踝关节康复训练装置制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种踝关节康复训练装置，该装置通过传感器组件获取患者的实际运动参数，通过控制器根据实际运动参数和应用运动参数确定参数差异，并根据参数差异和实际运动参数调整所述应用运动参数，最终生成运动指令，并由电机根据运动指令带动足托运动，以对患者的脚部进行康复训练，由于康复训练的过程中考虑了患者当前的活动能力，使得康复训练更加适应患者自身情况，同时康复训练还考虑了目标康复策略对应的应用运动参数，因此，在适应患者自身的同时还兼顾了康复效率，有效提升用户康复训练的效果。户康复训练的效果。户康复训练的效果。

【技术实现步骤摘要】
踝关节康复训练装置


[0001]本申请涉及康复训练
，尤其是涉及一种踝关节康复训练装置。

技术介绍

[0002]现有踝关节康复装置，通常采用两种方式，第一种是康复师手动对患者进行踝关节康复训练，第二种是完全采用自动化的康复训练器对患者踝关节进行康复训练。
[0003]针对康复师手动康复治疗的装置，由于康复师手动康复效率低，工作强度大，并且康复师很难根据患者情况精准控制手法，康复效果参差不齐。而采用自动化康复训练器对患者进行重复地被动康复训练，无法及时了解患者的康复进程，缺少个性化和针对性，影响康复效果。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请的目的在于提供一种踝关节康复训练装置，以提高患者康复训练的效率和康复效果。
[0005]第一方面，本申请实施例提供一种踝关节康复训练装置，该装置包括：足托、支架、传感器组件、控制器以及电机，其中，足托设置于支架上，足托与支架活动连接，并可相对于支架的轴向相对运动，传感器组件和电机设置于足托上，传感器组件和电机均与控制器通信连接；足托用于支撑患者的脚部；传感器组件用于检测患者的实际运动参数，并将实际运动参数发送给控制器；其中，实际运动参数用于表征患者的踝关节运动能力；控制器用于根据实际运动参数和患者的目标康复策略对应的应用运动参数，生成与患者匹配的运动指令，下发运动指令至电机；控制器还包括比较模块和调整模块；其中，比较模块用于根据实际运动参数和应用运动参数确定参数差异；调整模块用于当参数差异大于差异阈值时，根据实际运动参数调整应用运动参数；电机用于根据控制器下发的运动指令带动足托运动，以对患者的脚部进行康复训练。
[0006]进一步地，上述患者的实际运动参数包括患者在运动过程中的运动角度和电流；传感器组件包括角度传感器和电机电流传感器；角度传感器用于获取患者在运动过程中的运动角度；电机电流传感器用于获取患者在运动过程中电机对应的电机电流。
[0007]进一步地，上述运动角度包括以下中的至少一个：跖屈背屈角度、内收外展角度以及内翻外翻角度；角度传感器包括以下中的至少一个：跖屈背屈角度传感器、内收外展角度传感器以及内翻外翻角度传感器。
[0008]进一步地，上述电机电流包括以下中的至少一个：跖屈背屈电机电流、内收外展电机电流以及内翻外翻电机电流；电机电流传感器包括以下中的至少一个：跖屈背屈电机电流传感器、内收外展电机电流传感器以及内翻外翻电机电流传感器。
[0009]进一步地，上述控制器包括角度转换模块和电流转换模块；其中，角度转换模块用于对运动角度进行坐标系变换得到患者的关节活动度；电流转换模块用于根据测量电流和基线电流得到患者的肌力；基线电流为患者不发力的情况下踝关节康复训练装置运动过程
中产生的电流，测量电流为患者发力的情况下踝关节康复训练装置运动过程中产生的电流。
[0010]进一步地，上述调整所述应用运动参数时，设各个参数的优化系数为a
i
，i＝1、2、3
…
；其中，x
c
为前一次调整应用运动参数后第一次检测得到的应用运动参数值，x
d
为前一次调整应用运动参数后最后一次检测得到的应用运动参数值；或者其中，x
c
为前一次调整应用运动参数后第一次检测得到的应用运动参数值，x
d
为前一次调整应用运动参数后最后一次检测得到的应用运动参数值，x
j
为通过机器学习获得的各个应用运动参数对应的二次修正参数，j＝1、2、3
…
；应用运动参数等于当前的实际运动参数乘以a
i
。
[0011]进一步地，上述控制器还包括机器学习模块，用于将实际运动参数和应用运动参数输入预先训练的机器学习模型，得到机器学习模型输出的修正后的应用运动参数。
[0012]进一步地，上述控制器还包括处方选择模块，用于根据实际运动参数从预设处方中获取应用运动参数；其中，预设处方包括以下中的至少一个：预设运动动作、预设运动最大角度、预设动作重复次数以及预设动作顺序。
[0013]进一步地，上述控制器还包括示教模块，用于获取康复师的现场示教过程的示教数据，并根据示教数据获取与实际运动参数匹配的应用运动参数；其中，示教数据包括康复师对患者进行康复训练过程中患者的角度、运动轨迹、角速度和力量中的至少一者。
[0014]进一步地，上述控制器还包括助力模块，用于在康复师的现场示教过程中，向电机施加与康复师的操作方向相同方向的预设力量值，以使电机带动足托运动；其中，电机在足托运动过程中受到的净阻力小于预设力量值。
[0015]与现有技术相比，本申请实施例具有以下有益效果：
[0016]本申请实施例提供的上述踝关节康复训练装置，通过传感器组件获取患者的实际运动参数，通过控制器根据实际运动参数和应用运动参数确定参数差异，并根据参数差异和实际运动参数调整所述应用运动参数，最终生成运动指令，并由电机根据运动指令带动足托运动，以对患者的脚部进行康复训练，由于康复训练的过程中考虑了患者当前的活动能力，使得康复训练更加适应患者自身情况，同时康复训练还考虑了目标康复策略对应的应用运动参数，因此，在适应患者自身的同时还兼顾了康复效率，有效提升用户康复训练的效果。
[0017]本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。
[0018]为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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。
[0020]图1为踝关节的背屈和跖屈运动的示意图；
[0021]图2为踝关节的内收和外展运动的示意图；
[0022]图3为踝关节的内翻外翻运动的示意图；
[0023]图4为本申请实施例提供的一种踝关节康复训练装置的结构示意图；
[0024]图5为本申请实施例提供的一种实际应用场景中的踝关节康复训练装置的结构示意图；
[0025]图6为本申请实施例提供的一种踝关节康复训练方法的流程图。
具体实施方式
[0026]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0027]现有的手动康复训练的方法，治疗师手动治疗效率低，工作强度大，同时，治疗师很难根据患者情况精准控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种踝关节康复训练装置，其特征在于，所述装置包括：足托、支架、传感器组件、控制器以及电机，其中，所述足托设置于所述支架上，所述足托与所述支架活动连接，并可相对于所述支架的轴向相对运动，所述传感器组件和所述电机设置于所述足托上，所述传感器组件和所述电机均与所述控制器通信连接；所述足托用于支撑患者的脚部；所述传感器组件用于检测所述患者的实际运动参数，并将所述实际运动参数发送给所述控制器；其中，所述实际运动参数用于表征所述患者的踝关节运动能力；所述控制器用于根据所述实际运动参数和所述患者的目标康复策略对应的应用运动参数，生成与所述患者匹配的运动指令，下发所述运动指令至所述电机；所述控制器还包括比较模块和调整模块；其中，所述比较模块用于根据所述实际运动参数和所述应用运动参数确定参数差异；所述调整模块用于当所述参数差异大于差异阈值时，根据所述实际运动参数调整所述应用运动参数；所述电机用于根据所述控制器下发的所述运动指令带动所述足托运动，以对所述患者的脚部进行康复训练。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述患者的实际运动参数包括所述患者在运动过程中的运动角度和电流；所述传感器组件包括角度传感器和电机电流传感器；所述角度传感器用于获取所述患者在运动过程中的运动角度；所述电机电流传感器用于获取所述患者在运动过程中所述电机对应的电机电流。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述运动角度包括以下中的至少一个：跖屈背屈角度、内收外展角度以及内翻外翻角度；所述角度传感器包括以下中的至少一个：跖屈背屈角度传感器、内收外展角度传感器以及内翻外翻角度传感器。4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述电机电流包括以下中的至少一个：跖屈背屈电机电流、内收外展电机电流以及内翻外翻电机电流；所述电机电流传感器包括以下中的至少一个：跖屈背屈电机电流传感器、内收外展电机电流传感器以及内翻外翻电机电流传感器。5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制器包括角度转换模块和电流转换模块；其中，所述角度转换模块用于对所述运动角度进行坐标系变换得到所述患者的关节活动度；所述电流转换模块用于根据测量电流和基线电流得到所述患者的肌力；所述基线电流为所述患者不发力的情况下所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪建辉，陈建伟，李鲁亚，杨森，
申请(专利权)人：郑州安杰莱智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：