一种对脊柱呼吸拉伸训练器做出反馈控制系统及仿真方法技术方案

本发明专利技术公开了一种对脊柱呼吸拉伸训练器做出反馈控制系统及仿真方法，依据手机端所收到的数据，对脊柱呼吸拉伸训练器进行反馈控制，并通过语音诱导的方式，对飞行员进行语音指导训练，通过仿真算法，来支撑手机软件定制飞行员训练的设计，通过气囊的增减压进行脊柱呼吸拉伸诱导性训练，通过主被动结合进行训练，增加了训练的效果，有助于飞行员脊柱周围软组织的恢复，使医生不在飞行员身边时，也会有专家对飞行员进行有效的脊柱康复训练指导，建立了飞行员呼吸训练数据库，填补了之前的空缺，从而为之后的相关研究提供数据基础，并能记录飞行员的日常呼吸训练情况并作出反馈。也可适用于颈腰背痛患者，改善患者颈腰背痛的症状，对于脊柱侧弯的患者，在纠正脊柱侧弯训练时，可以增加脊柱稳定性，消除脊柱旋转，矫正侧弯，恢复脊柱功能。另外，还可以用于帮助接受过腹部或胸部外科手术的病人改善呼吸深度和持续时间，帮助改善恢复肺的呼吸功能，减少和预防术后并发症。

A feedback control system and simulation method for spine breathing and stretching training device

The invention discloses a feedback control system and a simulation method for the spinal breathing and stretching training device. According to the data received by the mobile phone end, the spinal breathing and stretching training device is feedback controlled, and the pilot is voice guided and trained by the way of voice induction. Through the simulation algorithm, the mobile phone software is supported to customize the design of pilot training, and the airbag is added Decompression for spinal breathing and stretching induction training, through active and passive combination of training, increased the effect of training, help the recovery of soft tissue around the spine of pilots, so that when the doctor is not around the pilot, there will also be experts for the pilot to carry out effective spinal rehabilitation training guidance, establish the pilot's breathing training database, fill the previous gap, so as to After the relevant research provides data basis, and can record the daily respiratory training of pilots and give feedback. It can also be applied to the patients with back and neck pain and improve the symptoms of back and neck pain. For the patients with scoliosis, when correcting scoliosis training, it can increase the stability of the spine, eliminate the rotation of the spine, correct the scoliosis and restore the function of the spine. In addition, it can also be used to help patients who have undergone abdominal or thoracic surgery improve the depth and duration of respiration, help improve the recovery of respiratory function of the lung, reduce and prevent postoperative complications.

【技术实现步骤摘要】
一种对脊柱呼吸拉伸训练器做出反馈控制系统及仿真方法
本专利技术涉及脊柱呼吸拉伸训练器
，尤其涉及一种对脊柱呼吸拉伸训练器做出反馈控制系统及仿真方法。
技术介绍
近年来，研究发现下背痛与脊柱稳定性的失衡有密切联系。因此，修复脊柱稳定性对治疗下背痛有重要的意义。脊柱的稳定性依靠于动态肌肉的相互协调以及拮抗肌的精确控制来限制肌肉的过度活动。其中影响脊柱稳定性的一个十分重要的参数就是腹内压，研究发现腰椎的刚度受到躯干肌肉活动和腹内压等因素的影响，脊柱的刚度随着吸气和呼气的加强而增加。通过进行腹式呼吸训练，可以增强呼吸肌力量尤其是腹肌、膈肌等力量增强，可以使胸腹内压增高，从而减轻脊柱负荷并维持脊柱稳定性，实验发现呼吸肌训练可以提高慢性下腰痛的治愈率，并降低其复发率，从而能巩固长期的疗效，因此通过呼吸肌训练被广泛应用。每个人的身体状况都不同，需要做的呼吸训练也不尽相同，因此需要针对不同的身体状况设计不同的训练模式。在这种需求背景下，就需要一种对脊柱呼吸拉伸训练器做出反馈控制的仿真算法配合脊柱呼吸拉伸训练器使用。实现过呼吸肌训练，进而实现防止飞行员进行军事训练以及作战造成脊柱慢性损伤，降低脊柱损伤的几率。对于脊柱侧弯的患者，在纠正脊柱侧弯训练时，可以增加脊柱稳定性，消除脊柱旋转，矫正侧弯，恢复脊柱功能。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种对脊柱呼吸拉伸训练器做出反馈控制系统及仿真方法。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种对脊柱呼吸拉伸训练器做出反馈控制系统包括呼吸训练气囊、微控制单元、手机端和服务器端，所述微控制单元用于监测所述呼吸训练气囊的压力，并且控制所述呼吸训练气囊增减压力，所述手机端用于接收微控制单元发出的参数数据，并且给所述微控制单元发送控制指令，所述服务器端用于上传跟新数据，并且给所述手机端发送管理监测日常训练。一种对脊柱呼吸拉伸训练器做出反馈控制仿真方法，所述包括以下步骤：步骤S1，制定训练模式；步骤S2，数据保存及转发；步骤S3，反馈控制；步骤S4，语音诱导。本专利技术优选地，根据步骤S1，所述制定训练模式是通过呼吸训练气囊的压力传感器获知当前的压力状态，并将数据传递给手机端，通过手机端的软件制定训练模式。本专利技术优选地，根据步骤S2，数据保存及转发是通过微控制单元对呼吸训练气囊的压力监测，将压力的变化情况传递给手机端，手机端根据收到的数据，依据仿真算法做出反馈控制，同时将接受到的数据发送给服务器端进行保存。本专利技术优选地，根据步骤S3，所述反馈控制是服务器端根据收到的数据也可以对手机端发出训练指导以及其他内容，手机端将控制指令提交给微控制单元，通过微控制单元控制电磁阀来实验呼吸训练气囊的增减压控制。本专利技术优选地，根据步骤S4，所述语音诱导是通过制定训练模式，对飞行员进行语音指导训练，同时气囊进行增减压活动，诱导飞行员训练。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供一种对脊柱呼吸拉伸训练器做出反馈控制系统及仿真方法，依据手机端所收到的数据，对呼吸器进行反馈控制，通过并通过语音诱导的方式，对飞行员进行语音指导训练，通过仿真算法，来支撑手机软件定制飞行员训练的设计，通过气囊的增减压进行脊柱呼吸拉伸诱导性训练，通过主被动结合进行训练，增加了训练的效果，有助于飞行员脊柱周围软组织的恢复，使医生不在飞行员身边时，也会有专家对飞行员进行有效的脊柱康复训练指导，也可适用于下腰背痛患者，建立了飞行员呼吸训练数据库，填补了之前的空缺，从而为之后的相关研究提供数据基础，并能记录飞行员的日常呼吸训练情况并作出反馈。对于脊柱侧弯的患者，在纠正脊柱侧弯训练时，可以增加脊柱稳定性，消除脊柱旋转，矫正侧弯，恢复脊柱功能。附图说明图1是本专利技术所述一种对脊柱呼吸拉伸训练器做出反馈控制系统及仿真方法的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明：如图1所示：本专利技术一种对脊柱呼吸拉伸训练器做出反馈控制系统包括呼吸训练气囊、微控制单元、手机端和服务器端，所述微控制单元用于监测所述呼吸训练气囊的压力，并且控制所述呼吸训练气囊增减压力，所述手机端用于接收微控制单元发出的参数数据，并且给所述微控制单元发送控制指令，所述服务器端用于上传跟新数据，并且给所述手机端发送管理监测日常训练。一种对脊柱呼吸拉伸训练器做出反馈控制仿真方法，所述包括以下步骤：步骤S1，制定训练模式，通过呼吸训练气囊的压力传感器获知当前的压力状态，并将数据传递给手机端，通过手机端的软件制定训练模式；步骤S2，数据保存及转发，通过微控制单元对呼吸训练气囊的压力监测，将压力的变化情况传递给手机端，手机端根据收到的数据，依据仿真算法做出反馈控制，同时将接受到的数据发送给服务器端进行保存；步骤S3，反馈控制，服务器端根据收到的数据也可以对手机端发出训练指导以及其他内容，手机端将控制指令提交给微控制单元，通过微控制单元控制电磁阀来实验呼吸训练气囊的增减压控制；步骤S4，语音诱导，通过制定训练模式，对飞行员进行语音指导训练，同时气囊进行增减压活动，诱导飞行员训练。实施例一：如图1所示，通过微控制单元对呼吸训练气囊的压力监测，将压力的变化情况传递给手机端，手机端根据收到的数据，依据相关算法做出反馈控制，同时将接受到的数据发送给服务器端进行保存，服务器端根据收到的数据也可以对手机端发出训练指导以及其他内容，手机端将控制指令提交给微控制单元，通过微控制单元控制电磁阀来实验呼吸训练气囊的增减压控制。通过气囊的压力传感器获知当前的压力状态，并将数据传递给手机，通过制定训练模式，对飞行员进行语音指导训练，同时气囊进行增减压活动，诱导飞行员训练。综上所述，本专利技术提供一种对脊柱呼吸拉伸训练器做出反馈控制系统及仿真方法，依据手机端所收到的数据，对呼吸器进行反馈控制，通过并通过语音诱导的方式，对飞行员进行语音指导训练，通过仿真算法，来支撑手机软件定制飞行员训练的设计，通过气囊的增减压进行脊柱呼吸拉伸诱导性训练，通过主被动结合进行训练，增加了训练的效果，有助于飞行员脊柱周围软组织的恢复，使医生不在飞行员身边时，也会有专家对飞行员进行有效的脊柱康复训练指导，也可适用于下腰背痛患者，建立了飞行员呼吸训练数据库，填补了之前的空缺，从而为之后的相关研究提供数据基础，并能记录飞行员的日常呼吸训练情况并作出反馈。对于脊柱侧弯的患者，在纠正脊柱侧弯训练时，可以增加脊柱稳定性，消除脊柱旋转，矫正侧弯，恢复脊柱功能。本领域技术人员不脱离本专利技术的实质和精神，可以有多种变形方案实现本专利技术，以上所述仅为本专利技术较佳可行的实施例而已，并非因此局限本专利技术的权利范围，凡运用本专利技术说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本专利技术的权利范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对脊柱呼吸拉伸训练器做出反馈控制系统，其特征在于：包括呼吸训练气囊、微控制单元、手机端和服务器端，所述微控制单元用于监测所述呼吸训练气囊的压力，并且控制所述呼吸训练气囊增减压力，所述手机端用于接收微控制单元发出的参数数据，并且给所述微控制单元发送控制指令，所述服务器端用于上传跟新数据，并且给所述手机端发送管理监测日常训练。/n

【技术特征摘要】
1.一种对脊柱呼吸拉伸训练器做出反馈控制系统，其特征在于：包括呼吸训练气囊、微控制单元、手机端和服务器端，所述微控制单元用于监测所述呼吸训练气囊的压力，并且控制所述呼吸训练气囊增减压力，所述手机端用于接收微控制单元发出的参数数据，并且给所述微控制单元发送控制指令，所述服务器端用于上传跟新数据，并且给所述手机端发送管理监测日常训练。


2.一种对脊柱呼吸拉伸训练器做出反馈控制仿真方法，其特征在于：所述包括以下步骤：
步骤S1，制定训练模式；
步骤S2，数据保存及转发；
步骤S3，反馈控制；
步骤S4，语音诱导。


3.根据权利要求2所述的一种对脊柱呼吸拉伸训练器做出反馈控制仿真方法，其特征在于：根据步骤S1，所述制定训练模式是通过呼吸训练气囊的压力传感器获知当前的压力状态，并将数据传递给手机端，通过手机端的软件制定训练模式。
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【专利技术属性】
技术研发人员：郭伟，任革学，路英杰，肖瑶，田泽祺，郭家梁，
申请(专利权)人：郭伟，
类型：发明
国别省市：北京;11