肢体协调运动康健椅工作位置的确定方法技术

技术编号:11784339 阅读:95 留言:0更新日期:2015-07-28 01:10
本发明专利技术公开了一种肢体协调运动康健椅工作位置的确定方法,按如下步骤进行:仿真得出训练机构末端类步态轨迹曲线,轨迹曲线上点AB之间的距离,即为康复训练轨迹幅度;通过规划AB之间的距离,可设定特定的训练幅度;然后创建训练机构的测量参数、构造训练机构的目标函数;根据函数,利用优化设计求解出规划训练幅度下康健椅各部件的工作位置,最后调整好康健椅部件的工作位置,即可开始进行科学的训练。

【技术实现步骤摘要】

: 本专利技术涉及,属于康复与健身器械领 域。
技术介绍
: 年来,由生理机能衰退、中风偏瘫、脊髓损伤等原因导致的肢体运动功能障碍 的患者数量越来越多,通过简单的医疗设备或人工康复护理对其进行康复治疗,已经 远不能满足他们的需求。芜湖天人智能机械有限公司的在先申请:一种肢体协调运动 康健椅(2014101227578、2014201477507)或可折叠、可变轨的上下肢协调运动训练椅 (2013204135066),旨在为这些康复者提供个性化的康复训练。针对不同身高的使用人群, 由于肢体尺寸以及肢体的健康状况不同,需要的训练轨迹和训练幅度也不尽相同,这就需 要将康健椅的训练机构调节到合适的工作位置来满足使用者要求。因此,针对不同身高人 群康健椅工作位置的确定十分有必要,此外,步长是步态特征中重要参数之一,反映着人的 行走能力,不同人步长存在一定差异。因此,对运动轨迹的幅度合理规划有助于康复者的科 学训练,康复者在偏瘫状态下,其训练幅度应该小于正常人体行走。因此,将规划的幅度设 定为500mm,400mm,300mm三种情况有助于提高使用者使用效率。
技术实现思路
: 为克服现有技术的缺陷,本专利技术的目的在于提供一种肢体协调运动康健椅工作位 置的确定方法,对于不同身高的使用人群,康健椅工作位置的确定方法是:建立训练机构骨 架参数模型;利用建立的训练机构骨架参数模型,仿真得出训练机构末端类步态轨迹曲线, 轨迹曲线上点AB之间的距离,即为康复训练轨迹幅度;通过规划AB之间的距离,可设定特 定的训练幅度;然后创建训练机构的测量参数构造训练机构的目标函数;最后利用优化设 计从函数中求解出三种训练幅度下康健椅的工作位置。 本专利技术解决技术问题采用如下技术方案: ,按如下步骤进行: 步骤一:建立康健椅训练机构骨架参数模型;利用建立的训练机构骨架参数模 型,仿真得出训练机构末端类步态轨迹曲线,轨迹曲线上点AB之间的距离,即为康复训练 轨迹幅度;通过规划AB之间的距离,可设定特定的训练幅度; 步骤二:创建训练机构的测量参数,按照如下的关系式进行创建: 脚踏点 D 训练幅度=·/(ι?χ-Dx - min_£)x)2 + (max-Dr - min_£).v)2 (I) 式中所述脚踏点D即脚踏旋转中心D点;AB点之间的轨迹曲线即脚踏旋转中心D 点的运动轨迹; 式⑴中:max_Dx、min_Dx脚踏点水平X轴方向位置最大值、最小值; max_Dy、min_Dy 分别为与 max_Dx、min_Dx 点对应的 y 坐标值; 或式(1)中:max_Dy、min_Dy----脚踏点竖直Y轴方向最大值、最小值; max_Dx、min_Dx 分别为与 max_Dy、min_Dy 点对应的 X 坐标值; 步骤三:构造训练机构的目标函数;【主权项】1. ,其特征在于按如下步骤进行: 步骤一:建立康健椅训练机构骨架参数模型;利用建立的训练机构骨架参数模型,仿 真得出训练机构末端类步态轨迹曲线,轨迹曲线上点AB之间的距离,即为康复训练轨迹幅 度述过规划AB之间的距离,可设定特定的训练幅度; 步骤二:创建训练机构的测量参数,按照如下的关系式进行创建:式中所述脚踏点D即脚踏旋转中屯、D点;AB点之间的轨迹曲线即脚踏旋转中屯、D点的 运动轨迹; 式(1)中;max_Dx、min_Dx脚踏点水平X轴方向位置最大值、最小值; max_Dy、min_Dy分别为与max_Dx、min_Dx点对应的y坐标值; 或式(1)中;max_Dy、min_Dy----脚踏点竖直Y轴方向最大值、最小值; max_Dx、min_Dx分别为与max_Dy、min_Dy点对应的X坐标值; 步骤S;构造训练机构的目标函数; 目标函数式似中vm,max_vd,min_vd分别为康健椅中训练机构的曲柄旋转一周内脚踏点D的最 大速度,最小速度和平均速度; 步骤四;利用优化设计求解出规划训练幅度下康健椅各部件的工作位置〇2. 根据权利要求1所述的,其特征在于,所 述运动康健椅包括: 座椅架(18),设于所述座椅架上部的座椅(14),设于所述座椅架两侧的机架(7),设 于座椅架下部的主传动装置(19)和从传动装置(20),所述主传动装置(19)和从传动装置 (20)的两侧分别设置有外伸的主动轴(12)、辅助轴(10),在所述座椅架两侧对称分布有两 个八杆肢体训练机构或两个^;:杆肢体训练机构; 所述八杆肢体训练机构包括曲柄(1)、第一连杆(2)、第二连杆(3)、连架杆(4)、第=连 杆巧)、摇杆做、滑块(21)、机架(7);所述曲柄妨的一端与主动轴固联,所述第一 连杆(2)的首端与所述曲柄(1)较接形成转动副,中部与所述第二连杆(3)首端较接形成 转动副,所述第二连杆(3)的末端与所述连架杆(4)首端较接形成转动副,所述连架杆(4) 的末端与所述辅助轴(10)固联,所述第=连杆(5)的一端与所述第一连杆(2)较接形成转 动副,另一端与所述摇杆(6)的底端较接形成转动副,所述摇杆(6)的中部与所述滑块(21) 较接形成转动副,所述滑块(21)与所述机架(7)形成移动副,滑块在所述机架上的位置随 调。 在所述第一连杆(2)上安装有脚部支撑巧),在所述摇杆化)的上端安装有手柄巧)。3. 根据权利要求2所述的,其特征在于: 所述走杆肢体训练机构包括曲柄(1)、第一连杆(2)、第二连杆(3)、连架杆(4)、第=连 杆巧)、摇杆化)、机架(7);所述曲柄妨的一端与主动轴固联,所述第一连杆似的 首端与所述曲柄(1)较接形成转动副,中部与所述第二连杆(3)首端较接形成转动副,所述 第二连杆(3)的末端与所述连架杆(4)首端较接形成转动副,所述连架杆(4)的末端与所 述辅助轴(10)固联,所述第=连杆巧)的一端与所述第一连杆(2)较接形成转动副,另一 端与所述摇杆(6)的底端较接形成转动副,所述摇杆(6)的中部与滑块(21)较接形成转动 畐IJ,所述滑块(21)与所述机架(7)固联;或所述摇杆化)的中部直接与所述机架(7)较接 形成转动副。4. 根据权利要求1所述的,其特征在于,所 述曲柄(1)或为圆盘或为杆件,曲柄与所述第一连杆(2)的首端较接形成的转动副的位置 随调。5. 根据权利要求1所述的,其特征在于,所 述摇杆(6)上安装有套筒(22),所述手柄巧)的杆件设置在所述套筒(22)内,手柄在套筒 (22)内转动和移动进行角度和高度的调节,并可锁紧定位。6. 根据权利要求1所述的,其特征在于,所 述主动轴(12)由所述主传动装置(19)驱动,所述辅助轴(10)由所述从传动装置(20)驱 动。【专利摘要】本专利技术公开了一种,按如下步骤进行:仿真得出训练机构末端类步态轨迹曲线,轨迹曲线上点AB之间的距离,即为康复训练轨迹幅度;通过规划AB之间的距离,可设定特定的训练幅度;然后创建训练机构的测量参数、构造训练机构的目标函数;根据函数,利用优化设计求解出规划训练幅度下康健椅各部件的工作位置,最后调整好康健椅部件的工作位置,即可开始进行科学的训练。【IPC分类】A61H1-00, A63B22-00, A63B21-005【公开号】CN104784006【申请号】CN20本文档来自技高网...

【技术保护点】
肢体协调运动康健椅工作位置的确定方法,其特征在于按如下步骤进行:步骤一:建立康健椅训练机构骨架参数模型;利用建立的训练机构骨架参数模型,仿真得出训练机构末端类步态轨迹曲线,轨迹曲线上点AB之间的距离,即为康复训练轨迹幅度;通过规划AB之间的距离,可设定特定的训练幅度;步骤二:创建训练机构的测量参数,按照如下的关系式进行创建:式中所述脚踏点D即脚踏旋转中心D点;AB点之间的轨迹曲线即脚踏旋转中心D点的运动轨迹;式(1)中:max_Dx、min_Dx‑‑‑脚踏点水平X轴方向位置最大值、最小值;max_Dy、min_Dy分别为与max_Dx、min_Dx点对应的y坐标值;或式(1)中:max_Dy、min_Dy‑‑‑‑脚踏点竖直Y轴方向最大值、最小值;max_Dx、min_Dx分别为与max_Dy、min_Dy点对应的x坐标值;步骤三:构造训练机构的目标函数;目标函数minδ=max_vd-min_vdvm---(2)]]>式(2)中vm,max_vd,min_vd分别为康健椅中训练机构的曲柄旋转一周内脚踏点D的最大速度,最小速度和平均速度;步骤四:利用优化设计求解出规划训练幅度下康健椅各部件的工作位置...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王勇姜礼杰胡保华伍保华
申请(专利权)人:芜湖天人智能机械有限公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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