一种基于移动终端控制的智能轮椅的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种康复机械装置，尤其涉及一种基于移动终端控制的智能轮椅。
【背景技术】
[0002]调查表明，全世界每年大约产生五千万个中风患者，仅仅中国每21秒就会新增一个中风患者。根据2012年部分省市部分人群调查，我国脑中风患病率约为1.82%，而中风患者有85%的可能性需要物理康复治疗。另外，由于生活习惯等原因，脑中风发病正在趋向年轻化，40-50岁人群已经逐渐成为主要发病人群。全世界关于中风的研究，一直在不断地进行中，这些研究旨在以最大的可能性去恢复患者原本的身体素质。虽然传统的康复服务能够发挥一定的效力，但因其价格昂贵、对人力资源的高度依赖性，并不是人们的最佳选择。医生一般会建议患者每天进行两小时的康复训练，然而，大多数患者目前仅能获得每周两小时的训练，还远远不能满足康复训练的要求。
[0003]我国的康复轮椅，近十年来有较快发展。除原有产业基础外，有的企业已采取合资形式提高产品质量和增加品种。总的来看，我国的康复轮椅行业比较薄弱，在机构的复杂性和灵活性上和国外相比有一定差距，但我国也根据自身特色研制出了技术指标接近国外先进水平的康复训练系统。应该说国内已具有康复轮椅基本技术和研究实力，一等院校和研究单位已经从事了多年康复工程方面的研究。如清华大学在国内率先研制了卧式下肢康复训练系统，在这项成果中采用了虚拟现实技术。此外，上海交通大学、西安交通大学、哈尔滨工程大学、广东工业大学等高校也开展了相关的研究。分析国内外近代新产品，其主要特点是:(1)传统产品与计算机技术相结合，形成机电一体化或人工智能化产品。(2)将生物材料技术用于人体康复，形成人机一体化产品。(3)根据人体功能的可塑性，设计一些装置，促进功能的恢复和再生。
[0004]中国专利(公告号为CN201005940Y)公开了一种智能控制下肢康复运动器。该实用新型涉及一种智能控制下肢康复运动器，具体是指一种利用被动锻炼的原理康复人体下肢的智能控制的下肢康复运动器。该下肢康复运动器包括安装在轮椅上的下肢运动组件、控制该下肢运动组件工作的智能控制单元以及提供动力的电源装置，该智能控制单元包括用于控制该下肢运动组件运动时间的定时控制器以及用于调整该下肢运动组件运动速度的速度控制器。该实用新型具有可以在需要的任意时刻对患者进行康复，并且还能够记忆患者被动治疗的时间的长短并设置该治疗时间以及控制治疗过程中该下肢康复运动器运动速率的快慢的功能，同时该下肢康复运动器工作噪声小，工作安全可靠。
[0005]该专利提供的智能控制下肢康复运动器仅是实现下肢被动锻炼的功能，只能作为一种简单的机械式康复运动器材。该设备仅仅是完成使用者下肢锻炼，不具备辅助使用者站立的功能，这种仅仅基于机械训练方式的助力器械并不能很好地实现人机互动的理念，也不能通过与使用者的信息交互来了解使用者下肢康复进程，以便及时调整康复计划。对于患有不同程度疾病的使用者，传统的康复运动器便很难进行协调，并且使用者每天训练的次数和强度因人而异，康复的进程也在不断发生变化，传统的康复运动器械显然不能满足需求。
【发明内容】
[0006]针对现有技术之不足，本发明提供了一种基于移动终端控制的智能轮椅，所述基于移动终端控制的智能轮椅包括轮椅的硬件机构、传感模块、移动终端和数据处理云终端，其中，通过所述传感模块采集使用者在起坐训练过程中的至少一个监测数据以及通过所述移动终端采集使用者的个人信息，并由所述移动终端将所述至少一个监测数据以及所述个人信息通过无线网络上传至所述数据处理云终端进行数据处理后提供针对所述起坐训练的训练建议和/或训练计划。
[0007]根据一个优选实施方式，所述传感模块包括设置在脚踏板上的脚踏板传感器、安装在坐垫上的坐垫传感器、安装在扶手上的扶手传感器和安装在靠背上的背部传感器，通过所述脚踏板传感器、所述坐垫传感器、所述扶手传感器和所述背部传感器采集使用者在起坐训练过程中的受力大小数据与脚踏板受力持续时间数据。
[0008]根据一个优选实施方式，所述传感模块还包括连通所述脚踏板传感器、所述坐垫传感器、所述扶手传感器和所述背部传感器的放大电路、A/D转换电路以及单片机，并且所述脚踏板传感器、所述坐垫传感器、所述扶手传感器和所述背部传感器采集到的电信号经所述放大电路放大后传输至所述A/D转换电路并输入到所述单片机进行处理，由所述单片机将处理后的数据传输至所述移动终端。
[0009]根据一个优选实施方式，所述移动终端安装于终端支撑架上并与所述数据处理云终端无线连接，所述移动终端用于将所述传感模块采集到的数据经由无线网络发送至所述数据处理云终端，以便制定出适合使用者的起坐训练计划，并且所述起坐训练计划能够通过所述移动终端调整或重新制定，以便形成适合使用者的个性化的训练计划。
[0010]根据一个优选实施方式，所述数据处理云终端含有数据预处理模块，所述数据预处理模块对所述移动终端传输的所述至少一个监测数据和所述个人信息进行数据预处理后标准化为包含使用者身高、体重、年龄的生理数据和包含使用者起坐训练过程中所述轮椅的硬件机构提供的支撑力大小的身体机能数据。
[0011]根据一个优选实施方式，所述处理数据云终端还包括专家知识库，所述专家知识库基于所述数据预处理模块形成的生理数据和身体机能数据判断使用者所处的阶段，同时针对使用者所处阶段完成起坐训练计划推荐。
[0012]根据一个优选实施方式，所述数据处理云终端能够根据所述传感模块监测到的使用者在完成所述起坐训练计划过程中的身体机能数据的变化而调整所述起坐训练计划。
[0013]根据一个优选实施方式，所述起坐训练计划至少包括单次起坐训练的时长、所述轮椅的硬件机构提供的支撑力大小、每天完成起坐训练的次数和每次起坐训练的间隔时长。
[0014]根据一个优选实施方式，所述数据处理云终端通过对至少100个使用者的身高、体重、年龄、训练量、每次训练所用力的百分比进行相似性度量聚类分析来完成单个使用者个性化训练计划的制定。
[0015]根据一个优选实施方式，所述轮椅的硬件机构包括用于辅助使用者坐起训练的六杆机构和用于实现脚踏板与车架弹性连接的弹性连接件。
[0016]本发明提供的基于移动终端控制的智能轮椅至少具有如下优势:
[0017](1)本发明的智能轮椅在轮椅的硬件机构部分布置有四组传感器，可及时采集使用者最新的训练康复数据，以便数据处理云终端对数据进行分析处理后给出康复建议或制定训练计划。
[0018](2)本发明的智能轮椅通过移动终端也可调整系统推荐的康复训练计划或者重新制定康复训练计划，以形成个性化的康复训练计划。
【附图说明】
[0019]图1是本发明的智能轮椅模块示意图；
[0020]图2是本发明的传感模块示意图；
[0021]图3是本发明的轮椅的硬件机构的结构示意图；
[0022]图4是本发明的电池和离合器位置示意图；
[0023]图5是本发明的靠背第一位置示意图；
[0024]图6是本发明的靠背第二位置示意图；
[0025]图7是本发明的靠背第三位置示意图；和
[0026]图8是本发明的靠背第四位置示意图。
[0027]附图标记列表
[0028]1:主动轮2:车架3:从动轮
[0029]4:脚踏板5:脚踏板传感器:6:弹性连接件
[0030]7:坐垫8:坐垫传感器9:离合按钮
[0031]10:终端支撑架11:扶手12:扶手传感器
[0032]13:靠背14:卡扣15:背部传感器
[0033]16:保护外壳17:把手18:传动链条
[0034]19:驱动杆20:支撑架21:挡板
[0035]22:伺服电机23:手动轮24:手刹
[0036]25:电池26:离合