[发明专利]一种动物的三维振动训练方法及频率参数的选取方法

说明书

本发明提供一种动物的三维振动训练方法及频率参数的选取方法，包括以下步骤：步骤1：制备试验用动物，构建试验测试系统；步骤2：在三维振动台上对动物进行扫频振动，将没有生命体征的该动物再进行扫频振动；对动物进行两次扫频振动的同时，通过两枚三向加速度传感器分别测量动物和工作台竖直、水平左右和水平前后三个方向的加速度信号；步骤3：将所述步骤2中的加速度信号传输至电脑并进行处理，确定动物身体固有频率的范围。利用本发明提出的方法，可以准确地得到试验用动物沿竖直、水平前后和水平左右三个方向的固有频率，并设计了7类三维振动训练模式，这为动物甚至人的全身振动训练试验的设计提供了依据。

技术领域

本发明属于生物力学领域，涉及一种动物的三维振动训练模式及频率参数的选取方法。

背景技术

全身振动训练(Whole body vibration,WBV)是一种利用振动设备对生物体进行振动激励，通过刺激神经肌肉反射，从而提高主动肌的激活程度，进而提高神经-肌肉系统兴奋性的训练。该训练法具有非药性和无创性的特点。由于全身振动训练对机体的神经-肌肉-骨骼系统的改善作用,因此近几年在国内外逐渐将它引入到了运动员的日常训练和大众的运动康复训练中。

与此同时，研究人员也发现，WBV也对不少慢性疾病，如对于糖尿病、心血管疾病、骨质疏松等，可以起到积极的防控改善作用，因此，国内学者进行了大量以动物为研究对象的WBV相关试验研究。振动有两个重要的参数：频率和振幅，其中尤以频率参数最为重要，因为当WBV中振动设备所激励的振动频率达到生物体的固有频率时，会引起身体及内部器官的共振，不但不能对各类疾病起到防控作用，反而会造成器官的物理损伤、代谢紊乱、内分泌失调等组织损伤和生理功能障碍。因此，合理选取的振动频率就尤为重要。这就要求通过合理的方法确定动物的固有频率范围。但是，国内的学者在选择WBV频率的时候，并未以此为参照进行试验，而对于动物固有频率范围的确定也鲜有研究。与此同时，传统的WBV大都是一维振动，少有二维振动，而无三维WBV的应用，如何能科学、安全的进行三维WBV亦变得非常重要。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种动物三维振动训练方法以及对应频率参数的选取方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案。

一种动物的三维振动频率参数的选取方法，包括以下步骤：

步骤1：将背部设有三向加速度传感器一的试验动物的四肢置于其腹部下方，腹部和四肢与三维振动台工作台面贴合；在三维振动台工作台面上固定一枚三向加速度传感器二，将三向加速度传感器一和三向加速度传感器二接入数据采集卡；

步骤2：首先在三维振动台上对该动物进行扫频振动，然后对没有生命体征的该动物再进行扫频振动；对动物进行两次扫频振动的同时，通过三向加速度传感器一和三向加速度传感器二分别测量动物和工作台的加速度信号；

步骤3：对所述步骤2中的加速度信号进行处理，确定动物身体固有频率的范围。

优选地，所述步骤2中测得的加速度信号包括竖直、水平左右和水平前后三个方向。

优选地，所述步骤2包括以下步骤：

步骤2.1：对三维振动台的三维线性扫频范围设置为0-200Hz，增量分辨率为1Hz，线性扫频的频率变化率设置为aHz/s，a≤0.5，加速度g值为a/2m/s²，则扫频频率f与时间t的函数关系为：

f＝at (1)

开启三维振动台，采集获得该动物和三维振动台工作台的三向加速度信号；

步骤2.2：保持同一加速度g值，重复执行所述步骤2.1四次；