一种穿戴式肢体运动康复系统技术方案

一种穿戴式肢体运动康复系统，包括穿戴在肢体关节处的关节恢复器、用于驱动关节恢复器运动的电机驱动机构及用于监测关节恢复器运动姿势的姿势监测机构；电机驱动机构包括驱动电机、套管及驱动器，套管的一端设置在关节恢复器的前端外侧，套管的另一端设有内螺牙丝孔，驱动电机的对应设置在关节恢复器后端外侧，驱动电机内设有由驱动电机驱动的传动丝杆且传动丝杆伸入内螺牙丝孔中；姿势监测机构包括网络手机模块、控制芯片、通信模块、报警模块、第一运动数据采集模块及第二运动数据采集模块。本发明专利技术可完成预设值的肢体训练模型，并对康复训练的运动数据进行实时动态采集和分析，通过网络化的交互平台，更有效地进行康复训练。

Wearable limbs movement rehabilitation system

A wearable body rehabilitation exercise system, including wearable restorer, limb joints in the joint drive motor for joint motion of the driving mechanism and restorer for posture monitoring body posture of the restorer joint drive mechanism comprises a drive motor; motor, sleeve and drive, one end of the bushing is arranged on the outer side of the front of other restorer. The end of the casing is provided with an internal screw inside the wire hole and the corresponding driving motor is arranged on the outer side of the joint drive motor is arranged in the rear end of restorer, driven by the motor drive screw and drive screw into the inner screw holes in the teeth; posture monitoring mechanism comprises a network control chip, mobile phone module, communication module, alarm module, the first motion data the acquisition module and data acquisition module two. The invention can complete the limb training model of preset value, and dynamically collect and analyze the movement data of the rehabilitation training, and carry out rehabilitation training more effectively through a network interactive platform.

【技术实现步骤摘要】
一种穿戴式肢体运动康复系统
本专利技术涉及运动康复
，尤其涉及一种穿戴式肢体运动康复系统。
技术介绍
CPM(contionuouspassivemotion)是在20世纪70年代初的时候由Salter等人提出并且专利技术的，在80年代初期专门用在膝关节人工关节置换术后来练习关节活动度，例如，膝关节手术之后，在骨科病房或者康复病房经常会使用到一种康复治疗的器械，用来练习膝关节的屈伸功能，逐渐恢复关节活动度，后来被更多的人认识到它的重要性，更广泛地应用在各种膝关节手术之后。现在除了常用于在节置换术后，软骨细胞移植术后和一部分韧带重建或者修补手术后，也可以根据具体情况使用。由于CPM是一种手术后早期用来促进和改善关节活动范围的，比较柔和的的方法，如果能在早期就使用CPM，对于关节活动度的功能恢复会有很多良好作用。比如可以加快关节内的积血和积液清除和消退；能促进关节恢复正常的活动范围；防止关节粘连和关节僵直；对于愈合中的胶原组织提供适当的应力刺激，使胶原在愈合过程中纤维排列得更加序化，质量更好更结实更适应之后的运动功能；同时通过关节面的摩擦可以刺激软骨细胞的代谢，加速细胞基质的形成，增加关节软骨的营养，避免手术后关节软骨的退化；同时不会增加关节的肿胀和积液。但是，CPM是骨科手术后，用于患者进行肢体和关节康复性训练的基本设备，受到设备体积的限制，仅用于院内医师指导下的训练。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种可实时动态采集、分析肢体关节康复训练的运动数据的穿戴式肢体运动康复系统，旨在保证肢体关节能够更有效地进行康复训练。本专利技术是这样实现的，一种穿戴式肢体运动康复系统，包括穿戴在肢体关节处的关节恢复器、用于驱动所述关节恢复器运动的电机驱动机构及用于监测所述关节恢复器运动姿势的姿势监测机构；所述电机驱动机构包括驱动电机、套管及驱动器，所述套管的一端设置在所述关节恢复器的前端外侧，所述套管的另一端设有内螺牙丝孔，所述驱动电机的对应设置在所述关节恢复器后端外侧，所述驱动电机内设有由所述驱动电机驱动的传动丝杆且所述传动丝杆伸入所述内螺牙丝孔中；所述姿势监测机构包括网络手机模块、控制芯片、通信模块、报警模块、设置在所述关节恢复器前端的第一运动数据采集模块及设置在所述关节恢复器后端的第二运动数据采集模块；所述网络手机模块与所述控制芯片连接，用于提供移动网络支持；所述通信模块与所述控制芯片连接，用于与关联的一个或者多个终端设备APP建立信号连接；所述控制芯片用于接收终端设备APP发送的用户输入的运动数据值，并根据所述运动数据值生成驱动所述驱动电机的进行与所述运动数据值相应转速的驱动信号，并将驱动信号发送给所述驱动器；所述驱动器与所述控制芯片连接，用于接收所述控制芯片发送的驱动信号，并对所述驱动信号进行放大处理，以便将放大处理后的驱动信号发送给驱动电机；所述驱动电动机与所述驱动器连接，用于以所述控制信号所对应的转速旋转进而驱动所述传动丝杆转动以带动所述套管运动，以便所述套管带动所述关节恢复器运动；所述第一运动数据采集模块与所述控制芯片连接，用于采集所述关节恢复器前端的运动数据值，并将采集到的所述关节恢复器前端的运动数据值发送给所述控制芯片，其中，所述关节恢复器前端的运动数据值包含角度、加速度、运动轨迹或者运动时间；所述第二运动数据采集模块与所述控制芯片连接，用于采集所述关节恢复器后端的运动数据值，并将采集到的所述关节恢复器后端的运动数据值发送给所述控制芯片，其中，所述关节恢复器后端的运动数据值包含角度、加速度、运动轨迹或者运动时间；所述控制芯片还用于接收所述第一运动数据采集模块和第二运动数据采集模块分别发送的关节恢复器前端的运动数据值和关节恢复器后端的运动数据值，并根据预设的关节恢复器前端的运动数据域值和关节恢复器后端的运动数据域值，判断关节恢复器前端的运动数据值和关节恢复器后端的运动数据值是否和预设的关节恢复器前端的运动数据域值和关节恢复器后端的运动数据域值一致，若不一致，则生成控制所述报警模块进行报警的报警信号发送给所述报警模块，并通过所述通信模块向与所述控制芯片关联的一个或者多个终端设备APP发出包括关节恢复器前端的运动数据值和关节恢复器后端的运动数据值的运动数据值的报警请求，同时，通过所述通信模块向云端服务器发出包括关节恢复器前端的运动数据值和关节恢复器后端的运动数据值的报警请求，以便所述云端服务器将所述报警请求转发给与所述控制芯片关联的一个或者多个终端设备APP；所述报警模块与所述控制芯片，用于根据所述控制芯片发送的报警信号进行报警。进一步地，所述第一运动数据采集模块和第二运动数据采集模块均为多轴运动传感器。进一步地，多轴运动传感器为三轴运动传感器、六轴运动传感器或者九轴运动传感器。进一步地，所述通信模块为蓝牙射频模块、WiFi模块或者zigbee模块。进一步地，所述报警模块包括一用于产生振动的提示电机及一用于产生报警声的蜂鸣器。进一步地，所述控制芯片为微控DSP、微控ARM或者微控PLL。进一步地，所述终端设备为智能手机、PC机或者移动智能终端。本专利技术的有益效果为：本专利技术实施例提供的穿戴式肢体运动康复系统，其控制芯片接收终端设备APP发送的用户输入的运动数据值，并根据运动数据值生成驱动所述驱动电机的进行与所述运动数据值相应转速的驱动信号，并将驱动信号发送给驱动器，以便驱动器对驱动信号进行放大处理，并将放大处理后的驱动信号发送给驱动电机，以便驱动电动机以控制信号所对应的转速旋转进而驱动传动丝杆转动以带动套管运动，以便套管带动关节恢复器运动，同时，通过第一运动数据采集模块和第二运动数据采集模块，分别采集关节恢复器前端和后端的运动数据值，并将采集到的关节恢复器前端和后端的运动数据值发送给控制芯片，以便控制芯片判断关节恢复器前端和后端的运动数据值是否和预设的关节恢复器前端和后端的运动数据域值一致，若不一致，则生成控制报警模块进行报警的报警发送给报警模块，并通过通信模块向与控制芯片关联的一个或者多个终端设备APP发出包括关节恢复器前端和后端的运动数据值的报警请求，同时，通过通信模块向云端服务器发出包括关节恢复器前端和后端的运动数据值的报警请求，以便云端服务器将报警请求转发给与控制芯片关联的一个或者多个终端设备APP，这样，在传统的CPM训练器材的基础上，增加了电机驱动机构和姿势监测机构，在控制芯片的控制下，可以完成预设值的肢体训练模型，并对康复训练的运动数据进行实时动态采集和分析，通过网络化的交互平台，可以增加医师对患者的恢复性指导，更有效地进行康复训练。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术第一实施例提供的一种穿戴式肢体运动康复系统的工作原理示意图。图2是图1提供的一种穿戴式肢体运动康复系统其关节恢复器与电机驱动机构的结构示意图。图3是图1提供的一种穿戴式肢体运动康复系统其姿势监测机构的工作原理示意图。具体实施方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种穿戴式肢体运动康复系统，其特征在于，包括穿戴在肢体关节处的关节恢复器、用于驱动所述关节恢复器运动的电机驱动机构及用于监测所述关节恢复器运动姿势的姿势监测机构；所述电机驱动机构包括驱动电机、套管及驱动器，所述套管的一端设置在所述关节恢复器的前端外侧，所述套管的另一端设有内螺牙丝孔，所述驱动电机的对应设置在所述关节恢复器后端外侧，所述驱动电机内设有由所述驱动电机驱动的传动丝杆且所述传动丝杆伸入所述内螺牙丝孔中；所述姿势监测机构包括网络手机模块、控制芯片、通信模块、报警模块、设置在所述关节恢复器前端的第一运动数据采集模块及设置在所述关节恢复器后端的第二运动数据采集模块；所述网络手机模块与所述控制芯片连接，用于提供移动网络支持；所述通信模块与所述控制芯片连接，用于与关联的一个或者多个终端设备APP建立信号连接；所述控制芯片用于接收终端设备APP发送的用户输入的运动数据值，并根据所述运动数据值生成驱动所述驱动电机的进行与所述运动数据值相应转速的驱动信号，并将驱动信号发送给所述驱动器；所述驱动器与所述控制芯片连接，用于接收所述控制芯片发送的驱动信号，并对所述驱动信号进行放大处理，以便将放大处理后的驱动信号发送给驱动电机；所述驱动电动机与所述驱动器连接，用于以所述控制信号所对应的转速旋转进而驱动所述传动丝杆转动以带动所述套管运动，以便所述套管带动所述关节恢复器运动；所述第一运动数据采集模块与所述控制芯片连接，用于采集所述关节恢复器前端的运动数据值，并将采集到的所述关节恢复器前端的运动数据值发送给所述控制芯片，其中，所述关节恢复器前端的运动数据值包含角度、加速度、运动轨迹或者运动时间；所述第二运动数据采集模块与所述控制芯片连接，用于采集所述关节恢复器后端的运动数据值，并将采集到的所述关节恢复器后端的运动数据值发送给所述控制芯片，其中，所述关节恢复器后端的运动数据值包含角度、加速度、运动轨迹或者运动时间；所述控制芯片还用于接收所述第一运动数据采集模块和第二运动数据采集模块分别发送的关节恢复器前端的运动数据值和关节恢复器后端的运动数据值，并根据预设的关节恢复器前端的运动数据域值和关节恢复器后端的运动数据域值，判断关节恢复器前端的运动数据值和关节恢复器后端的运动数据值是否和预设的关节恢复器前端的运动数据域值和关节恢复器后端的运动数据域值一致，若不一致，则生成控制所述报警模块进行报警的报警信号发送给所述报警模块，并通过所述通信模块向与所述控制芯片关联的一个或者多个终端设备APP发出包括关节恢复器前端的运动数据值和关节恢复器后端的运动数据值的运动数据值的报警请求，同时，通过所述通信模块向云端服务器发出包括关节恢复器前端的运动数据值和关节恢复器后端的运动数据值的报警请求，以便所述云端服务器将所述报警请求转发给与所述控制芯片关联的一个或者多个终端设备APP；所述报警模块与所述控制芯片，用于根据所述控制芯片发送的报警信号进行报警。...

【技术特征摘要】
1.一种穿戴式肢体运动康复系统，其特征在于，包括穿戴在肢体关节处的关节恢复器、用于驱动所述关节恢复器运动的电机驱动机构及用于监测所述关节恢复器运动姿势的姿势监测机构；所述电机驱动机构包括驱动电机、套管及驱动器，所述套管的一端设置在所述关节恢复器的前端外侧，所述套管的另一端设有内螺牙丝孔，所述驱动电机的对应设置在所述关节恢复器后端外侧，所述驱动电机内设有由所述驱动电机驱动的传动丝杆且所述传动丝杆伸入所述内螺牙丝孔中；所述姿势监测机构包括网络手机模块、控制芯片、通信模块、报警模块、设置在所述关节恢复器前端的第一运动数据采集模块及设置在所述关节恢复器后端的第二运动数据采集模块；所述网络手机模块与所述控制芯片连接，用于提供移动网络支持；所述通信模块与所述控制芯片连接，用于与关联的一个或者多个终端设备APP建立信号连接；所述控制芯片用于接收终端设备APP发送的用户输入的运动数据值，并根据所述运动数据值生成驱动所述驱动电机的进行与所述运动数据值相应转速的驱动信号，并将驱动信号发送给所述驱动器；所述驱动器与所述控制芯片连接，用于接收所述控制芯片发送的驱动信号，并对所述驱动信号进行放大处理，以便将放大处理后的驱动信号发送给驱动电机；所述驱动电动机与所述驱动器连接，用于以所述控制信号所对应的转速旋转进而驱动所述传动丝杆转动以带动所述套管运动，以便所述套管带动所述关节恢复器运动；所述第一运动数据采集模块与所述控制芯片连接，用于采集所述关节恢复器前端的运动数据值，并将采集到的所述关节恢复器前端的运动数据值发送给所述控制芯片，其中，所述关节恢复器前端的运动数据值包含角度、加速度、运动轨迹或者运动时间；所述第二运动数据采集模块与所述控制芯片连接，用于采集所述关节恢复器后端的运动数据值，并将采集到的所述关节恢复器后端的运动数据值发送给所述控制芯片，其中，所述关节恢复器后端的运动数据值包含角度、加速度...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢曼斯，
申请(专利权)人：卢曼斯，
类型：发明
国别省市：广东,44