[发明专利]一种等速肌力训练系统及其控制方法

权利要求书

1.一种等速肌力训练系统，其特征在于，包括动力组件和控制组件，所述动力组件包括：

输出杆；

动力模块，所述动力模块包括电机和减速机，所述减速机的一端设有转轴，所述转轴与所述输出杆固定连接，所述减速机的另一端与所述电机连接，所述电机的输入端与所述控制组件的输出端连接；

角度采集模块，所述角度采集模块用于采集所述输出杆的角度参数，所述角度采集模块的输出端与所述控制组件的第一输入端连接；

扭矩采集模块，所述扭矩采集模块用于采集所述转轴的扭矩参数，所述扭矩采集模块的输出端与所述控制组件的第二输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种等速肌力训练系统，其特征在于，所述角度采集模块为编码器，所述编码器安装于所述电机上，所述编码器的输出端与所述控制组件的第一输入端连接。

3.根据权利要求1所述的一种等速肌力训练系统，其特征在于，所述扭矩采集模块包括电阻应变片、信号处理单元以及信号传输单元，所述电阻应变片安装于所述转轴上，所述电阻应变片的输出端通过所述信号处理单元和所述信号传输单元连接至所述控制组件的第二输入端。

4.根据权利要求1所述的一种等速肌力训练系统，其特征在于，所述动力组件还包括：

壳体，所述动力模块、所述角度采集模块和所述扭矩采集模块均设置于所述壳体内；

限位装置，所述限位装置固定在所述壳体一端，所述转轴穿设所述限位装置，并从所述限位装置伸出与所述输出杆固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种等速肌力训练系统，其特征在于，所述控制组件包括处理器和电机驱动器，所述处理器的输出端通过所述电机驱动器连接至所述电机的输入端，所述角度采集模块的输出端与所述处理器的第一输入端连接，所述扭矩采集模块的输出端与所述处理器的第二输入端连接。

6.根据权利要求5所述的一种等速肌力训练系统，其特征在于，所述等速肌力训练系统还包括人机交互组件，所述人机交互组件包括显示器和输入装置，所述显示器和所述输入装置均与所述处理器电连接。

7.根据权利要求1至6任一项所述的一种等速肌力训练系统，其特征在于，所述等速肌力训练系统还包括底座组件，所述底座组件包括：

底座，所述底座的一端与所述控制组件固定连接；

旋转升降机构，所述旋转升降机构与所述动力组件连接，所述旋转升降机构包括第一调节杆和第二调节杆，所述第一调节杆用于调节所述动力组件的高度，所述第二调节杆用于调节所述动力组件的旋转角度。

8.根据权利要求7所述的一种等速肌力训练系统，其特征在于，所述等速肌力训练系统还包括座椅组件，所述座椅组件包括座椅和座椅调节机构，所述座椅通过所述座椅调节机构活动设置在所述底座上。

9.一种等速肌力训练系统的控制方法，用于通过如权利要求1至8任一项所述的等速肌力训练系统执行，其特征在于，包括以下步骤：

角度采集模块采集输出杆的角度参数并将所述角度参数传输至控制组件；

控制组件根据所述角度参数和预先获取的肢体重力力矩参数得到肢体重力对转轴的第一力矩；

控制组件通过电机对转轴输出第二力矩，所述第二力矩与所述第一力矩大小相同且方向相反；

扭矩采集模块采集转轴的扭矩参数并将所述扭矩参数传输至控制组件；

控制组件根据所述扭矩参数和所述第一力矩得到肢体的肌力参数。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括获取肢体重力力矩参数的步骤，其具体为：

角度采集模块采集输出杆的静止角度参数并将所述静止角度参数传输至控制组件；

扭矩采集模块采集转轴的静止扭矩参数并将所述静止扭矩参数传输至控制组件；

控制组件根据所述静止角度参数和所述静止扭矩参数得到肢体重力力矩参数；

其中，所述静止角度参数和所述静止扭矩参数是在肢体与输出杆静止不动时采集得到的。