一种智能康复轮椅制造技术

本发明专利技术涉及一种智能康复轮椅，所述智能康复轮椅至少包括轮椅主体、传感器模块、移动终端和数据处理云终端，所述智能康复轮椅通过布置在所述轮椅主体上的所述传感器模块采集康复训练人员的训练数据并通过所述移动终端经由无线网络发送至所述数据处理云终端进行数据处理，由所述数据处理云终端依据采集到所述康复训练人员的训练数据来提供至少包括训练进度和训练建议的数据信息。本发明专利技术提供的智能康复轮椅能够不断收集使用者的最新训练数据，及时反馈训练进度和训练建议，实现人机交互。

【技术实现步骤摘要】
一种智能康复轮椅
本专利技术涉及一种轮椅，尤其涉及一种智能康复轮椅。
技术介绍
调查表明，全世界每年大约产生五千万个中风患者，仅仅中国每21秒就会新增一个中风患者。根据2012年部分省市部分人群调查，我国脑中风患病率约为1.82％，而中风患者有85％的需要物理康复治疗。另外，由于生活习惯等原因，脑中风发病正在趋向年轻化，40～50岁人群已经逐渐成为主要发病人群。全世界关于中风的研究，一直在不断地进行中，这些研究旨在以最大的可能性去恢复患者原本的身体素质。虽然传统的康复服务能够发挥一定的效力，但因其价格昂贵、对人力资源的高度依赖性，并不是人们的最佳选择。医生一般会建议患者每天进行两小时的康复训练，然而，大多数患者目前仅能获得每周两小时的训练，还远远不能满足康复训练的要求。我国的康复轮椅，近十年来有了较快发展，除原有产业基础外，有的企业已采取合资形式来提高产品质量和增加品种。总的来看，我国的康复轮椅行业还是比较薄弱，在机构的复杂性和灵活性上和国外相比有一定差距。但是，我国也根据自身特色研制出了技术指标接近国外先进水平的康复训练系统，应该说国内已具有康复轮椅基本技术和研究实力。一等院校和研究单位已经从事了多年康复工程方面的研究，如清华大学在国内率先研制了卧式下肢康复训练系统，在这项成果中采用了虚拟现实技术；此外，上海交通大学、西安交通大学、哈尔滨工程大学、广东工业大学等高校也开展了相关的研究。分析国内外近代新产品，其主要特点是：(1)传统产品与计算机技术相结合，形成机电一体化或人工智能化产品。(2)将生物材料技术用于人体康复，形成人机一体化产品。(3)根据人体功能的可塑性，设计一些装置，促进功能的恢复和再生。中国专利(公告号为CN101190158B)公开了一种智能轮椅。该专利的智能轮椅通过在桌面内安装嵌入式智能控制系统，车体侧部布置多传感器测距机构，车身下部四周设置防碰撞机构和防跌落机构，车体上布摄像头作为视觉传感器；多传感器测距机构、防碰撞机构、防跌落机构和视觉传感器分别与嵌入式智能控制系统电信相连，嵌入式智能控制系统还与操纵杆及电机驱动器电信相连，使得该专利的智能轮椅具有自动行走、避障、防碰、防跌倒以及目标跟踪等功能，与传统的轮椅相比，该专利的智能轮椅安全可靠、易于操作，可满足一部分老年人以及残障人士等弱势群体的需求。该专利提供的智能轮椅仅是实现一些常见的规避危险的功能，只能作为老年人以及残障人士的代步工具，而难以通过该专利提供的智能轮椅达到锻炼的功能。另一方面，现有技术中仅仅基于单一训练方式的助力器械又不能很好地实现人机互动的理念，也不能通过与康复训练人员的信息交流来了解其训练进程，以便及时调整训练方案。对于不同需求的康复训练人员，传统的康复轮椅便很难进行协调，并且康复训练人员每天训练的次数和强度因人而异，康复的进程也在不断发生变化，传统的康复轮椅显然不能满足需求。
技术实现思路
针对现有技术之不足，本专利技术提供了一种智能康复轮椅，所述智能康复轮椅至少包括轮椅主体、传感器模块、移动终端和数据处理云终端，所述智能康复轮椅通过布置在所述轮椅主体上的所述传感器模块采集康复训练人员的训练数据并通过所述移动终端经由无线网络发送至所述数据处理云终端进行数据处理，由所述数据处理云终端依据采集到所述康复训练人员的训练数据来提供至少包括训练进度和训练建议的数据信息。所述轮椅主体也可以被称作轮椅硬件部分。所述传感器模块也可以被称作压力传感器模块。所述移动终端可以被称作移动通信终端。所述移动终端也可以被称作智能移动终端。所述数据处理云终端可以被称作服务器。所述数据处理云终端也可以被称作云端服务器。所述数据处理云终端还可以被称作云服务器。根据一个优选实施方式，所述数据处理云终端与所述移动终端通过无线网络连接，并且所述数据处理云终端进行的数据处理包括：利用专家知识库进行运动计划的推荐、进行运动方案的实时调整和/或利用机器学习方法进行个性化运动方案的更新。所述专家知识库可以被称作经验数据库。所述专家知识库也可以被称作对照数据库。根据一个优选实施方式，所述传感器模块至少包括设置于脚踏板上的脚踏板传感器、安装于坐垫上的坐垫传感器、安装于扶手上的扶手传感器和安装于靠背上的背部传感器。根据一个优选实施方式，所述脚踏板传感器、所述坐垫传感器、所述扶手传感器和所述背部传感器用于采集康复训练人员的行为和生理数据并通过移动终端经由无线网络发送至所述数据处理云终端进行数据处理。根据一个优选实施方式，所述移动终端安装于所述轮椅主体的终端支撑架上，并且所述移动终端用于将所述传感器采集到所述康复训练人员的训练数据经由无线网络发送至所述数据处理云终端，以便制定出适合康复训练人员的运动计划。所述运动计划可以被称作训练计划。所述运动计划也可以被称作锻炼计划。根据一个优选实施方式，使用者通过所述移动终端能够调整或重新制定所述运动计划，以便形成适合康复训练人员的个性化的运动计划。根据一个优选实施方式，所述移动终端还用于监控所述运动计划的执行情况以及每一次的训练情况，并通过所述移动终端将监控到的参数经由无线网络发送至所述数据处理云终端，由所述数据处理云终端进行数据分析后给出评分并通过所述移动终端反馈给所述康复训练人员。根据一个优选实施方式，所述轮椅主体包括单自由度六杆机构的腰部训练机构，所述腰部训练机构能够模拟健康人坐下与起立的轨迹。根据一个优选实施方式，所述轮椅主体还包括连接脚踏板和车架的弹性连接件，所述弹性连接件能够伸长和收缩，从而让所述康复训练人员能够站在地面上也能够坐在所述智能康复轮椅上前行。根据一个优选实施方式，所述轮椅主体还包括将所述靠背处的杆件机构包裹起来的保护外壳，以防止周围人员在驱动杆的运行时受到伤害。根据一个优选实施方式，本专利技术提供的智能康复轮椅还能够将使用者的训练进程通过移动终端导入到数据处理云终端，并通过所述数据处理云终端返回更新的运动计划。优选地，体现所述使用者的训练进程的数据有使用者定期的训练进度和通过传感器采集到使用者在训练时的受力情况两种。根据一个优选实施方式，本专利技术提供的智能康复轮椅的移动终端能够根据预先设置好的运动计划按时提醒使用者，并在每次训练结束后反馈训练进度的数据信息。本专利技术提供智能康复轮椅至少具有如下优势：(1)本专利技术的智能康复轮椅在轮椅主体上布置有四组传感器，可及时采集康复训练人员最新的训练数据，使得数据处理云终端对数据进行分析处理后可给出至少包括训练进度和训练建议的数据信息，实现人机交互功能。(2)本专利技术的智能康复轮椅通过移动终端可以调整或重新制定所述运动计划，形成适合康复训练人员的个性化的运动计划。(3)本专利技术的智能康复轮椅的轮椅主体包括的腰部训练机构为单自由度六杆机构，只用一个电机驱动即可，也不需要芯片进行操控；并且腰部训练机构还可模拟健康人坐下与起立的轨迹，使用者使用后训练效果更好；本专利技术的智能康复轮椅采用单自由度六杆机构作为核心机构，减少了动力源数目与控制的复杂性，可大大降低成本。附图说明图1是本专利技术的智能康复轮椅的轮椅主体结构示意图；图2是本专利技术的电池和离合器的位置示意图；图3是本专利技术的靠背的第一位置示意图；图4是本专利技术的靠背的第二位置示意图；图5是本专利技术的靠背的第三位置示意图；图6是本专利技术的靠背的第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能康复轮椅，其特征在于，所述智能康复轮椅至少包括轮椅主体、传感器模块、移动终端和数据处理云终端，所述智能康复轮椅通过布置在所述轮椅主体上的所述传感器模块采集康复训练人员的训练数据并通过所述移动终端经由无线网络发送至所述数据处理云终端进行数据处理，由所述数据处理云终端依据采集到所述康复训练人员的训练数据来提供至少包括训练进度和训练建议的数据信息。

【技术特征摘要】
1.一种智能康复轮椅，其特征在于，所述智能康复轮椅包括轮椅主体、传感器模块、移动终端和数据处理云终端，所述智能康复轮椅通过布置在所述轮椅主体上的所述传感器模块采集康复训练人员的训练数据并通过所述移动终端经由无线网络发送至所述数据处理云终端进行数据处理，由所述数据处理云终端依据采集到所述康复训练人员的训练数据来提供包括训练进度和训练建议的数据信息，其中，所述轮椅主体包括单自由度六杆机构的腰部训练机构，所述腰部训练机构能够模拟健康人坐下与起立的轨迹，并且所述轮椅主体还包括连接脚踏板（4）和车架（2）的弹性连接件（6），所述弹性连接件（6）能够伸长和收缩，从而让所述康复训练人员能够站在地面上，也能够坐在所述智能康复轮椅上前行；所述传感器模块包括四组压力传感器，四组压力传感器分别为设置于脚踏板（4）上的脚踏板传感器（5）、安装于坐垫（7）上的坐垫传感器（8）、安装于扶手（11）上的扶手传感器（12）和安装于靠背（13）上的背部传感器（15）；四组传感器用于采集康复训练人员的行为和生理数据；脚踏板传感器（5）可测量康复训练人员的站立时间，坐垫传感器（8）可检测康复训练人员坐着过程的用力大小，扶手传感器（12）可检测康复训练人员起立时手臂用力大小，背部传感器（15）可检测康复训练人员站立过程肌肉发力；所述数据处理云终端与所述移动终端通过无线网络连接，并且所述数据处理云终端进行的数据处理包括：利用专家知识库进行运动计划的推荐、进行运动方案的实时调整和利用机器学习方法进行个性化运动方案的更新，并且所述数据处理云终端通过如下方式实现利用专家知识库进行运动计划的推荐：所述数据处理云终端内含专家知识库，所述专家知识库包含不同阶段不同体质人群的运动计划，不同阶段不同体质人群的划分主要依据其生理指标与身体机能状态完成，所述生理指标指身高、体重、年龄，所述身体机能状态指自身起立所能提供力的大小，对于传输到数据处理云终端的数据，所述数据处理云终端首先进行数据预处理，将数据标准化为康复训练人员基本生理数据与康复训练人员身体机能数据，然后基于数据计算康复训练人员所处人群的阶段，最后检索知识库，得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨矫云，赵萍，王佳琪，吁松，曹意璇，安宁，
申请(专利权)人：安宁，
类型：发明
国别省市：安徽;34