一种基于视本体反馈的步态训练设备制造技术

本发明专利技术属于康复训练器材领域，具体涉及一种基于视本体反馈的步态训练设备，包括支撑框架、减重保护装置、视觉反馈装置和下肢反馈装置，所述减重保护装置包括依次连接的吊绳、横杆、可伸缩背带、穿戴式保护背心及下肢保护带，所述吊绳固定连接在所述支撑框架上，所述支撑框架两侧还垂直设置有扶手杆，所述视觉反馈装置包括发射器和反馈部，所述下肢反馈装置用于采集关节空间角度信号和足底压力信号。本发明专利技术的有益效果是：从视觉和足底压力、关节角度等本体觉两个方面达到在单个步行周期的各个时相的头部和下肢各关节的运动控制，从而建立早期步行中的动态中轴力线，并对步行周期的各个时相进行定点反馈训练，以改善患者的步态。

A Gait Training Equipment Based on Visual Ontology Feedback

【技术实现步骤摘要】
一种基于视本体反馈的步态训练设备
本专利技术属于康复训练器材领域，具体涉及一种基于视本体反馈的步态训练设备。
技术介绍
步行功能障碍是影响脑卒中偏瘫患者的最主要问题，会导致日常生活活动困难及跌倒风险，重获步行能力是脑卒中患者最关心的问题，而步态再训练往往是康复的主要内容。虽然有52％-85％的患者会重获步行能力，但是他们仍然会存在异于常人的偏瘫步态，典型的表现是双下肢时空参数及运动学参数的不对称，并伴有下肢伸肌协同模式如伸髋内收、伸膝和踝跖屈内翻。目前市场上针对下肢及步行的训练产品是训练型下肢机器人，主要的应用原理是基于脑功能重塑和神经可塑性的理论，通过计算机控制模拟正常的步行运动学规律，强化外周深浅感觉输入刺激，不断重复的训练激活患者脑功能重塑，能有效促进运动神经元损伤患者步行能力的恢复。训练型下肢机器人虽能改善下肢的运动功能和平衡功能，但却不能有效的改善偏瘫患者的不对称步态，而目前还未有专门针对步态时空参数异常及不对称步态的康复器械。申请公布号为：CN101912324A的专利技术，异常步态矫正减重步态重塑训练装置及其使用方法，该专利技术通过上肢支撑和下肢控制训练系统，一定程度上控制了患者的异常步态，同时设有保护系统，保护患者安全，但是该专利技术的上下肢控制系统主要是通过各种矫正带被动的矫正患者上下肢各关节异常状态，缺乏反馈，患者难以达到逐级的自我控制。也不能实现迈步过程中的动态平衡把握，难以保持中立位力线稳定和实现双下肢对称的时空参数。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种基于视本体反馈的步态训练设备，用于解决患者的步态异常的问题，不仅能使患者保持躯干的中立位，而且能改善患者异常步态模式及不对称步态。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于视本体反馈的步态训练设备，包括支撑框架、减重保护装置、视觉反馈装置和下肢反馈装置，所述减重保护装置包括依次连接的吊绳、横杆、可伸缩背带、穿戴式保护背心及下肢保护带，所述吊绳固定连接在所述支撑框架上，所述支撑框架两侧还垂直设置有扶手杆，所述视觉反馈装置包括发射器和反馈部，所述反馈部用于采集发射器发射的信号，所述下肢反馈装置用于采集关节空间角度信号和足底压力信号。进一步地，所述反馈部包括LED屏和轨迹图像采集装置，所述轨迹图像采集装置设置在所述LED屏内部。进一步地，所述反馈部还包括平面镜，所述平面镜设置在所述LED屏下方。进一步地，所述发射器为头戴式发射器。进一步地，所述下肢反馈装置包括足底压力反馈装置和关节角度本体反馈装置，所述关节角度本体反馈装置用于采集空间角度信号，所述足底压力反馈装置用于采集足底压力信号。进一步地，所述足底压力反馈装置包括下肢被动支撑装置、压力传感器和动力装置，所述压力传感器设置在所述下肢被动支撑装置上，用于采集足底压力信号，所述动力装置设置在所述下肢被动支撑装置内部。进一步地，所述下肢被动支撑装置包括支撑导轨和托板，所述托板设置在所述支撑导轨上，用于支撑足部以承托整个下肢或全部身体的重量，所述压力传感器设置在所述托板内部，所述支撑导轨为与步行时足部空间摆动所形成的轨迹相一致的半弧形结构，所述动力装置用于提供所述托板在所述支撑导轨上运动的动力。本专利技术的有益效果是：1、一般的康复训练器通过保护装置使患者保持直立位，本专利技术通过视觉反馈装置的发射器和LED投射靶点图，实现视觉反馈，使头部能保持空间的直立稳定同时利用反馈部的平面镜提高整个中轴力线的直立稳定。2、本专利技术可以通过LED屏投射不同图案和轨迹图像采集装置采集到发射器发射的激光信号在LED屏上形成的轨迹图案，通过外部设备进行数据分析并提供矫正方案；3、足底压力反馈装置可以采集患者足底在运动过程中各个时相的压力变化情况，了解患者摆动相踝、膝和髋的屈曲能力，同时通过设置一定的压力阈值，当出现压力阈值报警时，患者需要在当前状态下主动屈曲下肢，并在该时相保持下肢各关节的空间位置，可达到逐级递增的摆动相训练；4、通过关节角度本体反馈装置监测患者下肢在运动过程中各关节的空间角度，尤其是矢状面的关节角度变化，同时通过设置一定的髋膝踝各矢状面角度阈值，当出现阈值报警偏离矢状面角度过大时，通过外部设备实时反馈提醒，达到自我修正的目的；5、与传统康复训练器不同，而本专利技术从视觉和本体觉两个方面达到在单个步行周期的各个时相的头部和下肢各关节的运动控制，从而建立早期步行中的动态中轴力线稳定，并对步行周期的各个时相进行定点反馈训练，以改善患者的步态；6、减重保护装置减少患者对跌倒的心理恐惧，使患者肌肉更佳放松的进行步态训练，同时起到保护作用，防止患者训练时摔倒。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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为本专利技术具体实施例所述的一种基于视本体反馈的步态训练设备的整体示意图；图2为图1中一种基于视本体反馈的步态训练设备中发射器的三视图；图3为图1中一种基于视本体反馈的步态训练设备中足底压力反馈装置的侧视图。附图标记：1-支撑框架；2-减重保护装置；21-吊绳；22-横杆；23-可伸缩背带；24-穿戴式保护背心；25-下肢保护带；3-下肢反馈装置；31-足底压力反馈装置；311-下肢被动支撑装置；3111-支撑导轨；3112-托板；312-压力传感器；32-关节角度本体反馈装置；4-视觉反馈装置；41-发射器；42-反馈部；421-LED屏；422-平面镜；5-扶手杆；6-调节扣；7-插扣。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域技术人员所理解的通常意义。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于视本体反馈的步态训练设备，其特征在于：包括支撑框架、减重保护装置、视觉反馈装置和下肢反馈装置，所述减重保护装置包括依次连接的吊绳、横杆、可伸缩背带、穿戴式保护背心及下肢保护带，所述吊绳固定连接在所述支撑框架上，所述支撑框架两侧还垂直设置有扶手杆，所述视觉反馈装置包括发射器和反馈部，所述反馈部用于采集发射器发射的信号，所述下肢反馈装置用于采集关节空间角度信号和足底压力信号。

【技术特征摘要】
1.一种基于视本体反馈的步态训练设备，其特征在于：包括支撑框架、减重保护装置、视觉反馈装置和下肢反馈装置，所述减重保护装置包括依次连接的吊绳、横杆、可伸缩背带、穿戴式保护背心及下肢保护带，所述吊绳固定连接在所述支撑框架上，所述支撑框架两侧还垂直设置有扶手杆，所述视觉反馈装置包括发射器和反馈部，所述反馈部用于采集发射器发射的信号，所述下肢反馈装置用于采集关节空间角度信号和足底压力信号。2.根据权利要求1所述的一种基于视本体反馈的步态训练设备，其特征在于：所述反馈部包括LED屏和轨迹图像采集装置，所述轨迹图像采集装置设置在所述LED屏内部。3.根据权利要求2所述的一种基于视本体反馈的步态训练设备，其特征在于：所述反馈部还包括平面镜，所述平面镜设置在所述LED屏下方。4.根据权利要求1所述的一种基于视本体反馈的步态训练设备，其特征在于：所述发射器为头戴式发射器。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王盛，姜文君，
申请(专利权)人：王盛，
类型：发明
国别省市：江苏,32