[实用新型]基于运动参数的电刺激康复踏车

说明书

技术领域

本实用新型涉及康复训练设备，特别涉及一种基于运动参数的电刺激康复 踏车。

背景技术

康复踏车是集成了机械、控制和康复工程的一项解决方案，其主旨在于使 患者能够主动训练或被动训练，这将有利于提高患者的心肺功能，增加肌肉强 度和厚度，使患者部分运动功能得到重建；同时这还将有助于减轻患者家庭负 担，提高患者治愈病患的信心，其康复效果已被大量的实验证明。

正常人体神经及肌肉组织，都是具有被刺激兴奋的组织，可以传导电流。 因此，如果将适当的电流通过体表传达到神经或者肌肉组织上，使神经细胞或 肌肉细胞因电刺激而产生兴奋作用，并继续向下传导，到达运动终板，引起一 系列反应，最终引起肌肉有效收缩。而脊髓损伤导致大脑动作指令无法通过中 枢神经传输到肌肉神经，但肌肉中的运动神经元是未受损伤的，其仍然可以工 作，如植物性神经仍然可以控制相关的器官工作，因而肌肉本身仍具有收缩和 伸张能力，并且能够产生肌张力，诱发肌肉运动或模拟正常的自主运动，以达 到改善或恢复被刺激肌肉或肌群功能的目的，从而促进患者肢体功能恢复的一 种电刺激治疗方法，是目前国内外康复医学电疗手段中最为常见的一种。

基于运动参数的电刺激康复踏车是采用功能性电刺激技术对人体肢体在运 动过程中进行治疗的一种新型康复设备，其不但对肢体进行康复训练，并且在 训练中通过对肢体肌肉群的有序刺激，使肢体可以进行周期性运动，对于改善 脊髓损伤患者病情有显著效果，可提高肌肉强度和耐力，增强心脏的血液循环 量，有效抑制由于患者长时间缺乏运动而带来的并发症，益于患者的身心健康， 对改善人体的血液循环和呼吸系统更加有效，并且进一步增强患者能够进行主 动训练的意识。

现有的电刺激康复车采用力矩传感器采集患者对设备反馈的力的大小，来 控制电刺激的时间长短，一般力越大，表明健康程度较好，则控制电刺激时间 越短，反之电刺激时间越长。但是采用力矩传感器无法测定运动过程中各块肌 肉运动的起止点，因此无法同步输出对应电刺激。

当刺激某组肌肉群时，其能够得到期望的关节运动，但此时也会产生消极 的关节运动。因此刺激模式优化也就是需要尽量避免消极作用，使其有效的运 动达到最大化，现有的电刺激康复车因不能做到角度电刺激而无法达到有效运 动的最优化。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了克服现有电刺激康复设备无法使有 效运动最优化的不足，本实用新型提供一种基于运动参数的电刺激康复踏车。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于运动参数的电 刺激康复踏车，包括机械部分和控制部分，

所述机械部分包括基本运动部件和运动附件，所述基本运动部件包括基本 运动曲轴和基本驱动电机，所述基本驱动电机通过皮带驱动基本运动曲轴，所 述基本运动部件与运动附件组合形成实现康复功能的电刺激康复踏车；

所述控制部分包括动力控制模块和电刺激控制模块，

所述动力控制模块包括运动参数采集器和电机驱动电路，所述运动参数采 集器包括基本转角采集器和采集切换电路，所述基本转角采集器采集所述基本 运动曲轴的绝对角位与角速度；基本转角采集器和上肢转角采集器只能有一个 采集器处于工作状态，所述采集切换电路用于切换基本转角采集器和上肢转角 采集器的工作状态。

所述电刺激控制模块输出刺激电流的顺序、时间和大小，所述电刺激控制 模块输出刺激电流的顺序与肢体圆周运动时的肌肉运动顺序一致，所述电刺激 控制模块输出刺激电流的时间与肢体圆周运动时的肌肉运动时间同步，所述电 刺激控制模块输出刺激电流的大小与基本运动曲轴的转动角速度负相关。

通过运动参数采集器采集运动曲轴的绝对角位与角速度，从而获得运动过 程中各块肌肉运动的起止点，将采集结果反馈至电刺激控制模块，通过电刺激 控制模块同步输出对应的刺激电流，能够组织胳膊或腿部各个肌肉群的协同运 动，还起到使肌肉输出力最大、减少肌肉疲劳，刺激能够产生有规律的运动， 延长训练时间。