上肢康复治疗仪使用过程的用户参数采集设备制造技术

本技术提出上肢康复治疗仪使用过程的用户参数采集设备，所述治疗仪包括固定于手臂上臂处的第一支架、固定于手臂下臂的第二支架；所述第一支架的上端处设有用于向第一支架输出转矩的肩部电机；第一支架的下端与第二支架铰接且铰接点处设有用于向第二支架输出转矩的肘部电机；所述用户参数采集设备包括设于第一支架与上臂接触面、第二支架与下臂接触面处的多个压力传感器，还包括设于手臂手指末端用于采集心率与血氧数据的感应指套；本技术能在康复过程中收集手臂接触面的力反馈信息，且收集的力反馈信息可用于动态调整康复治疗仪的电机参数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及康复锻炼设备，尤其是上肢康复治疗仪使用过程的用户参数采集设备。

技术介绍

1、本技术提出一种基于力矩与心率血氧反馈的卒中后手部康复治疗仪。我国人群总体卒中终生发病风险位居全球首位，卒中可引起运动障碍，认知障碍等多种神经功能缺损，严重影响卒中幸存者的生活质量。

2、因为卒中后以电机驱动的物理康复治疗可有效改善患者的运动能力，故是一项十分有意义的工作。但卒中病人在病后的康复流程中，状态不一，故电机如果采用的统一的预置参数来执行电机输出转矩，会使能力充足的病患感觉得不到充分的锻炼，而恢复不到位的病患感觉相当吃力，影响康复的效果，故本专利用于通过在康复过程中收集力反馈信息，收集的力反馈信息可用于动态调整康复治疗仪的电机参数，以有效改善康复治疗效果。

技术实现思路

1、本技术提出上肢康复治疗仪使用过程的用户参数采集设备，能在康复过程中收集手臂接触面的力反馈信息，且收集的力反馈信息可用于动态调整康复治疗仪的电机参数。

2、本技术采用以下技术方案。

3、上肢康复治疗仪使用过程的用户参数采集设备，所述治疗仪包括固定于手臂上臂处的第一支架、固定于手臂下臂的第二支架；所述第一支架的上端处设有用于向第一支架输出转矩的肩部电机；第一支架的下端与第二支架铰接且铰接点处设有用于向第二支架输出转矩的肘部电机；所述用户参数采集设备包括设于第一支架与上臂接触面、第二支架与下臂接触面处的多个压力传感器，还包括设于手臂手指末端用于采集心率与血氧数据的感应指套。

<p>4、第一支架与上臂的背面接触，所述肩部电机向第一支架的输出转矩为驱动第一支架上摆的转矩，转矩输出时间为使用者试图以上臂驱动第一支架上摆的时间；

5、第二支架与下臂的背面接触，所述肘部电机向第二支架的输出转矩为驱动第二支架上摆的转矩，转矩输出时间为使用者试图以下臂驱动第一支架上摆的时间。

6、设于第一支架与上臂接触面的压力传感器数量，与设于第二支架与下臂接触面处的压力传感器数量相同。

7、各压力传感器通过信号放大电路与内置模/数转换器的微控制器相连；微控制器根据各压力传感器的测得的压力值计算手臂与第一支架、第二支架之间的平均压力值 β。

8、所述肩部电机、肘部电机均为带编码器的电机；所述编码器与微控制器相连，用于实时反馈电动机的旋转角度。

9、所述肩部电机、肘部电机与微控制器相连，微控制器根据平均压力值 β、心率与血氧数据，调整电机的运动速度和往复运动周期。

10、第一支架、第二支架均以束带固定于手臂处，压力传感器以贴敷方式固定于第一支架、第二支架处。

11、所述微控制器采用stm32f103c8t6。

12、所述感应指套包括max30102芯片，stm32f103c8t6的核心电路通过i2c总线与max30102芯片模块交互以取得心率 α及血氧值 γ。

13、所述感应指套通过红外线探测器来感测使用者的心率数据及血氧数据。

14、本技术可用于通过在康复过程中收集力反馈信息，且收集的力反馈信息可用于动态调整康复治疗仪的电机参数，让电机的输出转矩与患者的体征和康复进度相匹配，以有效改善康复治疗效果。

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【技术保护点】

1.上肢康复治疗仪使用过程的用户参数采集设备，其特征在于：所述治疗仪包括固定于手臂上臂处的第一支架、固定于手臂下臂的第二支架；所述第一支架的上端处设有用于向第一支架输出转矩的肩部电机；第一支架的下端与第二支架铰接且铰接点处设有用于向第二支架输出转矩的肘部电机；所述用户参数采集设备包括设于第一支架与上臂接触面、第二支架与下臂接触面处的多个压力传感器，还包括设于手臂手指末端用于采集心率与血氧数据的感应指套。

2.根据权利要求1所述的上肢康复治疗仪使用过程的用户参数采集设备，其特征在于：第一支架与上臂的背面接触，所述肩部电机向第一支架的输出转矩为驱动第一支架上摆的转矩，转矩输出时间为使用者试图以上臂驱动第一支架上摆的时间；

3.根据权利要求2所述的上肢康复治疗仪使用过程的用户参数采集设备，其特征在于：设于第一支架与上臂接触面的压力传感器数量，与设于第二支架与下臂接触面处的压力传感器数量相同。

4.根据权利要求2所述的上肢康复治疗仪使用过程的用户参数采集设备，其特征在于：各压力传感器通过信号放大电路与内置模/数转换器的微控制器相连；微控制器根据各压力传感器的测得的压力值计算手臂与第一支架、第二支架之间的平均压力值β。

5.根据权利要求4所述的上肢康复治疗仪使用过程的用户参数采集设备，其特征在于：所述肩部电机、肘部电机均为带编码器的电机；所述编码器与微控制器相连，用于实时反馈电动机的旋转角度。

6.根据权利要求4所述的上肢康复治疗仪使用过程的用户参数采集设备，其特征在于：所述肩部电机、肘部电机与微控制器相连，微控制器根据平均压力值β、心率与血氧数据，调整电机的运动速度和往复运动周期。

7.根据权利要求4所述的上肢康复治疗仪使用过程的用户参数采集设备，其特征在于：第一支架、第二支架均以束带固定于手臂处，压力传感器以贴敷方式固定于第一支架、第二支架处。

8.根据权利要求4所述的上肢康复治疗仪使用过程的用户参数采集设备，其特征在于：所述微控制器采用STM32F103C8T6。

9.根据权利要求8所述的上肢康复治疗仪使用过程的用户参数采集设备，其特征在于：所述感应指套包括MAX30102芯片，STM32F103C8T6的核心电路通过I2C总线与MAX30102芯片模块交互以取得心率α及血氧值γ。

10.根据权利要求1所述的上肢康复治疗仪使用过程的用户参数采集设备，其特征在于：所述感应指套通过红外线探测器来感测使用者的心率数据及血氧数据。

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【技术特征摘要】

1.上肢康复治疗仪使用过程的用户参数采集设备，其特征在于：所述治疗仪包括固定于手臂上臂处的第一支架、固定于手臂下臂的第二支架；所述第一支架的上端处设有用于向第一支架输出转矩的肩部电机；第一支架的下端与第二支架铰接且铰接点处设有用于向第二支架输出转矩的肘部电机；所述用户参数采集设备包括设于第一支架与上臂接触面、第二支架与下臂接触面处的多个压力传感器，还包括设于手臂手指末端用于采集心率与血氧数据的感应指套。

2.根据权利要求1所述的上肢康复治疗仪使用过程的用户参数采集设备，其特征在于：第一支架与上臂的背面接触，所述肩部电机向第一支架的输出转矩为驱动第一支架上摆的转矩，转矩输出时间为使用者试图以上臂驱动第一支架上摆的时间；

3.根据权利要求2所述的上肢康复治疗仪使用过程的用户参数采集设备，其特征在于：设于第一支架与上臂接触面的压力传感器数量，与设于第二支架与下臂接触面处的压力传感器数量相同。

4.根据权利要求2所述的上肢康复治疗仪使用过程的用户参数采集设备，其特征在于：各压力传感器通过信号放大电路与内置模/数转换器的微控制器相连；微控制器根据各压力传感器的测得的压力值计算手臂与第一支架、第二支架之间的平均压力值β。

5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐海镔，辛佳蔚，邹腾跃，
申请(专利权)人：福建医科大学附属协和医院，
类型：新型
国别省市：