人体下肢体能恢复系统及其控制方法与流程

本发明涉及体能恢复系统，更确切地说涉及一种人体下肢体能恢复系统及其控制方法。

背景技术：

运动性疲劳是肌肉在训练和比赛过程中的一种正常的生理现象。合理有效的恢复方式，不仅可以促进运动员的疲劳的快速恢复，也有利于运动员竞技能力的充分发挥。肌肉是人体运动过程中的重要动力器官，其代谢过程与运动能力密切关系。而运动性疲劳是肌肉在训练和比赛过程中的一种正常的生理现象。合理的恢复手段，不仅可以促进人体机能水平的不断提高而且也有利于人体综合素质的提高。

随着运动康复领域的不断发展，物理治疗手段正逐渐兴起，并逐渐被广泛应用于运动康复领域。冷疗作为新兴的物理治疗手段和恢复手段正在被更多的运动员和教练员所接受。冷疗最早用于医学领域，对于运动损伤有很好的治疗效果。之后逐渐被应用于运动员恢复领域，因其可促使血管收缩和舒张的特性，又被称为“血管体操”。国内目前对于冷疗的研究还较少，但在国外一些发达国家和高水平的运动队已经被广泛使用。尤其对于高温高湿环境中的项目而言，冷疗有着不可忽视的作用。冷疗对于运动性疲劳的恢复效果主要体现在通过冷的刺激引起血管收缩，使回心血量增加，进而增加心脏泵血，加快血液循环和新陈代谢，是一种行之有效的运动性疲劳恢复手段。冷疗恢复方式合理；冷疗恢复对于运动员运动疲劳的恢复以及再次参与运动训练和竞赛运动能力有积极的影响；冷疗恢复改善了运动员的身体机能。

下体负压的研究和应用已有 50 余年的历史, 最早主要应用于航空航天事业，它作为一种无创性生理学，对研究血液的动力学而言，是一种较为理想研究方法，也是在研究模拟重力-惯性力场环境下研究人体的适应性以及各种身体指标的变化的理想方法之一。当今世界随着科学技术的不断发展，下体负压技术已不满足于仅在航空航天领域的发展，开始逐渐向基础医学和临床医学等领域渗透。大量研究证明，下体负压对机体的影响主要通过人为的改变正常血容量和血流分布，使心血管系统受到高强度应激而导致下肢容积及相关循环指标的相应改变。上世纪六十年代后期，东欧一些国家开始用局部负压技术缓解训练和比赛后运动员身体疲劳，并从理论上进行了分析。

冷疗和负压都对人体的体能恢复有帮助，但是目前只有冷疗方面的体能恢复装置和负压方面的体能恢复装置，还没有出现将冷疗和负压结合起来对人体体能恢复有帮助的装置出现。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，提供一种人体下肢体能恢复系统，该体能恢复系统将冷疗和负压结合起来，在冷疗和负压的协同作用下，加快运动员体能恢复过程。

本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的人体下肢体能恢复系统，包括机架及电气控制装置，所述的机架的一端上设有密封舱、所述的机架的另一端上设有移动座椅，所述的机架上设有能使密封舱成负压状态的真空泵，所述的真空泵通过管路与密封舱相连，所述的电气控制装置与真空泵和移动座椅的控制电路电连接；所述的机架上还设有水冷组件，所述的密封舱的外壁上设有水管，所述的水冷组件的出水端与所述的水管的进水端连接，所述的水管的出水端与所述的水冷组件的进水端连接；所述的水冷组件的控制电路与所述的电气控制装置电连接。

采用以上结构后，本发明的人体下肢体能恢复系统，与现有技术相比，具有以下优点：

由于本发明的人体下肢体能恢复系统包括真空泵和水冷组件，真空泵能使密封舱处于负压状态，水冷组件能降低密封舱的温度，将冷疗技术和负压治疗技术有效地结合起来，在两者的协同作用下，能够加快运动员体能恢复的过程。

作为改进，所述的密封舱上设有风冷组件，所述的密封舱上设有进风口，所述的进风口处设有能关闭或者打开进风口的密封门；所述的风冷组件的出风口与所述的密封舱的进风口相连通；所述的风冷组件和密封门的控制电路均与所述的电气控制装置电连接。采用此种结构后，风冷组件能向密封舱内吹冷风，通过冷风来降低密封舱内的温度，密封门能够关闭或者打开进风口，能使密封舱密封或者与外界连通，使密封舱既能实现正压，结合真空泵也能实现负压。

作为改进，所述的密封门的中部设有中心轴，所述的中心轴的两端铰接在进风口的侧壁上，所述的中心轴的一端与电机连接，所述的电机的控制电路与所述的电气控制装置电连接。采用此种结构后，密封门结构简单，控制较方便。

作为改进，所述的进风口和密封门均为椭圆形或者圆形，所述的密封门由橡胶材料制成。采用此种结构后，密封门与进风口之间的密封效果更好。

作为改进，所述的水冷组件包括第一半导体制冷器、水容器及水泵，所述的水容器置于所述的第一半导体制冷器的制冷端上；所述的水容器的出水端通过管道与所述的水泵的进水端连接，所述的水泵的出水端通过管道与所述的水管的进水端连接；所述的水管的出水端通过管道与水容器的进水端连接。采用此种结构后，通过半导体制冷的方式，结构简单，半导体制冷还不会对环境造成污染，较环保。

作为改进，所述的风冷组件包括壳体及第二半导体制冷器；所述的壳体设于所述的密封舱上且罩在所述的密封舱的进风口外，所述的进风口与所述的壳体的内腔相连通；所述的第二半导体制冷器的制冷端设于所述的壳体内，所述的壳体上设有通风口。采用此种结构后，通过半导体制冷的方式，结构简单，半导体制冷还不会对环境造成污染，较环保。

本发明要解决的另一技术问题是，提供一种人体下肢体能恢复系统的控制方法，该方法将冷疗与正-负压交替治疗结合起来，可以加快人体体能恢复的过程。

本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下步骤的人体下肢体能恢复系统的控制方法，包括以下步骤：

S1、当人体下肢进入密封舱后，开启真空泵，对密封舱内抽真空，使密封舱处于负压状态；同时开启水冷组件，对密封舱进行降温；

S2、密封舱负压状态持续时间T1后，关闭真空泵，打开密封门，启动风冷组件通过进风口向密封舱内吹冷风；

S3、向密封舱内吹冷风持续时间T2后，关闭风冷组件，关闭密封门，返回步骤S1；

S4、经过时间T3后，关闭体能恢复系统。

采用以上结构后，本发明的人体下肢体能恢复系统的控制方法，与现有技术相比，具有以下优点：

本发明人体下肢体能恢复系统的控制方法有效实现了将冷疗环境与正压-负压交替治疗结合起来，采用正压-负压交替变化技术，使心血管和淋巴系统受到应激而导致下肢体液容积及相关循环环境发生变化，从而促进毛细血管功能的改善，增加微循环。冷疗对于运动性疲劳的恢复效果主要体现在通过冷的刺激引起血管收缩，使回心血量增加，进而增加心脏泵血，加快血液循环和新陈代谢，正压-负压交替和冷疗两者结合能够加快运动员体能恢复过程。

作为改进，所述的T1为2分钟，所述的T4为30秒，所述的T2为2分钟，所述的T3为20-30分钟。采用此种结构后，此种设计为最佳实施方案。

附图说明

图1是本发明的人体下肢体能恢复系统的结构示意图。

图2是本发明的人体下肢体能恢复系统的风冷组件的结构示意图。

图中所示：1、机架，2、密封舱，3、移动座椅，4、真空泵，5、水管，6、密封门，7、中心轴，8、第一半导体制冷器，9、水容器，10、水泵，11、壳体，11.1、通风口，12、第二半导体制冷器，13、风扇，14、显示器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

请参阅图1至图2所示，本发明人体下肢体能恢复系统包括机架1及电气控制装置。所述的机架1的一端上设有密封舱2、所述的机架1的另一端上设有移动座椅3。所述的移动座椅3为现有技术，包括直线导轨、座椅及推动组件。所述的座椅滑动配合在直线导轨上，所述的推动组件给座椅提供动力，使座椅在直线导轨上来回移动。推动组件可以为气缸组件。所述的机架1上设有能使密封舱2成负压状态的真空泵4，所述的真空泵4通过管路与密封舱2相连，所述的电气控制装置与真空泵4和移动座椅3的控制电路电连接。

所述的机架1上还设有水冷组件，所述的密封舱2的外壁上设有水管5，所述的水冷组件的出水端与所述的水管5的进水端连接，所述的水管5的出水端与所述的水冷组件的进水端连接；所述的水冷组件的控制电路与所述的电气控制装置电连接。所述的水管5缠绕在密封舱2外，所述的水管5由导热材料制成，所述的水管5与密封舱2进行热交换，从而来对密封舱2进行降温。所述的密封舱2内设有温度传感器（未示出），所述的温度传感器的控制电路与所述的电气控制装置电连接，该温度传感器用于监控密封舱内的温度。

所述的密封舱2上设有风冷组件，所述的密封舱2上设有进风口2.1，所述的进风口2.1处设有能关闭或者打开进风口的密封门6；所述的风冷组件的出风口与所述的密封舱2的进风口2.1相连通；所述的风冷组件和密封门6的控制电路均与所述的电气控制装置电连接。所述的密封门6的中部设有中心轴7，所述的中心轴7的两端铰接在进风口2.1的侧壁上，所述的中心轴7的一端与电机（未示出）连接，所述的电机的控制电路与所述的电气控制装置电连接。所述的进风口2.1和密封门6均为椭圆形或者圆形，所述的密封门6由橡胶材料制成。

所述的水冷组件包括第一半导体制冷器8、水容器9及水泵10，所述的水容器9置于所述的第一半导体制冷器8的制冷端上；所述的水容器9的出水端通过管道与所述的水泵10的进水端连接，所述的水泵10的出水端通过管道与所述的水管5的进水端连接；所述的水管5的出水端通过管道与水容器9的进水端连接。所述的风冷组件包括壳体11及第二半导体制冷器12；所述的壳体11设于所述的密封舱2上且罩在所述的密封舱2的进风口2.1外，所述的进风口2.1与所述的壳体11的内腔相连通；所述的第二半导体制冷器12的制冷端设于所述的壳体11内，所述的壳体11上设有通风口11.1。所述的第二半导体制冷器12的制热端设于所述的壳体11外。为了加快进风的速度，可以在所述的壳体11内安装风扇13，风扇13位于第二半导体制冷器12的上方。

所述的机架1上设有显示器14，所述的显示器14的控制电路与所述的电气控制装置电连接。所述的显示器14用于显示人体下肢体能恢复系统的运行参数，人能直观的看到系统的运行状态，也方便用户自己设置一些参数，比如温度，时间等。

本发明的人体下肢体能恢复系统的控制方法，包括以下步骤：

S1、当人体下肢进入密封舱后，开启真空泵，对密封舱内抽真空，使密封舱处于负压状态；同时开启水冷组件，对密封舱进行降温；

S2、密封舱负压状态持续时间T1后，关闭真空泵，打开密封门，启动风冷组件通过进风口向密封舱内吹冷风；本具体实施例中，所述的T1为2分钟。

S2.1、关闭真空泵，打开密封门后，受密封舱内外压差影响，密封舱会从壳体内吸入冷风；

S2.2、经过时间T4后，启动风扇，风扇将壳体内的冷风吹入密封舱内；本具体实施例中，所述的T4为30秒。

S3、向密封舱内吹冷风持续时间T2后，关闭风冷组件，关闭密封门，返回步骤S1；本具体实施例中，所述的T2为2分钟。

S4、经过时间T3后，关闭体能恢复系统。本具体实施例中，所述的T3为20-30分钟。