一体式多功能肌力测评装置的制作方法

1.本发明涉及医疗辅助器械，特别是一体式多功能肌力测评装置。
技术背景
2.在康复理疗机构、健身房等场所会涉及到肌肉恢复训练并进行肌力测评，通常需要对对象进行多种肌力测评，比如各个部位的牵拉力、按压力测试，牵拉力测评包括对手臂、腿部、腰部等部位进行，压力测评包括对手掌、肩部肌肉、手臂等部位进行。
3.现有技术中，需要采用不同设备分别测评拉力和压力；或者虽然采用一个设备，但是含有多个拆装部件，比如在测拉力时安装为一种模式，而在需要测量按压力时，组装为另一种模式，其部件繁多、使用步骤繁琐，不够直观和便捷；比如日本的一款徒手肌力测评器，由电路板、显示模块、拉力传感器、压力传感器、上下壳、浮板以及一些安装配件构成；体积虽然不大但配件多且使用步骤复杂，测拉力时安装拉力传感器，而测压力时拿掉拉力传感器后装入压力传感器；为了使一个外壳分别适配两副传感器，其上下壳之间设置有浮板从而使上壳是悬浮而不接触下壳的；测压力时，通过按压上壳的板面将压力传导到压力传感器的受力点上，壳体既是保护壳也是压力受力部件；其压力传感器上设计了两个突出的受力点，分布在几何中心位置。这种设计能够一定程度上缓解当压力不垂直时导致的上壳变形，但是壳体仍然存在容易变形的缺陷，当上壳发生变形后会让压力作用于下壳上从而导致压力测评不准确，而且对生产技术和壳体以及浮板的材料都有特殊要求；而且这种设计不允许压力传感器和拉力传感器同时设置在同一壳体中，推测这是其设置两种传感器互换的原因。
4.目前，市场上尚未见到集测多种肌力功能于一体的肌力测评装置，因此有必要进行开发，使肌力测评过程简化、高效。


技术实现要素：

5.基于上述领域的空白和需求，本发明提供一种一体式多功能肌力测评装置，在同一个装置上，无需更换传感器即可进行多种拉力和压力测评，请求保护的技术方案如下：
6.一种一体式多功能肌力测评装置，具有壳体、压力传感器、拉力传感器和电路板；
7.在所述壳体的第一轴向的两端设置有拉力受力部伸出口；在所述壳体上还设置有压力配件安装孔，用于安装和固定相匹配的压力配件，且其开口方向与所述第一轴向垂直；所述压力传感器、拉力传感器同时与所述电路板电信号连接，且同时安装在所述壳体内；
8.所述拉力传感器在拉力测力方向的两端设置有拉力受力部；所述压力传感器具有压力受力中心；
9.两个所述拉力受力部分别从所述壳体两端的所述拉力受力部伸出口伸出；所述压力配件安装孔正对着压力传感器的压力受力中心。
10.如上所述，本发明提供的一体式多功能肌力测评装置，将测拉力和压力的传感器同时设置在同一壳体中，拉力受力方向和压力受力方向垂直：拉力受力部设置在壳体两端
伸出，压力受力中心对着所述壳体的一个板面上，通过在板面上对应位置设置压力配件安装槽来安装适配的压力配件，使得压力通过压力配件完全施加在压力传感器的压力受力中心上，而不需要经过壳体传达，简化了壳体的功能，不用担心壳体会变形，因此压力传感器的受力中心不必设置在对着壳体板面的几何中心的位置，而是可以设置在任意垂直于拉力方向的位置，这个优点允许压力传感器和拉力传感器以更容易制造的设计一体化地设置在同一个壳体中实现准确的拉力和压力肌力测评。
11.本发明中，拉力传感器和压力传感器可以采用现有技术中的成熟技术；二者在壳体中的摆放和固定的相对位置只要满足拉力传感器在拉力测力方向的两端设置的拉力受力部便于从壳体两端伸出用于测拉力，压力传感器的压力受力中心正对着壳体板面的某个便于设置压力配件安装槽的位置即可。因此可以有多种形式，比如拉力传感器设置在壳体内的一面上，而压力传感器设置固定在壳体内的相对的另一面上，或者反之；或者拉力传感器和压力传感器以上下重叠的方式都固定壳体内的一面上，或者拉力传感器和压力传感器处于同一平面的方式平铺固定在壳体内的一面上。
12.优选地，所述壳体上还设置有显示屏安装口，其设置在所述压力配件安装孔一旁或其它相邻或相对的面上；优选设置在与所述压力配件安装孔所在的壳体表面相对的面上。
13.优选地，所述壳体形状为具有两个宽的板面和四个窄侧面的六面体；
14.所述壳体的第一轴向的两端指其中两个相对的窄侧面；所述压力配件安装孔设置在其中一个宽板面上。
15.优选地，所述壳体由可拆装的上壳体和下壳体构成。
16.优选地，所述拉力传感器和所述压力传感器的位置关系为以下之一：
17.所述拉力传感器设置在上壳体内，所述压力传感器设置固定在定下壳体内，或者反之；
18.所述拉力传感器和所述压力传感器以上下重叠的方式都固定在上壳体内或下壳体内；
19.拉力传感器和压力传感器处于同一平面的方式平铺固定在上壳体或下壳体内；电路板固定在另一侧壳体内。
20.优选地，所述拉力传感器和压力传感器集成为一块板状测力体，即在作为拉力传感器的一块板状材料上设置有压力传感组件；
21.所述拉力传感器的受力方向两端设置为所述拉力受力部；
22.在所述拉力受力部之间的区域上依次设置有拉力传感组件和压力传感组件，并都要所述电路板电信号连接；
23.所述压力传感组件，其包含压力传感芯片和所述压力受力中心；
24.所述压力受力中心的受力面平行于所述拉力测力方向，使得压力测力方向与所述拉力测力垂直；
25.优选地，在所述拉力受力部之间的区域上依次设置有拉力传感组件安装槽和压力传感组件安装槽，所述拉力传感组件设置在所述拉力传感组件安装槽中；压力传感组件设置在所述压力传感组件安装槽中。
26.优选地，从板状材料的边沿向内开有两个开口方向相背且垂直于拉力测力方向的
开口槽，其中一个开口槽位于拉力传感组件安装槽与压力传感组件安装槽之间，另一个位于拉力传感组件安装槽与近端的拉力受力部之间，优选，所述板状材料为金属材料制成。
27.该设计将压力传感区和拉力传感区巧妙地设置在同一块板状测力体上，简化了生产制造过程，能够进一步减小本发明一体式多功能肌力测评装置的体积。
28.优选地，所述拉力受力部具有条形孔、三角形孔或有限位卡口的孔状。便于连接设置相适配的拉力施力件，例如绑带、带卡扣的绑带等，且三角形孔、有限位卡口的孔状有利于固定作用力部位，防止滑动。
29.本发明的一体式多功能肌力测评装置的一些方案中可以不需要显示屏，测试数据可以存储在电路板上设置的存储模块中并通过无线传输模块传送到用户的智能手机或电脑上。此相优选方案中，设置有显示屏，用于显示测试数据，方便在缺乏智能手机的情况下直接读取数据。
30.优选地，还进一步包括显示屏，所述显示屏安装所述壳体上，并与所述电路板电连接。
31.优选地，所述电路板设置有电源模块、测评数据传感分析模块、测评数据存储模块、无线传输模块、联网模块；
32.电源模块用于管理装置的电源；
33.测评数据传感分析模块用于接受拉力传感器和压力传感器传来的测评信号并转化为力的方式输出结果；
34.测评数据存储模块存储所述测评数据传感分析模块传来的测评结果；并在用户授权的情况下，所述无线传输模块将测评结果传输到用户授权的智能终端。
35.优选地，所述壳体表面usb接口、电源插口；
36.所述usb接口与测评数据存储模块相连，用于有线输出、输入数据或充电口；电源插口用于连接电源。
37.优选地，还设置有角度传感器，其与所述电路板电信号连接。用于测试身体不同部位的移动功能，比如颈部在各个方向上所能做到的倾斜角度、手臂上举角度等。
38.优选地，还包括适配的压力配件，
39.其特征在于，所述具有受力面和处于所述受力面反面的插头，所述插头的尺寸和形状配置为可以插接在所述压力配件安装孔中，并且当壳体内放置多功能肌力测试传感器，所述压力传感器的压力受力中心正对着所述压力配件安装孔时，所述插头可与所述压力受力中心接触，将受力面承受到的压力完全传达至所述压力受力中心上。
40.优选地，所述插头的高度满足在承受受力范围最大值的压力时能将所承受的压力完全传达至所述压力传感器上同时避免对所述壳体的板面产生与压力同方向的作用力。
41.优选地，所述插头的端部表面或内部设置有磁性材料，用于与所述压力受力中心材料或表面材料相吸。
42.优选地，所述压力配件的受力面为平面、球面或凹弧面。
43.可设置为适合于身体不同部位的形状，以便于对身体不同部位进行肌肉压力测试时提高舒适度和便捷性；
44.优选地，作为上述方案的替换方案，还包含延伸受力配件
45.所述压力配件的受力面上设置有至少一个延伸受力配件安装孔，
46.每个所述延伸受力配件的一面配置为能够与所述压力配件的受力面贴合，并且在贴合区域设置有与所述延伸受力配件安装孔适配的延伸受力配件固定孔，通过所述延伸受力配件安装孔和延伸受力配件固定孔将所述延伸受力配件安装在所述压力配件的受力面上；
47.每个所述延伸受力配件的另一面为直接受力面；优选为平面、球面或凹弧面。
48.综上，本发明提供了一体式多功能肌力测评装置，无需更换传感器，压力传感器和拉力传感器设置在同一个壳体中实现准确便捷的拉力和压力肌力测评，极大简化了肌力测评过程；该产品采用普通的材料和制备技术即可实现，便于推广和普及。
附图说明
49.图1本发明一种用于放置多功能肌力测试传感器的壳体的一个实施方案示意图；
50.图2本发明的一个实施方案中一体式多功能肌力测评装置的截面示意图；
51.图3本发明的一个实施方案中一体式多功能肌力测评装置的立体示意图；其中压力配件安装孔所在一面朝上；
52.图4本发明的一个实施方案中一体式多功能肌力测评装装置中的板状测力体结构示意图；
53.图5本发明的一个实施方案中一种多功能肌力测评套件的安装状态外观立体示意图，其中压力配件所在面朝上；
54.图6本发明的一个实施方案中一种多功能肌力测评套件的安装状态截面图,配置了具有平坦受力面的压力配件；
55.图7本发明的一个实施方案中一种多功能肌力测评套件的安装状态截面图，在压力配件上进一步配置了延伸受力配件，其具有凹面受力面；
56.图8是图7的多功能肌力测评套件在安装压力配件面的俯视示意图；
57.其中1-壳体，11-拉力受力部伸出口、12-压力配件安装孔，13-显示屏安装口，14-上壳体，15-下壳体；
58.2-拉力传感器，21-拉力受力部，22-拉力传感部件安装槽，23-开口槽；
59.3-压力传感部件安装槽，31-压力受力中心；
60.4-电路板；
61.5-压力配件，51-受力面，52-插头，53-延伸受力配件固定孔，54-延伸受力配件，55-延伸受力配件安装孔
62.6-显示屏。
具体实施方式
63.以下结合附图示例性地说明本发明，但不作为对本发明的限制。
64.本发明的一方面，如图2，3，5，6，7，8所示，提供了一种一体式多功能肌力测评装置；该一体式多功能肌力测评装置可以包括壳体1、压力传感器、拉力传感器2和电路板4。
65.具体的，如图1所示，在本发明的一个优选方案中，在壳体1的第一轴向的两端设置有拉力受力部伸出口11；在壳体1上还设置有压力配件安装孔12，用于安装和固定相匹配的压力配件5，且其开口方向与所述第一轴向垂直。
66.进一步，压力传感器、拉力传感器2同时与电路板4电信号连接，且同时安装在壳体1内；另外，拉力传感器2在拉力测力方向的两端设置有拉力受力部21；压力传感器具有压力受力中心31。
67.具体的，当壳体1内同时放置上述压力传感器、拉力传感器2时，拉力传感器2的两个拉力受力部21分别从壳体1两端的拉力受力部伸出口11伸出，压力配件安装孔正对着压力传感器的压力受力中心31。
68.综上，本发明提供了一体式多功能肌力测评装置，无需更换传感器，压力传感器和拉力传感器2设置在同一个壳体1中实现准确便捷的拉力和压力肌力测评，极大简化了肌力测评过程；该产品采用普通的材料和制备技术即可实现，便于推广和普及。
69.在一些优选方案中，如图1所示，壳体1上还设置有显示屏安装口13，其设置在压力配件安装孔12的一旁或其它相邻或相对的面上；本方案中，进一步优选显示屏安装口13是设置在与压力配件安装孔12所在的壳体表面相对的面上。
70.需要说明的是，本发明的壳体1可以跟根据需要设置成多种适合的结构和形状，在一些优选方案中，优选壳体1形状为具有两个宽的板面和四个窄侧面的六面体；其中，如图2，4，5，6，7所示，壳体1的第一轴向的两端指其中两个相对的窄侧面；而压力配件安装孔12设置在其中一个宽板面上。
71.在大多数优选方案中，如图2，6，7所示，优选壳体1由可拆装的上壳体14和下壳体15构成，其中，上壳体14与下壳体15的可拆装连接方式可以上例如螺栓连接或者卡接。
72.可以理解的是，当壳体1是由可拆装的上壳体14和下壳体15构成时，拉力传感器2和压力传感器的位置关系为以下之一：
73.1)拉力传感器2设置在上壳体14内，压力传感器设置固定在定下壳体15内，或者反之；
74.2)拉力传感器2和压力传感器以上下重叠的方式都固定在上壳体14内或下壳体15内；
75.3)拉力传感器2和压力传感器处于同一平面的方式平铺固定在上壳体14或下壳体15内；其中，电路板4固定在另一侧壳体内。
76.需要说明的是，拉力传感器2和压力传感器可以采用现有技术中的成熟技术，它们在壳体1中的相对摆放位置只要满足拉力传感器2在拉力测力方向的两端设置的拉力受力部21便于从壳体1两端伸出用于测拉力，压力传感器的压力受力中心31正对着壳体板面的某个便于设置压力配件安装孔12的位置即可。
77.因此，为了便于制造和安装，本发明一个优选方案中，优选拉力传感器2和压力传感器都固定在下壳体15内；电路板3固定在上壳体14内。
78.在一些优选方案中，如图4所示，也可以将拉力传感器2和压力传感器设计集成为一块板状测力体，用于本发明的壳体1中：即在作为拉力测力体的一块板状材料上设置有压力传感组件(压力传感器)；拉力测力体的受力方向两端设置为拉力受力部21；在拉力受力部21之间的区域上依次设置有拉力传感组件和压力传感组件，并都要电路板4电信号连接，其中，压力传感组件包括压力传感芯片和压力受力中心31；压力受力中心31的受力面平行于拉力测力方向，使得压力测力方向与拉力测力垂直。
79.在一些优选方案中，如图4所示，在拉力受力部21之间的区域上依次设置有拉力传
感组件安装槽22和压力传感组件安装槽3；其中，拉力传感组件设置在拉力传感组件安装槽22中，压力传感组件设置在所述压力传感组件安装槽3中。
80.在一些优选方案中，如图4所示，从板状材料(即拉力测力体)的边沿向内开有两个开口方向相背且垂直于拉力测力方向的开口槽23，其中一个开口槽23位于拉力传感组件安装槽22与压力传感组件安装槽3之间，另一个开口槽23位于拉力传感组件安装槽22与近端的拉力受力部21之间；进一步，优选板状材料为金属材料制成。
81.通过上述设计将压力传感区和拉力传感区巧妙地设置在同一块板状测力体上，简化了生产制造过程，能够进一步减小本发明一体式多功能肌力测评装置的体积。
82.进一步的，本发明的上述拉力受力部21的形状可以根据需要进行适合的设置，在一些优选方案中，优选地拉力受力部具有条形孔、三角形孔或有限位卡口的孔状，从而便于连接设置相适配的拉力施力件，例如绑带、带卡扣的绑带等，且三角形孔、有限位卡口的孔状有利于固定作用力部位，防止滑动。
83.在一些优选方案中，如图2，6，7所示，本发明的一体式多功能肌力测评装置还进一步包括显示屏6，显示屏6安装壳体1上，并与电路板4电连接。
84.需要说明的是，在本发明的一体式多功能肌力测评装置的一些方案中可以不需要显示屏6，测试数据可以存储在电路板4上设置的存储模块中并通过无线传输模块传送到用户的智能手机或电脑上。此项优选方案中，设置有显示屏6，用于显示测试数据，方便在缺乏智能手机的情况下直接读取数据。
85.同样，上述电路板4的具体结构(具体器件及器件间的电路连接关系)可以根据使用需求进行适合的设置；在一些优选方案中，优选电路板设置有电源模块、测评数据传感分析模块、测评数据存储模块、无线传输模块、联网模块。
86.具体的，电源模块用于管理装置的电源；测评数据传感分析模块用于接受拉力传感器和压力传感器传来的测评信号并转化为力的方式输出结果；测评数据存储模块存储所述测评数据传感分析模块传来的测评结果；并在用户授权的情况下，所述无线传输模块将测评结果传输到用户授权的智能终端。
87.可以理解的是，本方案中的远程智能终端指用户端移动终端，如手机、平板电脑等；或医疗机构专业管理端；本发明的一体式多功能肌力测评装置具有数据智能化管理功能，可以将测评数据传输并保存在用户指定或授权的智能终端上，便于测试数据智能化管理，例如跟踪康复进展。康复或医疗机构可以建立肌力改善、康复效果方面的大数据，便于优化肌肉训练或康复计划。
88.在一些优选方案中，本发明的一体式多功能肌力测评装置的壳体表面还可以包括usb接口、电源插口；其中，usb接口与测评数据存储模块相连，用于有线输出、输入数据或充电口；电源插口用于连接电源。
89.在一些优选方案中，本发明的一体式多功能肌力测评装置还设置有角度传感器，其与电路板4电信号连接。角度传感器用于测试身体不同部位的移动功能，比如颈部在各个方向上所能做到的倾斜角度、手臂上举角度等。
90.进一步的，在一些优选方案中，本发明的一体式多功能肌力测评装置还包括适配的压力配件5；压力配件5与壳体1适配，具有受力面51和处于受力面51反面的插头52，插头52的尺寸和形状配置为可以插接在压力配件安装孔12中，并且当壳体1内放置多功能肌力
测试传感器，压力传感器的压力受力中心31正对着压力配件安装孔12时，插头52可与压力受力中心31接触，将受力面51承受到的压力完全传达至压力受力中心31上。
91.本发明的大多数优选实施方案中，插头52的高度满足在承受受力范围最大值的压力时能将所承受的压力完全传达至压力传感器上，同时避免对壳体1的板面产生与压力同方向的作用力。该设计确保在最测最大压力时，压力配件也不会将压力传达到壳体上，从而保障压力测评的准确性。
92.本发明的一些优选实施方案中，插头52的端部表面或内部设置有磁性材料，用于当压力受力中心31的材料或表面为与磁性材料相吸的材料时，与压力受力中心31材料或表面材料相吸。该设计增加了压力配件5安装的便捷性和稳固性，使压力配件5的安装稳固性不依赖压力配件安装孔12与压力配件5之间的配合，降低了压力配件5与壳体1之间水平方向上的相互作用力。
93.本发明的一些优选实施方案中，优选地，压力配件5的受力面51为平面、球面或凹弧面。测试身体不同部位时，可以采用最适合形状的压力配件，提高测试过程的舒适度和便捷性，优化了使用体验，更利于产品的推广。
94.如图7-8作为上一优化技术方案的变形，为了达到同样的技术目的，压力配件5还包含一个或多个延伸受力配件54；具体的，压力配件5的受力面51上设置有至少一个延伸受力配件固定孔53(参见图5)，每个延伸受力配件54的一面配置为能够与压力配件5的受力面51贴合(参见图6)，并且在贴合区域设置有与延伸受力配件固定孔53适配的延伸受力配件安装孔55(图7)，通过延伸受力配件固定孔53和延伸受力配件安装55将延伸受力配件54安装在压力配件5的受力面51上；另外，每个延伸受力配件54的另一面为直接受力面；优选为平面、球面或凹弧面。
95.通过上述两种方案，都可以设置适合于身体不同部位的形状，以便于对身体不同部位进行肌肉压力测试时提高舒适度和便捷性的受力配件。
96.综上，本发明一体式多功能肌力测评装置，将测拉力和压力的传感器同时设置在同一壳体1中，拉力受力方向和压力受力方向垂直：拉力受力部21设置在壳体1两端伸出，压力受力中心31对着壳体1的一个板面上，通过在板面上对应位置设置压力配件安装孔12来安装适配的压力配件5，使得压力通过压力配件5完全施加在压力传感器的压力受力中心31上，而不需要经过壳体1传达，简化了壳体1的功能，不用担心壳体1会变形，因此压力传感器的受力中心不必设置在对着壳体板面的几何中心的位置，而是可以设置在任意垂直于拉力方向的位置，这个优点允许压力传感器和拉力传感器2以更容易制造的设计一体化地设置在同一个壳体1中实现准确的拉力和压力肌力测评。
97.本发明的另一方面，提供上述一体式多功能肌力测评装置的制造方法，可以包括以下不限顺序的步骤：
98.步骤101、制备或获取壳体1；
99.其中，壳体1的第一轴向的两端设置有拉力受力部伸出口11；在壳体1上还设置有压力配件安装孔12，用于安装和固定相匹配的压力配件5，且其开口方向与第一轴向垂直；
100.步骤102、制备或获取电路板4；
101.步骤103、制备或获取压力传感器和拉力传感器2；
102.其中，拉力传感器2在拉力测力方向的两端设置有拉力受力部；所述压力传感器具
有压力受力中心；
103.步骤104、将压力传感器和拉力传感器2与电路板4连接并组装到壳体1中；
104.其中，压力传感器、拉力传感器2同时与电路板4电信号连接，且同时安装在壳体1内；另外，使两个拉力受力部21分别从壳体1两端的拉力受力部伸出口11伸出；所述压力配件安装孔12正对着压力传感器的压力受力中心31。
105.进一步需要说明的是，采用本发明的制造方法得到的一体式多功能肌力测评装置，其包括具体部件、部件结构以及部件之间的连接关系，均与上述第一方面中各方案中的一体式多功能肌力测评装置相同，因此此处不再对本发明的制造方法中一体式多功能肌力测评装置的其他具体结构进行赘述，且通过本发明的制造方法中一体式多功能肌力测评装置同样具备第一方面中一体式多功能肌力测评装置所能达到的技术效果。