[发明专利]一种智能化人体平衡功能检测训练系统

说明书

技术领域

本发明涉及医学诊疗器械，具体的说是涉及一种人体平衡功能的检测训练系统。

背景技术

平衡功能是人类的一项重要功能，也是健康人所具备的一项基本运动技能。许多疾病均会引起平衡功能障碍，从而严重影响患者的生活质量。因此如何评测、恢复人体平衡功能成为许多科研人员的研究课题。目前评测人体平衡功能的装置，通常是基于静态姿势描记图(SPG)方法设计的。这类评测装置通常由以压力传感器为检测元件的测力台、检测信号采集处理模块构成的。如南京大学研究者研发BSR-1型人体平衡测试仪即是测试台上安装有三个压力传感器，测试时人体站在测试台上，人体重心移动产生的压力变化通过传感器转化为电压值，再经过放大信号进入计算机，经数据分析软件处理后，获得测试结果。(李文彬等.BSR-1人体平衡测试仪及其测试指标〔J〕.人类工效学.2001，9(3)22～25)；CN200520015938.7公开的人体平衡测试仪是在测试台上安装有力传感器和嵌入式数据采集板，其与BSR-1人体平衡测试仪的功能结构基本相同；CN200510094164.6公开的人体平衡功能康复训练系统，包括人体平衡压力信号检测装置、重心位置的实时显示、平衡功能显示面板和电路。其人体平衡压力信号检测装置也是在压力检测板下面设置压力传感器，当压力作用于平板时，传感器即给出与压力相关的一定大小的电信号，压力传感器的输出信号通过电路输入接微处理器进行处理，最后通过发光二极管阵列显示重心偏移情况。综上所述，目前的人体平衡功能评测装置，均是通过对人体静止状态下主动施力所产生的重心摆动曲线来评测人体平衡功能的优劣。但事实上，人体前庭和中枢神经在调节人体平衡过程中，还需要具有抵消来自外界干扰的能力方可达到平衡。如人体在运动过程中要保持平衡，其前庭和中枢神经在促使身体重心向原铅垂线回归的同时，还必需克服动感引发的相关干扰。由此可见，现有的人体平衡功能检测仪，其检测时被测者的测试状态单一，检测时的人体平衡调节状态与实际调节状态存在较大差异，故其所检测的数据客观性差，检测结果的准确性低。另外，现有的人体平衡功能检测仪仅能用于检测人体平衡功能的优劣，而对人体平衡功能的训练和恢复缺乏相应的技术手段。

CN98810126.2公开了一种人体平衡能力恢复的设备，该设备是以动力驱动方式对人体施加摆动，进而促进人体平衡能力恢复的设备。该设备虽然为人们提供了一种人体平衡功能康复设备，但其结构复杂、体型庞大，且功能单一。再则，人体平衡功能的恢复通常需要经过较长时间的训练方可明显见效，而人们在训练过程中长时间不能看到训练成果就会丧失训练信心。从这个层面讲，该设备的患者依从性差。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种相对客观、准确、使用方便、可集人体平衡功能检测与训练为一体的智能化人体平衡功能检测训练系统。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明系统包括有运动平台子系统、重心检测装置、计算机处理子系统，其中的运动平台子系统包括有运动控制器、运动平台、伺服电机；运动平台中的平台面板连接有传动机构；运动控制器的一个输出端与伺服电机的电路控制接口相连接，另一输出端与计算机处理子系统中的数据接口连接；伺服电机通过联轴器与运动平台中的传动机构连接；伺服电机尾部连接有编码器，编码器通过串口数据线与运动控制器相连接；重心检测装置紧固在运动平台中的平台面板上，重心检测装置通过其内设的信息采集处理模块的接口与计算机处理子系统连接。

本发明系统在重心检测装置的基础上增设了运动平台子系统，测试时，被测试者站在重心检测装置中的测试台上，此时运动控制器发出指令，伺服电机驱动传动机构工作，运动平台中的平台面板在传动机构的作用下或沿轴向平动，或绕轴向转动，由此模拟出动态环境。被测试者的足底受到此运动激励后，其平衡调整过程能满足一般动态系统的激励响应原理，即存在反映重心偏移与调节过程的固有动力学模型。由此可见，本发明系统所检测的数据更接近于客观事实，检测的准确性亦更高。