基于平衡功能评估的气囊减重步行训练装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种医疗康复器械，特别涉及一种基于平衡功能评估的气囊减重步行 训练装置。
【背景技术】
[0002] 脑卒中是我国的常见病和多发病，全国每年新发脑卒中约200万人，其中约85% 遗留有肢体、运动功能障碍，行走质量是康复训练的重要目标，70%以上患者通过早期开始 介入步行训练可恢复步行能力。但是对于偏瘫患者、运动损伤患者等重症肢体活动能力差 的患者，在下肢支撑体重困难的情况下，要进行独立行走训练是非常困难的，因此迫切需要 一种能对患者在身体重量减负的情况下进行训练的康复训练设备。目前使用的气囊减重步 行是一种行之有效的康复训练方式，这种通过气压减重方式来协助人体站立、行走、跑步训 练，避免了悬吊减重操作较为复杂，也避免了目前斜床减重程度不够（很难适用70%以上 的减重量）的缺点，而且斜床由于训练体位的限制，只有交替踏步及单腿等简单步行模式， 无法实现真实模拟步行状态。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的，就在于解决上述问题，提供一种基于平衡功能评估的气囊减重步 行训练装置。
[0004] 本发明的目的是这样实现的：一种基于平衡功能评估的气囊减重步行训练装置， 其包括：
[0005] 机架，包含底板、两立柱和两扶手，机架后部连接有箱体；
[0006] 步行器，设置在机架的底板上并可独立运动，在步行器下设有承重压力传感器；
[0007] 气囊支架，安装在机架的两立柱上并可沿两立柱上下移动；
[0008] 气囊，其上部与气囊支架相连，下部与机架的底板密封相连并将步行器包围在 内；
[0009] 紧身短裤，用于穿在人身上并可与气囊密封连接；
[0010] 操作显示器，连接在气囊支架上可随气囊支架一起运动；
[0011] 鼓风机，安装在机架后部的箱体内并通过管路与气囊连接连通；
[0012] 控制器，设置在机架后部的箱体内并与操作显示器、鼓风机以及步行器电信相 连；
[0013] 左右测力鞋，用于穿在人的左右脚并踩在步行器上，鞋内设有足底压力传感器，该 足底压力传感器与控制器无线通信相连；
[0014] 电源模块，设置在机架后部的箱体内并与控制器电连接向控制器提供电源；
[0015] 气体压力传感器，设置在机架的底板上并与控制器电信相连，通过控制器将气体 压力传输至操作显示器显示。
[0016] 所述机架的两立柱上分别设有上下延伸的滑动槽，所述气囊支架与该滑动槽嵌套 滑动相连，气囊支架上设有锁定机构，可在任意位置将气囊支架锁紧。
[0017] 所述左右测力鞋结构对称相同，各包括前半鞋、后半鞋、鞋垫和缓冲器，前半鞋和 后半鞋滑套相连可相对滑动形成不同的尺码，鞋垫设置在后半鞋内，缓冲器设置在前半鞋 内，所述足底压力传感器设置在鞋垫内。
[0018] 所述底板上还设有传感器变送器，所述承重压力传感器和气体压力传感器分别与 传感器变送器相连并通过传感器变送器与控制器电信相连。
[0019] 所述步行器设有电机控制器，该电机控制器的输入连接控制器，输出连接步行器 的电机，电机控制器接收控制器的信号以控制步行器电机的停止、启动、速度、正反转和转 动时间。
[0020] 所述控制器包括无线接收模块、主控电路、传感器接口电路、步行器电机驱动电路 和鼓风机电机驱动电路，无线接收模块与足底压力传感器无线通信相连，主控电路的输入 连接操作显示器，输出连接步行器电机驱动电路和鼓风机电机驱动电路；传感器接口电路 的输入连接传感器变送器，输出连接操作显示器；步行器电机驱动电路的输出连接步行器 电机，鼓风机电机驱动电路的输出连接鼓风机电机。
[0021] 所述气囊上面设有圆形开口，在圆形开口上设有半边气密拉链；下部设有进气口 和出气口，周围设有视窗，底部为敞口，敞口四周与机架的底板四周密封相连，所述气囊支 架与圆形开口处相连。
[0022] 所述紧身短裤上部设有用于与气囊密封连接的半边气密拉链，以及用于固定整个 紧身短裤上部形状的铅丝套圈。
[0023] 所述机架后部的箱体内设有进气管路和出气管路；进气管路的进口连接鼓风机的 出气口，出口连接气囊的进气口；出气管路的进口连接气囊的出气口，出口连接鼓风机的进 气口，在进气管路和出气管路上分别设有电磁控制阀，该电磁控制阀与控制器相连由控制 器控制其开关。
[0024] 所述操作显示器可由用户设置并显示步行器的运动速度、步行器的倾斜角度、气 囊减重程度、步行训练时间以及平衡功能训练及评估参数。
[0025] 本发明的基于平衡功能评估的气囊减重步行训练装置在使用时，训练者在背部依 靠气囊减重或独立站立的状态下，进行静态平衡的功能评定和训练。它利用先进的计算机 控制和传感装置技术测试人体的重心和姿势变化。它可以进行减重训练，开展早期康复，而 又避免了悬吊减重的缺点，还具有智能化平衡系统的技术。
[0026] 它的功能主要为：
[0027] 1、平衡功能评定：减重及独立站立状态下的静态姿势图，所得评定参数包括额状 面摆动频率、平均重心、额状面最大摆幅、额状面平均摆幅、重心移动轨迹总长度、重心移动 轨迹总面积和额状面侧方摆速等。
[0028] 2、平衡功能训练：任意减重状态下及独立站立状态下的静态站立平衡练习和相 应的逐级难度递进的练习方案，有视觉和声音反馈和虚拟环境训练方案及平衡游戏训练方 案。
[0029] 3、步行功能训练：采用的气囊式减重，可以使训练者在任意减重状态下进行步行 训练，能更好进行上下左右重心的调节。
[0030] 4、减重步行训练系统与平衡训练系统的联合应用。
[0031] 本发明具有以下优点和特点：
[0032] -、采用平衡功能训练与评估与气囊减重下肢步行联合康复训练模式，使康复训 练的效果更明显。
[0033] 二、评估功能的集成，可以对训练效果进行检测并评定，可帮助确定进一步的训练 康复方案。
[0034] 三、采用气囊减重，可以使被训者在步行训练时更好的左右、上下调整重心。
[0035] 四、气囊支架的高度可调，可实现个性化减重步态训练。
【附图说明】
[0036] 图1为本发明基于平衡功能评估的气囊减重步行训练装置的总体结构示意图；
[0037] 图2为本发明中的底板部分结构示意图；
[0038] 图3为本发明中的测力鞋的结构示意图；
[0039] 图4为本发明中的气囊的结构示意图；
[0040] 图5为本发明中的紧身短裤的结构示意图。
【具体实施方式】
[0041] 参见图1，配合参见图2-图5,本发明的基于平衡功能评估的气囊减重步行训练装 置，包括由底板1、两立柱2和两扶手3组成的机架，机架后部连接有箱体4。还包括步行器 5、气囊支架6、气囊7、紧身短裤8、操作显示器9、鼓风机10、控制器11、左右测力鞋12、电源 模块13和气体压力传感器14。图1中所示，a为人体模型。
[0042] 配合参见图2,步行器5设置在机架的底板1上并可独立运动；在步行器5下装有 承重传感器15,该承重传感器15与控制器11相连并通过控制器将人体施加在步行器上的 重量传输至操作显示器显示。步行器5设有电机控制器51，该电机控制器的输入连接控制 器，输出连接步行器的电机52,电机控制器接收控制器的信号以控制步行器电机的停止、启 动、速度、正反转和转动时间。
[0043] 气囊支架6安装在机架的两立柱上并可沿两立柱上下移动；在两立柱2上分别设 有上下延伸的滑动槽，下部气囊支架与该滑动槽嵌套滑动相连，下部气囊支架上设有锁定 机构（未图示出来），可在任意位置将下部气囊支架锁紧。
[0044] 配合参见图4,在气囊7上面设有圆形开口 71，在圆形开口上设有半边气密拉链 (未图示出来）；下部设有进气口 73和出气口 74,周围设有视窗75,底部为敞口 72,敞口四 周与机架的底板四周密封相连并将步行器包围在内，气囊7的圆形开口 71处与气囊支架6 相连。
[0045] 配合参见图5,紧身短裤8用于穿在人身上并可与气囊7密封连接；在紧身短裤上 部设有用于与气囊密封连接的半边气密拉链81，以及用于固定整个紧身短裤上部形状的铅 丝套圈82。紧身短裤是由氯丁橡胶制成的弹性密闭短裤。气囊与机架底板及紧身短裤密封 连接后，气囊与机架底板及紧身短裤之间形成一个密闭的充气空间。
[0046] 操作显示器9连接在气囊支架6上可随气囊支架一起运动。该操作显示器可由用 户设置并显示步行器的运动速度、步行器的倾斜角度、气囊减重程度、步行训练时间以及平 衡功能训练及评估参数。
[0047] 鼓风机10安装在机架后部的箱体4内，在箱体内设有进气管路和出气管路（未图 示出来）；进气管路的进口连接鼓风机的出气口，出口连接气囊的进气口 73 ;出气管路的进 口连接气囊的出气口 74,出口连接鼓风机的进气口。在进气管路和出气管路上分别设有电 磁控制阀（未图示出来），该电磁控制阀与控制系统相连由控制系统