一种手指肌力康复训练球的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于康复训练领域，具体涉及一种手指肌力康复训练球。
【背景技术】
[0002]康复训练是康复医学的一个重要手段，主要是通过训练这种方法使病人的患肢恢复自理功能，用训练的方法尽可能使患者的生理和心理得到康复，从而达到治疗效果。手指肌力康复训练器利用训练器的物理性能，训练手指肌力，帮助提高手部血液循环，改善患者手部运动和感知能力。
[0003]然而传统的手指肌力康复训练器，不具有显示功能，患者或医护人员无法获知运动强度和运动效果。目前市场上也有一些高档的训练器，该类训练器功能强，价格高，但需要连接电源线才能使用。一方面限制了使用者的活动范围，另一方面存在安全隐患。
【实用新型内容】
[0004]为了解决现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种手指肌力康复训练球，利用训练过程中手指的温差产生电能，驱动训练球采集训练数据，并将数据处理后显示，该训练球可供使用者获知训练强度，也可提供给医护人员作为参考，制定下一步康复治疗方案，具有良好的应用前景，值得推广。
[0005]为解决上述问题，本实用新型具体采用以下技术方案:
[0006]一种手指肌力康复训练球，其特征在于，包括球体，所述球体的内部中空，所述球体的外侧壁上分布有若干个温差发电模块，该温差芯片用于吸收手部运动产生的热量，并与环境温度形成温差，从而转换为电能实现供电，所述球体内设有控制模块、储能模块、稳压模块、显示模块和传感器模块，所述温差发电模块与储能模块相连接，所述储能模块通过稳压模块与控制模块相连接，所述稳压模块与显示模块、传感器模块相连接，所述控制模块控制温差发电模块、储能模块、稳压模块、显示模块以及传感器模块的工作。
[0007]前述的一种手指肌力康复训练球，其特征在于，所述控制模块采用STM32开发板。
[0008]前述的一种手指肌力康复训练球，其特征在于，所述温差发电模块采用柔性热电芯片，其内部集成50组热电偶对，材料采用Te/Bi基金属化合物；10-15度温差，输出约50mV ;最大输出电流约10-15mA ；器件平均功率约100uW_700uW。
[0009]前述的一种手指肌力康复训练球，其特征在于，所述储能模块为超级电容。
[0010]前述的一种手指肌力康复训练球，其特征在于，所述稳压模块采用LM2596S降压芯片。
[0011]前述的一种手指肌力康复训练球，其特征在于，所述传感器模块采用压力传感器。
[0012]前述的一种手指肌力康复训练球，其特征在于，所述球体的外侧壁上设有若干凸起点。
[0013]前述的一种手指肌力康复训练球，其特征在于，所述球体的内侧壁上设有若干个线路安装槽。
[0014]本实用新型的有益效果，本实用新型提供的一种手指肌力康复训练球，具有以下优点:
[0015](I)利用训练过程中手指的温差产生电能，既环保又经济；
[0016](2)无需连接外部电源，降低了安全隐患；
[0017](3)利用超级电容的储能特性，可以实时进行能量存储；
[0018](4)采用液晶显示训练数据，可供使用者获知训练强度，该设备也可提供给医生作为参考，获知患者手部肌力数据，运动数据等，便于医生制定训练方案；
[0019](5)该手指肌力康复训练球产品价格低廉，通用性强具有良好的市场前景。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型的一种手指肌力康复训练球的结构示意图。
[0021]附图标记含义如下:
[0022]1:球体；2:温差发电模块；3:控制模块；4:储能模块；5:稳压模块；6:显示模块；7:传感器模块；8:凸起点。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
[0024]如图1所示，一种手指肌力康复训练球，包括球体1，所述球体I采用橡胶材质，弹性适中，其外侧壁上设有若干凸起点8，用于训练过程中刺激穴位，所述球体I的内部中空，内侧壁上设有若干个线路安装槽，便于后续各模块位于相对应的线路安装槽内，所述球体I的外侧壁上分布有若干个温差发电模块2，温差发电模块2设为4个，均匀分布在球体I外侧壁上，所述球体I内设有控制模块3、储能模块4、稳压模块5、显示模块6和传感器模块7，所述温差发电模块2与储能模块4相连接，所述储能模块4通过稳压模块5与控制模块3相连接，所述稳压模块5与显示模块6、传感器模块7相连接，所述控制模块3协调控制温差发电模块2、储能模块4、稳压模块5、显示模块6以及传感器模块7各个模块的工作，其中温差发电模块2分为2面，一面用于吸收热手温度，一面用于吸收环境温度，从而产生温差，通过温差发电，为整个系统提供电能，稳压模块5将温差发电模块2产生的电压及电流转换为稳定的电压和电流，为整个系统提供电压和电流，储能模块4 一方面用于储存转换后的电能，另一方面当温差发电模块2不工作时，用于提供整个设备的电源，显示模块6为LCD显示模块，与控制模块3相连，用于显示手指肌力训练数据，传感器模块7采用压力传感器，用于采集手指肌力训练数据，并将采集的数据送至控制模块3处理。
[0025]进一步的，所述控制模块3采用STM32开发板，STM32开发板接收传感器模块7采集的手指肌力运动数据，对数据进行分析处理，并将数据发送至LCD显示模块6 ;所述温差发电模块2采用柔性热电芯片，该器件内部集成50组热电偶对，材料采用Te/Bi基金属化合物，10-15度温差，输出约50mV，最大输出电流约10_15mA，器件平均功率约100uW_700uW，其电能量采集芯片(热电转换器)是一种自发电装置，其原理为根据塞贝克效应(SeebeckEffect)将热能转换成电能，这时电能可以通过热电偶阵列产生，热电偶两端的温度梯度可以人工地施加，或者也可以自然发生，如工业废热或仪器散逸热等，那么在温度梯度的激励下，热电转换器就可以将温差能量转换成电能；所述储能模块4为超级电容，该模块分别与稳压模块5和温差发电模块2相连，针对温差发电输出电压的不稳定，选择容量大、充放电速度快的超级电容器对电能进行存储，又对超级电容器的输出做了稳压处理；稳压模块5对储能模块4的输出电能进行稳压处理，并将处理后的电压和电流提供给控制模块3、LCD显示模块6和传感器模块7使用，稳压模块5采用LM2596S降压芯片，该芯片处理范围为:输入电压3.2V-46V，输出电压1.25V-35V，可以满足本系统需求；IXD显示模块6与控制模块3相连，该模块接收控制模块3处理好的数据，并对数据进行显示，LCD显示模块6所需电压为5V，数据线DB0-DB7分别接STM32的P5.0-P5.7，RS寄存器选择端，RW读/写信号管脚，EN使能信号端，分别接STM32的P3.6，P3.7和P4.3管脚；传感器模块7采用压力传感器，该模块分别与控制模块3和稳压模块5相连，进一步说压力传感器选用摩托罗拉公司生产的8引脚MPXY8020A芯片，该芯片的I号口 S1/VPP与STM32芯片的P3.1管脚相连，2号口 VDD与稳压模块3相连，3号口接地，4号口 /out连接STM32的P3.4引脚，8号口 S0、7 号口 CLK,6 号 P Data、5 号 P /RST 分别与 STM32 芯片的 P3.0、P3.2、P3.3 和 RST 管脚相连，实现与控制模块3发送或接收数据的功能。
[0026]本手指肌力康复训练球通过温差发电模块来产生电能，为控制模块、显示模块、传感器模块提供工作电压和电流。该手指肌力康复训练球首先通过传感器模块采集手指运动数据，并将采集数据送至控制模块处理，控制模块对采集的数据进行分析和处理，并将处理后的数据送至LCD显示模块进行显示，一方面可供使用者获知当前运动强度，根据医嘱进行训练，另一方面，该设备也可提供给医生作为参考，获知患者手部肌力数据，运动数据等，便于医生制定训练方案。
[0027]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种手指肌力康复训练球，其特征在于，包括球体，所述球体的内部中空，所述球体的外侧壁上分布有若干个温差发电模块，所述球体内设有控制模块、储能模块、稳压模块、显示模块和传感器模块，所述温差发电模块与储能模块相连接，所述储能模块通过稳压模块与控制模块相连接，所述稳压模块与显示模块、传感器模块相连接，所述控制模块控制温差发电模块、储能模块、稳压模块、显示模块以及传感器模块的工作。2.根据权利要求1所述的一种手指肌力康复训练球，其特征在于，所述控制模块采用STM32开发板。3.根据权利要求1所述的一种手指肌力康复训练球，其特征在于，所述温差发电模块采用柔性热电芯片。4.根据权利要求1所述的一种手指肌力康复训练球，其特征在于，所述储能模块为超级电容。5.根据权利要求1所述的一种手指肌力康复训练球，其特征在于，所述稳压模块采用LM2596S降压芯片。6.根据权利要求1所述的一种手指肌力康复训练球，其特征在于，所述传感器模块采用压力传感器。7.根据权利要求1所述的一种手指肌力康复训练球，其特征在于，所述球体的外侧壁上设有若干凸起点。8.根据权利要求7所述的一种手指肌力康复训练球，其特征在于，所述球体的内侧壁上设有若干个线路安装槽。
【专利摘要】本实用新型公开了一种手指肌力康复训练球，包括球体，所述球体的内部中空，所述球体的外侧壁上分布有若干个温差发电模块，所述球体内设有控制模块、储能模块、稳压模块、显示模块和传感器模块，所述温差发电模块与储能模块相连接，所述储能模块通过稳压模块与控制模块相连接，所述稳压模块与显示模块、传感器模块相连接，所述控制模块控制温差发电模块、储能模块、稳压模块、显示模块以及传感器模块的工作。本实用新型提供的一种手指肌力康复训练球，利用训练过程中手指的温差产生电能，驱动训练球采集训练数据，并将数据处理后显示，该训练球可供使用者获知训练强度，也可提供给医护人员作为参考，制定下一步康复治疗方案，值得推广。
【IPC分类】A63B23/16, A63B71/06, A61H39/04
【公开号】CN204684572
【申请号】CN201520401686
【发明人】杨乐, 周铭
【申请人】南京信息工程大学
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月12日