一种基于关节角度反馈的肢体电刺激训练系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于关节角度反馈的肢体电刺激训练系统，涉及康复治疗技术领域。所述肢体电刺激训练系统包括：关节角度特征采集模块，用于采集运动过程中关节的角度参数；中央处理器模块，连接所述关节角度特征采集模块，用于识别关节角度特征并发出控制信号；电刺激模块，连接所述中央处理器模块，用于产生作用于关节运动肌群的电刺激信号。本发明专利技术通过在康复者主动运动到关节障碍点时电刺激运动障碍肢体肌群，帮助康复运动者度过障碍点，使关节运动角度达到正常人的角度，进行康复训练。

【技术实现步骤摘要】
一种基于关节角度反馈的肢体电刺激训练系统
本专利技术涉及康复治疗领域，特别是涉及一种基于关节角度反馈的肢体电刺激训练系统。
技术介绍
如今，脑卒中、脑瘫、脊髓神经损伤等由神经系统功能损伤所引起的肢体运动功能障碍越来越多，并且中老年人群肢体关节运动能力下降，肢体运动能力无法达到正常人的水平，运动功能障碍严重影响他们的日常生活。肢体关节运动障碍主要表现为肢体关节体运动到一定关节角度，由于肢体运动障碍，关节会突然“卡住”，无法运动，影响正常的运动生活。当前肢体关节运动康复训练主要以电刺激运动障碍肢体以及被动康复运动来使肢体恢复正常功能，然而传统的电刺激治疗是持续电流刺激运动障碍肢体，电刺激时间长，对康复运动者可能有伤害作用，并且电刺激针对性差，效率低下、恢复效果不好。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种基于关节角度反馈的肢体电刺激训练系统，用于解决主动运动过程中障碍肢体关节障碍点的检测，以及在检测到关节障碍点后通过电刺激作用于关节运动肌群，在达到关节角度阈值或者电刺激时间阈值时，停止电刺激，帮助康复运动者度过障碍点并且使关节运动角度达到正常人的角度，进行康复训练。解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术提供了一种基于关节角度反馈的肢体电刺激训练系统，包括：关节角度特征采集模块，用于采集运动过程中关节的角度特征；中央处理器模块，连接所述关节角度特征采集模块，用于分析采集到的所述关节的角度特征并发出对应的控制信号；电刺激模块，连接所述中央处理器模块，执行所述控制信号开启/停止作用于所述关节的电刺激信号。在本专利技术的一个实施例中，所述中央处理器模块的运行步骤包括：当识别到所述关节的特定角度特征时，发送启动控制信号；当检测到所述关节的角度达到关节角度阈值时，发送停止控制信号。在本专利技术的一个实施例中，所述中央处理器模块的运行步骤还包括：在所述电刺激信号持续时间达到时间阈值时，发送停止控制信号。在本专利技术的一个实施例中，所述关节的特定角度特征是指肢体运动障碍的关节运动阻碍角。在本专利技术的一个实施例中，所述关节角度特征采集模块包含一个角度传感器，所述角度传感器安装于所述肢体关节处。在本专利技术的一个实施例中，所述关节角度特征采集模块包含两个惯性采集单元，所述惯性采集单元分别安装于形成所述肢体关节的两个肢体上。在本专利技术的一个实施例中，所述中央处理器模块包括：中央处理单元，连接所述关节角度特征采集模块；数据传输单元，连接所述电刺激模块；供电单元，连接所述中央处理单元和所述数据传输单元。在本专利技术的一个实施例中，所述电刺激模块具有多个通道。在本专利技术的一个实施例中，所述角度传感器为微型霍尔传感器。本专利技术还提供了一种基于关节角度反馈的肢体电刺激训练方法，其至少包括以下步骤：通过关节角度特征采集模块采集运动过程中关节的角度特征；通过与所述关节角度特征采集模块连接的中央处理器模块分析采集到的所述关节的角度特征并发出对应的控制信号；通过与所述中央处理器模块连接的电刺激模块控制开启/停止作用于所述关节的电刺激信号。本专利技术通过检测主动运动过程中障碍肢体的关节障碍点，并且在检测到关节障碍点后对有关关节运动肌群进行有针对性的电刺激作用，通过设置关节角度阈值或者电刺激时间阈值，适时的停止电刺激，帮助康复运动者顺利度过关节障碍点并且使关节运动角度达到正常人运动时的角度，实现康复运动的主动性以及电刺激康复训练的针对性，是一种更加高效，更加安全的电刺激治疗系统。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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为本专利技术一种基于关节角度反馈的肢体电刺激训练系统的示意图。图2为图1中本专利技术所述肢体电刺激训练系统的中央处理器模块框图。图3为图1中本专利技术所述肢体电刺激训练系统的各模块间关系框图。图4为图1中本专利技术所述肢体电刺激训练系统的工作方法流程图。图5为图1中本专利技术所述肢体电刺激训练系统的一种关节角度特征采集模块。图6为图1中本专利技术所述肢体电刺激训练系统的一种关节角度特征采集模块。图7为图1中本专利技术所述肢体电刺激训练系统的膝关节训练支撑机构。图8为图1中本专利技术所述肢体电刺激训练系统的肘关节训练支撑机构具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案作进一步清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1至图4所示，本专利技术提供了一种基于关节角度反馈的肢体电刺激训练系统，包括：肢体关节角度特征采集模块100、中央处理器模块200和电刺激模块300。所述关节角度特征采集模块100与中央处理器模块200相连，将运动过程中的采集的关节角度特征传输给中央处理器模块200处理。所述中央处理器模块200包括供电单元201、中央处理单元202以及数据传输单元203。所述中央处理单元202接收所述关节角度特征采集模块100传输的关节角度特征数据，并进行关节角度特征识别，当识别到特定角度特征时，发送启动控制信号，所述控制信号由所述数据传输单元203发送至所述电刺激模块300。所述电刺激模块300随即产生电刺激信号作用于特定关节运动肌群，帮助肢体障碍者进行肢体运动，在电刺激持续时间达到时间阈值，或者当所述中央处理单元202检测到所述关节角度达到关节角度阈值时，所述中央处理单元202发送停止控制信号，所述电刺激作用结束。如此循环，帮助康复运动者进行肢体运动训练。请参阅图5和图6所示，所述肢体关节角度特征采集模块100用绑带固定于所要采集的肢体关节处。所述关节角度采集模块100例如可以为一个角度传感器101，或者两个惯性采集单元102组成，用于采集康复运动者运动过程中肢体的关节角度特征。所述角度传感器101安装于关节点处。所述惯性采集单元102分别安装于形成关节的两个肢体上。所述角度传感器101例如可以为微型霍尔传感器、弯曲传感器，所述惯性采集单元102例如可以为双轴加速度传感器和单轴陀螺仪的组合，或者为由陀螺仪与加速度传感器组成的六轴惯性传感器，亦或者为九轴姿态传感器。所述关节角度包括但不限于上肢肘关节角度、腕关节角度、下肢髋关节角度、膝关节角度以及踝关节角度。请参阅图3和图4所示，所述中央处理器模块200，依据所述关节角度特征采集模块100得到的关节角度特征，辨识关节角度特征，当所述中央处理器模块200识别到特本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于关节角度反馈的肢体电刺激训练系统，其特征在于，其包括：/n关节角度特征采集模块，用于采集运动过程中关节的角度特征；/n中央处理器模块，连接所述关节角度特征采集模块，用于分析采集到的所述关节的角度特征并发出对应的控制信号；/n电刺激模块，连接所述中央处理器模块，执行所述控制信号开启/停止作用于所述关节的电刺激信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于关节角度反馈的肢体电刺激训练系统，其特征在于，其包括：
关节角度特征采集模块，用于采集运动过程中关节的角度特征；
中央处理器模块，连接所述关节角度特征采集模块，用于分析采集到的所述关节的角度特征并发出对应的控制信号；
电刺激模块，连接所述中央处理器模块，执行所述控制信号开启/停止作用于所述关节的电刺激信号。


2.根据权利要求1所述的一种基于关节角度反馈的肢体电刺激训练系统，其特征在于，所述中央处理器模块的运行步骤包括：
当识别到所述关节的特定角度特征时，发送启动控制信号；
当检测到所述关节的角度达到关节角度阈值时，发送停止控制信号。


3.根据权利要求2所述的一种基于关节角度反馈的肢体电刺激训练系统，其特征在于，所述中央处理器模块的运行步骤还包括：在所述电刺激信号持续时间达到时间阈值时，发送停止控制信号。


4.根据权利要求2所述的一种基于关节角度反馈的肢体电刺激训练系统，其特征在于，所述关节的特定角度特征是指肢体运动障碍的关节运动阻碍角。


5.根据权利要求1所述的一种基于关节角度反馈的肢体电刺激训练系统，其特征在于，所述关节角度特征采集模块包含一个角度传感器，所述角度传感器安装于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，张佳峰，韩李伟，杜明家，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34