CN106984028A - 一种上肢运动控制评估及康复训练的机构 - Google Patents

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Abstract

一种上肢运动控制评估及康复训练的机构，包括主机箱，所述主机箱内设有电源管理模块、蓝牙模块、微处理器；所述电源管理模块分别与蓝牙模块、微处理器相连接；所述电源管理模块连接有捏力采集模块、握力采集模块、扭力采集模块、肌电采集模块、关节活动度采集模块、康复模块；所述微处理器分别与捏力采集模块、握力采集模块、扭力采集模块、肌电采集模块、关节活动度采集模块、康复模块相连接；所述微处理器与蓝牙模块相耦合。本发明的上肢运动控制评估及康复训练的机构能同时对上肢进行采集证据，及时了解治疗效果，以及辅助上肢进行康复训练，更能强化训练过程中的趣味性，提高患者理疗的积极性。

Description

一种上肢运动控制评估及康复训练的机构
技术领域
本发明涉及一种上肢运动控制评估及康复训练的机构。
背景技术
上肢受损后，上肢的伸展则无法根据自身意志自如的进行，需要通过不断的物理康复训练来使上肢逐渐恢复正常，目前大多通过能够实现三维运动的理疗机器人来辅助患者康复训练，但这种理疗机器人功能过于单一，无法在辅助患者康复训练的同时采集上肢的具体数据，需要通过其他仪器来进行数据采集，不仅极其麻烦，且无法及时了解治疗效果，使治疗师不能在第一时间根据患者的恢复情况安排最适当的康复训练。
传统理疗机器人的理疗训练极为枯燥，单纯的去辅助上肢进行伸展，一旦理疗时间过长，极易造成患者的厌烦，影响患者的理疗积极性，延长上肢恢复时间。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种上肢运动控制评估及康复训练的机构，它能同时对上肢进行采集证据，及时了解治疗效果，以及辅助上肢进行康复训练，更能强化训练过程中的趣味性，提高患者理疗的积极性。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：
本发明公开一种上肢运动控制评估及康复训练的机构，包括主机箱，其特征在于：所述主机箱内设有电源管理模块、蓝牙模块、微处理器；所述电源管理模块分别与蓝牙模块、微处理器相连接；所述电源管理模块连接有捏力采集模块、握力采集模块、扭力采集模块、肌电采集模块、关节活动度采集模块、康复模块；所述微处理器分别与捏力采集模块、握力采集模块、扭力采集模块、肌电采集模块、关节活动度采集模块、康复模块相连接；所述微处理器与蓝牙模块相耦合，微处理器通过蓝牙模块的无线信号与上位机相连；所述上位机上安装有训练软件。
所述捏力采集模块由捏力传感器与数字量变送器组成。
所述握力采集模块由握力传感器与数字量变送器组成。
所述扭力采集模块由扭力传感器与数字量变送器组成。
所述肌电采集模块由电极、低通滤波电路模块、带通放大电路模块和模数转换电路模块组成。
所述关节活动采集模块包括旋转编码器。
所述康复模块包括磁粉制动器，磁粉制动器产生被动康复力矩。
本发明的有益效果是：
与现有技术相比，采用本发明结构的上肢运动控制评估及康复训练的机构能够通过将相应的采集模块安置于患者上肢的相应部位采集上肢的具体数据，采集到的数据在上位机的作用下能够自动生成量化的评估报告，使患者以及治疗师都能及时了解治疗效果，更能同时通过上位机上的训练软件来完成患者的康复训练，而训练软件上提供的训练游戏能在训练过程为患者提供积极的视觉与声觉反馈，强化训练过程中的趣味性，提高患者理疗的积极性，有助于加快患者的康复速度。
附图说明
图1是本发明上肢运动控制评估及康复训练的机构的功能模块示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
请参阅图1，本发明提供一种上肢运动控制评估及康复训练的机构，包括主机箱，其特征在于：所述主机箱内设有电源管理模块、蓝牙模块、微处理器；所述电源管理模块分别与蓝牙模块、微处理器相连接；所述电源管理模块连接有捏力采集模块、握力采集模块、扭力采集模块、肌电采集模块、关节活动度采集模块、康复模块；所述微处理器分别与捏力采集模块、握力采集模块、扭力采集模块、肌电采集模块、关节活动度采集模块、康复模块相连接；所述微处理器与蓝牙模块相耦合，微处理器通过蓝牙模块的无线信号与上位机相连；所述上位机上安装有训练软件。
所述捏力采集模块由捏力传感器与数字量变送器组成，捏力传感器采集的模拟电压信号经过数字量变送器处理后变为数字电压信号。
所述握力采集模块由握力传感器与数字量变送器组成，握力传感器采集的模拟电压信号经过数字量变送器处理后变为数字电压信号。
所述扭力采集模块由扭力传感器与数字量变送器组成，扭力传感器采集的模拟电压信号经过数字量变送器处理后变为数字电压信号。
所述肌电采集模块由电极、低通滤波电路模块、带通放大电路模块和模数转换电路模块组成，人体体表的生物肌电信号经肌电采集模块采集后转换为数字电压信号。
所述关节活动采集模块包括旋转编码器，其输出信号为不同时序和相位的多路脉冲信号。
所述康复模块包括磁粉制动器，磁粉制动器产生被动康复力矩。
本发明的工作原理如下：
首先通过电源管理模块将电源开启，使其它与其相连接的模块都处于接通电源的状态，再根据实际所需，将相应的采集模块安置于患者上肢的相应部位，例如肩部、肘部、腕部、手部，从而采集捏力、握力、扭力、肌电、关节活动度等数据，了解上肢的具体情况，而在使用康复模块进行康复训练时，磁粉制动器会产生被动康复力矩，给予患者一个阻力，患者对该股阻力进行抵抗时，会逐渐帮助患者机能的恢复，这股阻力的存在利于康复训练，且磁粉制动器通过电流大小便能轻松改变被动康复力矩的大小，可根据患者自身的情况，给予患者最适合当前训练的阻力。
在一切都准备就绪后，便可通过上位机发出指令，利用蓝牙模块以无线传输方式将指令发送给微处理器，微处理器接收到指令后，微处理器开启相应的信号读取通道，以一定的采集频率读取前端安置于患者上肢的采集模块的输出信号，并将这些信号数据处理后打包通过蓝牙模块再传输给上位机。
接收到数据后，上位机进行存储、处理、显示，并自动生成量化的评估报告，使患者以及治疗师都能及时了解治疗效果，对治疗进程一目了然，而治疗师更能通过评估报告，第一时间为患者安排最适当的康复训练。
上位机上的训练软件能够提供具有吸引力和刺激性的训练游戏，患者可选择适合强度的训练，同时可以针对上肢某一关节进行特定训练，训练软件提供的训练游戏能够显示出画面，引导患者去触碰或者做出滑动等动作，并发生趣味的声音，在训练过程为患者提供积极的视觉与声觉反馈，强化训练过程中的趣味性，提高患者理疗的积极性，有助于加快患者的康复速度，且训练游戏的完成过程以及完成结果都会记录，为治疗师评估患者运动控制能力及当前康复程度提供精确的数据。
综上所述可知，本发明能在采集上肢数据从而完成评估报告的同时，通过上位机上的训练软件来完成患者的康复训练，实现功能多样性。

Claims (7)

1.一种上肢运动控制评估及康复训练的机构，包括主机箱，其特征在于：所述主机箱内设有电源管理模块、蓝牙模块、微处理器；所述电源管理模块分别与蓝牙模块、微处理器相连接；所述电源管理模块连接有捏力采集模块、握力采集模块、扭力采集模块、肌电采集模块、关节活动度采集模块、康复模块；所述微处理器分别与捏力采集模块、握力采集模块、扭力采集模块、肌电采集模块、关节活动度采集模块、康复模块相连接；所述微处理器与蓝牙模块相耦合，微处理器通过蓝牙模块的无线信号与上位机相连；所述上位机上安装有训练软件。
2.根据权利要求1所述的一种上肢运动控制评估及康复训练的机构，其特征在于：所述捏力采集模块由捏力传感器与数字量变送器组成。
3.根据权利要求1所述的一种上肢运动控制评估及康复训练的机构，其特征在于：所述握力采集模块由握力传感器与数字量变送器组成。
4.根据权利要求1所述的一种上肢运动控制评估及康复训练的机构，其特征在于：所述扭力采集模块由扭力传感器与数字量变送器组成。
5.根据权利要求1所述的一种上肢运动控制评估及康复训练的机构，其特征在于：所述肌电采集模块由电极、低通滤波电路模块、带通放大电路模块和模数转换电路模块组成。
6.根据权利要求1所述的一种上肢运动控制评估及康复训练的机构，其特征在于：所述关节活动采集模块包括旋转编码器。
7.根据权利要求1所述的一种上肢运动控制评估及康复训练的机构，其特征在于：所述康复模块包括磁粉制动器，磁粉制动器产生被动康复力矩。
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