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【具体实施方式】
[0037]下面结合附图和实施例进行详细说明。
[0038]图1示出了本发明的基于移动终端控制的智能轮椅模块示意图。如图1所示，本发明的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，轮椅的硬件机构用于完成轮椅的常规移动功能以及实现使用者的起坐训练功能。如图2所示，传感模块包括脚踏板传感器、坐垫传感器、扶手传感器、背部传感器、放大电路、A/D转换电路和单片机。如图3所示，脚踏板传感器5、坐垫传感器8、扶手传感器12、背部传感器15分别用于使用者在起坐训练过程中实现对脚踏板4处、坐垫7处、扶手11处及靠背13处的压力大小数据和脚踏板4处压力持续时间数据的采集。单片机完成采集数据的初步分析。由单片机将初步分析的数据传输至移动终端。移动终端用于接收传感模块采集的使用者监测数据，同时采集初次使用者个人信息数据，并将监测数据和个人信息数据传输至数据处理云终端。移动终端也可以接受数据处理云终端的反馈数据，并根据该反馈数据通过单片机控制轮椅的起坐训练机构，帮助使用者完成起坐训练。使用者可以根据自身特点在移动终端上调整数据处理云终端提供的训练计划，制定个性化的训练计划。数据处理云终端用于收集移动终端传输的传感模块采集的监测数据和移动终端采集的个人信息数据并实现对该数据处理分析，确定使用者所处训练恢复的阶段，以及反馈该阶段的训练计划至移动终端。
[0039]在使用者起坐康复训练过程中，通过将传感模块采集的使用者至少一个监测数据经移动终端发送至数据处理云终端，将移动终端采集的使用者个人信息数据发送至数据处理云终端，数据处理云终端根据接收的监测数据和个人信息数据完成数据处理分析，提供针对使用者后续训练计划的建议方案。本发明实现了针对下肢瘫痪使用者的起坐训练功能，以及通过传感模块、移动终端和数据处理云终端实现了人机交互功能，能够针对使用者的康复情况提供康复训练计划且具备适时调整功能。
[0040]根据一个优选实施方式，传感模块至少包括四组压力传感器。如图3所示，四组压力传感器分别为设置于脚踏板4上的脚踏板传感器5、安装于坐垫7上的坐垫传感器8、安装于扶手11上的扶手传感器12和安装于靠背13上的背部传感器15。优选地，四组传感器用于采集使用者的受力数据。脚踏板传感器5可测量使用者在起立过程站立时间和受力大小。坐垫传感器8可监测使用者坐着时的压力大小。扶手传感器12可监测使用者起立过程手臂用力大小。背部传感器15可监测使用者站立过程背部肌肉发力。本发明的智能轮椅在轮椅的硬件机构上布置的四组传感器，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适时的对数据进行分析处理后给出至少包括训练进度和训练建议的数据信息，为使用者提供切实可行的训练计划。
[0041]如图2所示，传感模块还包括连通各压力传感器的放大电路、A/D转换电路以及单片机。传感器选用美国Futek公司LLB450压力传感器。量程13344N，额定输出2mV/V，传感器将采集的电信号经放大电路放大，传输至A/D转换电路，然后输入到单片机初步处理，由单片机将处理数据传输至移动终端。
[0042]本发明的移动终端用于接收传感模块采集的使用者监测数据，并将该数据经由无线网络传输至数据处理云终端。同时移动终端可以接受数据处理云终端的反馈数据，并由单片机根据该反馈数据控制轮椅的起坐训练机构，完成使用者起坐训练。使用者可以根据自身特点在移动终端上调整数据处理云终端提供的训练建议，制定个性化的训练计划。初次使用，使用者需注册账户，并填写包括性别、年龄、身高、体重等信息。此外，使用者可自己选择智能轮椅提供支撑力的大小，或者通过移动终端的测试功能检测使用者所需轮椅设备提供支撑力的大小。移动终端通过无线网络将使用者提供的信息上传至数据处理云终端，并结合数据处理云终端中的专家知识库，以及后期使用者使用过程中所收集到的传感模块监测数据经过分析，制定出适合该使用者的系统推荐的训练计划。另一方面，使用者也可以通过自己调整系统推荐的计划或者重新制定自己想要的训练计划，形成自己的个性化康复训练计划。制定一个康复训练计划的需要设置的属性包括单次起坐训练的时间、轮椅提供支撑力的大小、每天所需完成起坐训练的次数、每次起坐训练的间隔时长以及起坐训练总天数。使用者在训练的过程中，移动终端不但会管理每天的训练计划是否被执行，而且会监控每一次的训练情况。每次训练结束之后，移动终端会向数据处理云终端发送消息，数据处理云终端将分析使用者的训练数据并对今天的训练给出整体评分，移动终端将数据处理云终端返回的结果显示在屏幕上。为了方便使用者使用，可以通过移动终端来控制轮椅供支撑力的大小，以更适合使用者的方式进行康复训练。此外，为了避免使用者遗忘了训练，移动终端会定时提醒，帮助使用者完成当天的训练。移动终端每天也会推送一些康复小技巧，在训练之余学习一些有助于使用者康复的知识，以帮助使用者更快的康复。同时移动终端作为智能轮椅与互联网连接的一个接口，将智能轮椅中传感模块收集的数据通过互联网传输到数据处理云终端上存储。将收集到的数据存储到数据处理云终端上，一方面可以避免在手机上存储大量传感模块监测数据而占用使用者手机大量的存储空间，另一方面，将数据汇总到数据处理云终端上可以利用数据处理云终端更强大的运算能力更快的处理数据，利用收集到的数据以及其本身存储的专家知识库，经过机器学习算法分析，为使用者提供符合康复普遍规律又同时考虑到使用者自身特点的训练计划，以及返回每天的训练成果评价。
[0043]根据一个优选实施方式，数据处理云终端存有每个使用者的康复训练状态，在采集到至少100个使用者的康复训练数据后，针对所有使用者的康复训练数据，所述数据处理云终端通过对所有基于移动终端控制的智能轮椅使用者的身高、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，完成单个使用者精细的个性化训练计划制定。
[0044]图3和图4示出了本发明基于移动终端控制的智能轮椅的轮椅硬件机构示意图。如图3所示，本发明的轮椅硬件机构至少包括单自由度六杆机构的辅助起坐训练机构。六杆机构能够模拟健康人坐下与起立的轨迹。优选地，轮椅的硬件机构还包括弹性连接件6。弹性连接件6用于连接脚踏板4和车架2。弹性连接件6能够伸长和收缩，从而在弹性连接件6伸长是能让使用者站在地面上，在弹性连接件6缩短时也能够让使用者坐着时把脚防御脚踏板4上。具体地，随着使用者起立，重心前倾，加载在脚踏板上的力增大，该弹性连接件6可以伸长，从而让使用者可以稳当地踏在地面上。使用者坐下时，重心后移，加载在脚踏板4上的压力减小，弹性连接件6可以收缩起来，使用者脚部依然置于脚踏板4上。优选地，轮椅的硬件机构还包括将靠背13处的杆件机构包裹起来的保护外壳16。保护外壳16可以防止周围人员在驱动杆19运行时受到伤害。如图3所示，本发明的轮椅硬件机构包括主动轮1、车架2、从动轮3、脚踏板4、坐垫7、离合按钮9、终端支撑架10、扶手11、靠背13、卡扣14、把手17、传动链条18、驱动杆19、支撑架20、挡板21、伺服电机22、手动轮23和手刹24。如图4所示，本发明的轮椅的硬件机构还包括电池25和离合器26。
[0045]实施例1
[0046]结合图1、图2和图3说明本发明的数据采集过程。
[0047]为实现本发明的智能轮椅对使用者数据的采集，本发明的智能轮椅具有传感模块和移动终端。
[0048]如图3所示。本发明基于移动终端控制的智能轮椅中一共有四组传感器，分别是脚踏板传感器5，安装在脚踏板4上；坐垫传感器8，安装在坐垫7上；扶手传感器12，安装在扶手11上；背部传感器15，安装在靠背13上。当使用者使用本发明腰部锻炼结构辅助完成起坐训练时，使用者需要通过卡扣14将自身固定在靠背13上，靠背13沿着附图5、6、7、8所示靠背13的第一位置至第四位置的轨迹做往复运动，该往复运动的轨迹是模仿健康人起立时的腰部运动姿态轨迹，能够帮助使用者实现与健康人一般的起立动作。在该训练过程