基于体感技术的运动功能康复训练系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于体感技术的运动功能康复训练系统，其特征在于，包括：带有压力传感器的握力器；MCU一；蓝牙模块一；蓝牙模块二；MCU二；游戏机。本发明专利技术提出了一种能将病人恢复训练变得有趣的新型医疗方法，使患者主动去做康复训练，使医生能更加直观的看到患者的恢复情况，该专利适用于医院的短期病人，也适合长期生病的病人购买以后在家中自己做康复训练，降低总体治疗花销。

Sports function rehabilitation training system based on somatosensory Technology

The invention relates to a motor function rehabilitation training system based on somatosensory technology, which is characterized in that it comprises a gripper with a pressure sensor, a MCU 1, a Bluetooth module 1, a Bluetooth module 2, a MCU 2, and a game machine. The invention provides a new medical method which can make the patient's recovery training interesting, enables the patient to do the rehabilitation training voluntarily, enables the doctor to see the patient's recovery more intuitively. The patent is suitable for the short-term patients in the hospital, and is also suitable for the long-term sick patients to do the rehabilitation training themselves at home after purchasing. Low overall cost of treatment.

【技术实现步骤摘要】
基于体感技术的运动功能康复训练系统
本专利技术涉及一种运动功能康复训练系统。
技术介绍
游戏机在这个科学飞速发展的时代使用已经特别普遍。同时，蓝牙现在也已经发展较为成熟。MCU在物联网中的使用也非常广泛，它将内存、计数器、USB、A/D转换、UART、PLC、等周边接口整合到单一芯片上，为不同的应用场合做不同组合控制，给本次设计提供了便利。在现代医疗康复训练中，很多都是家人在医院陪同训练，大部分训练器械都是大型器械，对于手部不便的患者使用起来很不方便。在市场上，针对手指做康复训练的仪器较少，大部分仪器都是设计出来给手部健康的人群使用的，即使有针对给手部患者做康复训练的仪器，也是比较刻板的仪器，缺乏趣味性，很难引起患者对康复训练的兴趣，达到想要的训练效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是：结合现有的游戏、蓝牙及MCU技术为患者提供一种用于康复训练的设备。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是提供了一种基于体感技术的运动功能康复训练系统，其特征在于，包括：带有压力传感器的握力器，压力传感器用于采集用户进行康复训练时握持握力器而产生的压力信号，不同力的大小对应不同的游戏按钮；MCU一，用于将压力传感器输出的压力信号转换为数字信号，并将该数字信号发送给蓝牙模块一；蓝牙模块一，接收到MCU一发送的数字信号后，向外广播蓝牙连接信号；蓝牙模块二，以固定时间间隔搜索蓝牙连接信号，当搜索到蓝牙模块一广播的蓝牙连接信号后，与蓝牙模块一建立连接，蓝牙模块二与蓝牙模块一建立连接后，由蓝牙模块一向蓝牙模块二发送接收到的数字信号，并由蓝牙模块二将该数字信号发送给MCU二；MCU二，用于接收蓝牙模块二发送的数字信号，并将该数字信号转换为模拟信号后发送给游戏机；游戏机，接收到的模拟信号包含游戏机的方向键信息和确认键信息，从而控制游戏机上运行的游戏。优选地，所述MCU一与所述握力器之间通过I2C总线进行通信；所述MCU二与所述游戏机之间通过I2C总线进行通信。优选地，所述MCU一与所述蓝牙模块一之间通过SPI总线进行通信；所述MCU二与所述蓝牙模块二之间通过SPI总线进行通信。优选地，所述握力器、MCU一、蓝牙模块一、蓝牙模块二、MCU二及游戏机通过PMU供电。本专利技术设计开发了一个适合有手指运动功障碍的患者使用的康复训练系统，该系统将体感游戏融入患者的康复训练中，使康复训练过程不再枯燥，让患者能够直接看见康复训练的成果，增加患者对康复训练的信心，同时也可以让医生更清楚的了解患者的康复情况，更有针对性的对患者做出下一步的治疗计划。本专利技术具有如下特点：(1)压力传感器和游戏设备之间通过蓝牙传输数据这种无线传输的方式，使有手疾的患者在使用的时候更加方便，不用担心设备太重或者有线太麻烦；(2)现有体感技术游戏不适合有手疾的患者，本设计主要针对有手疾的患者使用；(3)相对问诊，医生可通过患者玩游戏的时间长短更直观的看出患者康复的情况；(4)MCU代替A/D/转换器和微处理器，降低生产成本，从而降低售价，长期住院的花费很高，患者可通过购买仪器设备在家里做康复训练降低总体花销。本专利技术提出了一种能将病人恢复训练变得有趣的新型医疗方法，使患者主动去做康复训练，使医生能更加直观的看到患者的恢复情况，该专利适用于医院的短期病人，也适合长期生病的病人购买以后在家中自己做康复训练，降低总体治疗花销。附图说明图1为本专利技术提供的一种基于体感技术的运动功能康复训练系统的原理框图。具体实施方式为使本专利技术更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。如图1所示，本专利技术提供了一种基于体感技术的运动功能康复训练系统：1)该系统的各个模块通过PMU供电。购买含压力传感器的握力器，例如EH101、HG-2322B等型号的握力器，将握力器中压力传感器获取到的压力数据引出，不同的压力对应游戏机上不同的按钮，对应表格如下：压力传感器获取的力的大小游戏机上对应的按钮0-10N方向键：向上11-20N～方向键：向下21-30N方向键：向左31-40N方向键：向右41-50N确定键2)将握力器中压力传感器测得的的压力数据引出到MCU(A)端，MCU(A)可选择MKL03Z16VFK4型号的。MCU(A)将传入的模拟信号通过A/D转换，变成数字信号便于后面进行蓝牙传输。握力器中的压力数据通过I2C接口传输到MCU(A)中。I2C是一种简单、双向二线制同步串行总线。它只需要两根线即可在连接于总线上的器件之间传送信息。主器件用于启动总线传送数据，并产生时钟以开放传送的器件，此时任何被寻址的器件均被认为是从器件.在总线上主和从、发和收的关系不是恒定的，而取决于此时数据传送方向。如果主机要发送数据给从器件，则主机首先寻址从器件，然后主动发送数据至从器件，最后由主机终止数据传送；如果主机要接收从器件的数据，首先由主器件寻址从器件.然后主机接收从器件发送的数据，最后由主机终止接收过程。在这种情况下.主机负责产生定时时钟和终止数据传送。3)蓝牙模块BT(A)传输的数据为数字信号，数字信号由MCU(A)通过SPI总线系统传输过来。SPI总线系统是一种同步串行外设接口，它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。SPI总线可直接与各个厂家生产的多种标准外围器件相连，包括FLASHRAM、网络控制器、LCD显示驱动器、A/D转换器和MCU等。该接口一般使用4条线：串行时钟线(SCLK)、主机输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输入数据线MOSI和低电平有效的从机选择线CS。4)BT(A)及BT(B)选择ST公司的BLUENRG-1型号的BT(bluetooth)，BT(B)一打开就会自动每隔1分钟发送一条搜索蓝牙的命令。打开BT(A)后，BT(A)开始广播，BT(B)检测到BT(A)的广播后主动进行连接，连接完成后BT(A)和BT(B)之间便可进行数据传输。5)BT(B)将接收到的数字信号通过SPI总线系统传输到MCU(B)，MCU(B)接收到BT(B)传输过来的数字信号之后又将其通过D/A转换成模拟信号。6)最后，MCU(B)将转换好的模拟信号传入游戏机，MCU(B)引出5根线分别对应游戏机上的四个方向键和一个确认键，然后患者通过对握力器施加不同大小的力来控制游戏机上的方向键和确认键达到玩游戏进行康复锻炼的目的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于体感技术的运动功能康复训练系统，其特征在于，包括：带有压力传感器的握力器，压力传感器用于采集用户进行康复训练时握持握力器而产生的压力信号，不同力的大小对应不同的游戏按钮；MCU一，用于将压力传感器输出的压力信号转换为数字信号，并将该数字信号发送给蓝牙模块一；蓝牙模块一，接收到MCU一发送的数字信号后，向外广播蓝牙连接信号；蓝牙模块二，以固定时间间隔搜索蓝牙连接信号，当搜索到蓝牙模块一广播的蓝牙连接信号后，与蓝牙模块一建立连接，蓝牙模块二与蓝牙模块一建立连接后，由蓝牙模块一向蓝牙模块二发送接收到的数字信号，并由蓝牙模块二将该数字信号发送给MCU二；MCU二，用于接收蓝牙模块二发送的数字信号，并将该数字信号转换为模拟信号后发送给游戏机；游戏机，接收到的模拟信号包含游戏机的方向键信息和确认键信息，从而控制游戏机上运行的游戏。

【技术特征摘要】
1.一种基于体感技术的运动功能康复训练系统，其特征在于，包括：带有压力传感器的握力器，压力传感器用于采集用户进行康复训练时握持握力器而产生的压力信号，不同力的大小对应不同的游戏按钮；MCU一，用于将压力传感器输出的压力信号转换为数字信号，并将该数字信号发送给蓝牙模块一；蓝牙模块一，接收到MCU一发送的数字信号后，向外广播蓝牙连接信号；蓝牙模块二，以固定时间间隔搜索蓝牙连接信号，当搜索到蓝牙模块一广播的蓝牙连接信号后，与蓝牙模块一建立连接，蓝牙模块二与蓝牙模块一建立连接后，由蓝牙模块一向蓝牙模块二发送接收到的数字信号，并由蓝牙模块二将该数字信号发送给MCU二；MCU二，用于接收蓝牙模块二发送的数字信号，并将该数字信号转换为...

【专利技术属性】
技术研发人员：周翔，
申请(专利权)人：上海电机学院，
类型：发明
国别省市：上海,31