患者部分運(yùn)動(dòng)功能得到重建；同時(shí)這還將有助于減輕患者家庭負(fù)擔(dān)，提高患者治愈病患的信心，其康復(fù)效果已被大量的實(shí)驗(yàn)證明。正常人體神經(jīng)及肌肉組織，都是具有被刺激興奮的組織，可以傳導(dǎo)電流。因此，如果將適當(dāng)?shù)碾娏魍ㄟ^(guò)體表傳達(dá)到神經(jīng)或者肌肉組織上，使神經(jīng)細(xì)胞或肌肉細(xì)胞因電刺激而產(chǎn)生興奮作用，并繼續(xù)向下傳導(dǎo)，到達(dá)運(yùn)動(dòng)終板，引起一系列反應(yīng)，最終引起肌肉有效收縮。而脊髓損傷導(dǎo)致大腦動(dòng)作指令無(wú)法通過(guò)中樞神經(jīng)傳輸?shù)郊∪馍窠?jīng)，但肌肉中的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元是未受損傷的，其仍然可以工作，如植物性神經(jīng)仍然可以控制相關(guān)的器官工作，因而肌肉本身仍具有收縮和伸張能力，并且能夠產(chǎn)生肌張力，誘發(fā)肌肉運(yùn)動(dòng)或模擬正常的自主運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到改善或恢復(fù)被刺激肌肉或肌群功能的目的，從而促進(jìn)患者肢體功能恢復(fù)的一種電刺激治療方法，是目前國(guó)內(nèi)外康復(fù)醫(yī)學(xué)電療手段中最為常見(jiàn)的一種。基于運(yùn)動(dòng)參數(shù)的電刺激康復(fù)踏車是采用功能性電刺激技術(shù)對(duì)人體肢體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行治療的一種新型康復(fù)設(shè)備，其不但對(duì)肢體進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，并且在訓(xùn)練中通過(guò)對(duì)肢體肌肉群的有序刺激，使肢體可以進(jìn)行周期性運(yùn)動(dòng)，對(duì)于改善脊髓損傷患者病情有顯著效果，可提高肌肉強(qiáng)度和耐力，增強(qiáng)心臟的血液循環(huán)量，有效抑制由于患者長(zhǎng)時(shí)間缺乏運(yùn)動(dòng)而帶來(lái)的并發(fā)癥，益于患者的身心健康，對(duì)改善人體的血液循環(huán)和呼吸系統(tǒng)更加有效，并且進(jìn)一步增強(qiáng)患者能夠進(jìn)行主動(dòng)訓(xùn)練的意識(shí)。現(xiàn)有的電刺激康復(fù)車采用力矩傳感器采集患者對(duì)設(shè)備反饋的力的大小，來(lái)控制電刺激的時(shí)間長(zhǎng)短，一般力越大，表明健康程度較好，則控制電刺激時(shí)間越短，反之電刺激時(shí)間越長(zhǎng)。但是采用力矩傳感器無(wú)法測(cè)定運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各塊肌肉運(yùn)動(dòng)的起止點(diǎn)，因此無(wú)法同步輸出對(duì)應(yīng)電刺激。當(dāng)刺激某組肌肉群時(shí)，其能夠得到期望的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，但此時(shí)也會(huì)產(chǎn)生消極的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)。因此刺激模式優(yōu)化也就是需要盡量避免消極作用，使其有效的運(yùn)動(dòng)達(dá)到最大化，現(xiàn)有的電刺激康復(fù)車因不能做到角度電刺激而無(wú)法達(dá)到有效運(yùn)動(dòng)的最優(yōu)化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問(wèn)題是:為了克服現(xiàn)有電刺激康復(fù)設(shè)備無(wú)法使有效運(yùn)動(dòng)最優(yōu)化的不足，本專利技術(shù)提供一種基于運(yùn)動(dòng)參數(shù)的電刺激康復(fù)踏車。本專利技術(shù)解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種基于運(yùn)動(dòng)參數(shù)的電刺激康復(fù)踏車，包括機(jī)械部分和控制部分，所述機(jī)械部分包括基本運(yùn)動(dòng)部件和運(yùn)動(dòng)附件，所述基本運(yùn)動(dòng)部件包括基本運(yùn)動(dòng)曲軸和基本驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述基本驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)皮帶驅(qū)動(dòng)基本運(yùn)動(dòng)曲軸，所述基本運(yùn)動(dòng)部件與運(yùn)動(dòng)附件組合形成實(shí)現(xiàn)康復(fù)功能的電刺激康復(fù)踏車；所述控制部分包括動(dòng)力控制模塊和電刺激控制模塊， 所述動(dòng)力控制模塊包括運(yùn)動(dòng)參數(shù)采集器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)采集器包括基本轉(zhuǎn)角采集器和采集切換電路，所述基本轉(zhuǎn)角采集器采集所述基本運(yùn)動(dòng)曲軸的絕對(duì)角位與角速度；基本轉(zhuǎn)角采集器和上肢轉(zhuǎn)角采集器只能有一個(gè)采集器處于工作狀態(tài)，所述采集切換電路用于切換基本轉(zhuǎn)角采集器和上肢轉(zhuǎn)角采集器的工作狀態(tài)。所述電刺激控制模塊輸出刺激電流的順序、時(shí)間和大小，所述電刺激控制模塊輸出刺激電流的順序與肢體圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的肌肉運(yùn)動(dòng)順序一致，所述電刺激控制模塊輸出刺激電流的時(shí)間與肢體圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的肌肉運(yùn)動(dòng)時(shí)間同步，所述電刺激控制模塊輸出刺激電流的大小與基本運(yùn)動(dòng)曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度負(fù)相關(guān)。通過(guò)運(yùn)動(dòng)參數(shù)采集器采集運(yùn)動(dòng)曲軸的絕對(duì)角位與角速度，從而獲得運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各塊肌肉運(yùn)動(dòng)的起止點(diǎn)，將采集結(jié)果反饋至電刺激控制模塊，通過(guò)電刺激控制模塊同步輸出對(duì)應(yīng)的刺激電流，能夠組織胳膊或腿部各個(gè)肌肉群的協(xié)同運(yùn)動(dòng)，還起到使肌肉輸出力最大、減少肌肉疲勞，刺激能夠產(chǎn)生有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)，延長(zhǎng)訓(xùn)練時(shí)間。基本運(yùn)動(dòng)部件可與不同運(yùn)動(dòng)附件組合后能成為適用于實(shí)現(xiàn)各種康復(fù)功能的電刺激康復(fù)踏車，如上肢型康復(fù)踏車、下肢型康復(fù)踏車、上下肢型康復(fù)踏車、床旁型康復(fù)踏車以及康復(fù)機(jī)器人等。上肢型康復(fù)踏車適用于對(duì)非臥床患者的上肢進(jìn)行主動(dòng)和被動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練；下肢型康復(fù)踏車適用于對(duì)非臥床患者的下肢進(jìn)行主動(dòng)和被動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練；上下肢型康復(fù)踏車適用于對(duì)非臥床患者的上肢及下肢進(jìn)行主動(dòng)和被動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練，床旁型康復(fù)踏車適用于對(duì)臥床患者的下肢進(jìn)行主動(dòng)和被動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練，康復(fù)機(jī)器人適用于對(duì)非臥床患者的下肢進(jìn)行主動(dòng)和被動(dòng)步態(tài)訓(xùn)練。上肢型康復(fù)踏車具體為基本運(yùn)動(dòng)部件僅與手握器組合，因此，所述運(yùn)動(dòng)附件包括手握器，所述手握器通過(guò)設(shè)置在所述基本運(yùn)動(dòng)曲軸兩端的基本運(yùn)動(dòng)曲柄與所述基本運(yùn)動(dòng)曲軸連接，并且基本運(yùn)動(dòng)曲軸的一端部與所述基本轉(zhuǎn)角采集器連接。下肢型康復(fù)踏車具體為基本運(yùn)動(dòng)部件與腳踏板組合，因此，所述運(yùn)動(dòng)附件包括腳踏板，所述腳踏板通過(guò)設(shè)置在所述基本運(yùn)動(dòng)曲軸兩端的基本運(yùn)動(dòng)曲柄與所述基本運(yùn)動(dòng)曲軸連接，并且基本運(yùn)動(dòng)曲軸的一端部與所述基本轉(zhuǎn)角采集器連接。上下肢型康復(fù)踏車具體為基本運(yùn)動(dòng)部件與腳踏板再加上肢專用運(yùn)動(dòng)部件與手握器組合，因此，所述運(yùn)動(dòng)附件還包括手握器、上肢專用運(yùn)動(dòng)部件和高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述上肢專用運(yùn)動(dòng)部件包括上肢專用電機(jī)與上肢專用運(yùn)動(dòng)曲軸，所述上肢專用電機(jī)通過(guò)渦輪箱驅(qū)動(dòng)上肢專用運(yùn)動(dòng)曲軸；所述上肢專用運(yùn)動(dòng)曲軸的兩端均連接有上肢曲柄，所述上肢曲柄端部與所述手握器連接，所述上肢專用運(yùn)動(dòng)部件的下部通過(guò)高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與所述基本運(yùn)動(dòng)曲軸固定連接；上下肢型康復(fù)踏車不僅要對(duì)下肢的肌肉群組進(jìn)行電刺激還要對(duì)上肢的肌肉群組進(jìn)行電刺激，因此，所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)采集器還包括一與上肢專用運(yùn)動(dòng)曲軸的一端部連接的上肢轉(zhuǎn)角采集器，所述上肢轉(zhuǎn)角采集器采集上肢專用運(yùn)動(dòng)曲軸的絕對(duì)角位與角速度；所述電刺激控制模塊輸出刺激電流的大小與上肢專用運(yùn)動(dòng)曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度負(fù)相關(guān)。具體的，所述上肢轉(zhuǎn)角采集器包含兩個(gè)雙面安裝式一維編碼盤、兩個(gè)反射式光電傳感器，通過(guò)所述反射式光電傳感器測(cè)量?jī)蓚€(gè)一維編碼盤的相位關(guān)系得到所述上肢專用運(yùn)動(dòng)曲軸的絕對(duì)角位，通過(guò)上肢轉(zhuǎn)角采集器測(cè)量每?jī)蓚€(gè)絕對(duì)角位之間的時(shí)差得到所述上肢專用運(yùn)動(dòng)曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度。兩個(gè)一維編碼盤分別為增量式一維編碼盤與絕對(duì)式一維編碼盤，反射式光電傳感器測(cè)量增量式一維編碼盤與絕對(duì)式一維編碼盤的相位關(guān)系得到所述上肢專用運(yùn)動(dòng)曲軸的絕對(duì)角位。進(jìn)一步，所述上肢專用運(yùn)動(dòng)曲軸上設(shè)有鎖定機(jī)構(gòu)，所述鎖定機(jī)構(gòu)包括一與所述上肢專用運(yùn)動(dòng)曲軸同軸固定的上肢旋轉(zhuǎn)卡件和一能夠上下移動(dòng)并鎖緊的頂升部件，所述上肢旋轉(zhuǎn)卡件側(cè)面設(shè)有上肢旋轉(zhuǎn)卡件卡槽，所述頂升部件與所述上肢旋轉(zhuǎn)卡件側(cè)面接觸，所述頂升部件頂部具有鎖頭，所述鎖頭與所述上肢旋轉(zhuǎn)卡件卡槽形狀相配。鎖定機(jī)構(gòu)用于當(dāng)需要鎖定上肢專用運(yùn)動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，只需將頂升部件上移，并旋轉(zhuǎn)上肢專用運(yùn)動(dòng)曲軸使鎖頭落入上肢旋轉(zhuǎn)卡件上的上肢旋轉(zhuǎn)卡件卡槽內(nèi)，限制上肢專用運(yùn)動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)需要上肢訓(xùn)練時(shí)，將頂升部件下移，鎖頭遠(yuǎn)離上肢旋轉(zhuǎn)卡件上的上肢旋轉(zhuǎn)卡件卡槽內(nèi)，上肢專用運(yùn)動(dòng)曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)即不再受限制。該鎖定機(jī)構(gòu)可以當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3 4 本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于運(yùn)動(dòng)參數(shù)的電刺激康復(fù)踏車，其特征在于：包括機(jī)械部分和控制部分，所述機(jī)械部分包括基本運(yùn)動(dòng)部件和運(yùn)動(dòng)附件，所述基本運(yùn)動(dòng)部件包括基本運(yùn)動(dòng)曲軸(1)和基本驅(qū)動(dòng)電機(jī)(3)，所述基本驅(qū)動(dòng)電機(jī)(3)通過(guò)皮帶(4)驅(qū)動(dòng)基本運(yùn)動(dòng)曲軸(1)，所述基本運(yùn)動(dòng)部件與運(yùn)動(dòng)附件組合形成實(shí)現(xiàn)康復(fù)功能的電刺激康復(fù)踏車；所述控制部分包括動(dòng)力控制模塊和電刺激控制模塊，所述動(dòng)力控制模塊包括運(yùn)動(dòng)參數(shù)采集器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)采集器包括基本轉(zhuǎn)角采集器和采集切換電路，所述基本轉(zhuǎn)角采集器采集所述基本運(yùn)動(dòng)曲軸(1)的絕對(duì)角位與角速度；所述電刺激控制模塊輸出刺激電流的順序、時(shí)間和大小，所述電刺激控制模塊輸出刺激電流的順序與肢體圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的肌肉運(yùn)動(dòng)順序一致，所述電刺激控制模塊輸出刺激電流的時(shí)間與肢體圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的肌肉運(yùn)動(dòng)時(shí)間同步，所述電刺激控制模塊輸出刺激電流的大小與基本運(yùn)動(dòng)曲軸(1)的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度負(fù)相關(guān)。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：沈超，吳劍峰，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：常州思雅醫(yī)療器械有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：江蘇;32
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