【技术实现步骤摘要】
本申请涉及仿生操作设备；具体而言，涉及一种仰卧前屈拔伸牵引手法的操作模拟装置。
技术介绍
1、随着人们生活、工作习惯的改变以及电子产品的逐渐普及，颈椎病已成为一种高发疾病，其中尤以神经根型颈椎病(cervical spondylotic radiculopathy，csr)发病率最高，多见于中老年人群,严重困扰着广大患者的身心健康。神经根型颈椎病是退行性疾病的一种，患者过于疲累、颈椎关节功能退化都是导致疾病发生的因素，患者临床中以颈椎功能活动受限、疼痛等表现为主。
2、仰卧前屈拔伸牵引手法由广东省中医院林定坤教授以中医骨伤科理筋、整脊手法为基础，根据颈椎病筋骨失衡的发病特点，结合中医正骨“八法”与现代力学生物学研究体系所创立，具有操作简便、疗效确切，患者依从性好等优势，是治疗神经根型颈椎病的有效疗法。仰卧前屈拔伸牵引手法需要在患者仰卧姿态下进行，对医生技术要求相对较高，具体的操纵方法是：用手拔伸，找出牵引的有效角度和力度；患者仰卧前屈位，医生双手拔伸，通过两只手的配合，调节前屈及侧屈的角度，并不断询问患者不同角度时的疼痛情况，症状减轻或者消失时角度即为操作角度。换言之，仰卧前屈拔伸牵引的手法质量受人为因素影响较大，掌握困难，难以实现大范围推广；另外，该手法的经验传承仍然依靠“口口相传、手手相授”的模式，很难有客观的量化评判依据。因此，为了保证仰卧前屈拔伸牵引手法质量的一致性，需要使用模拟装置帮助医师或操作人员对仰卧前屈拔伸牵引手法进行模拟操作。
3、但是，临床医师与研发人员的实践结果都表明，无论是直接套用
技术实现思路
1、针对现有技术的局限性，本专利技术提出了一种仰卧前屈拔伸牵引手法的操作模拟装置，采用的技术方案如下：
2、一种仰卧前屈拔伸牵引手法的操作模拟装置，包括头部仿生模块以及颈部仿生模块；
3、所述头部仿生模块连接所述颈部仿生模块；所述颈部仿生模块中设有耦合的第一级刚度动态调节单元以及第二级刚度动态调节单元；
4、在操作人员对所述仰卧前屈拔伸牵引手法的操作模拟装置进行操作时：
5、所述头部仿生模块用于模拟操作对象头部反馈到操作人员的作用力，测量操作人员对所述头部仿生模块施加的旋转角度；
6、所述颈部仿生模块用于模拟操作对象颈部的牵引变化过程，监测在所述牵引变化过程中发生的牵引延展量以及操作人员对所述头部仿生模块施加的牵引力度；
7、所述第一级刚度动态调节单元以及第二级刚度动态调节单元用于拟合操作对象的颈椎与颈部软组织共同表征的颈部非线性非平滑刚度变化趋势。
8、相较于现有技术，本专利技术提供的仰卧前屈拔伸牵引手法的操作模拟装置，不仅以刚度作为复现人体颈部信息、模拟颈部牵引变化过程的切入点，还通过在颈部仿生模块中设置两级耦合的刚度动态调节单元，在仰卧前屈拔伸牵引手法操作过程中，对颈椎与颈部软组织共同表征的颈部非线性非平滑刚度变化趋势进行拟合；本装置能够逼真地提供操作人员在对操作对象使用仰卧前屈拔伸牵引手法时操作对象人体组织的力学反馈，采集操作数据用于进行评估，从而帮助提升仰卧前屈拔伸牵引手法质量的一致性。
9、作为一种优选方案，所述颈部仿生模块还包括依序连接的头颈连接结构、力传感器以及牵引位移部件；
10、所述头颈连接结构的另一端连接所述头部仿生模块；所述力传感器用于测量操作人员对所述头部仿生模块施加的牵引力度；所述牵引位移部件的位移受限于所述第一级刚度动态调节单元以及第二级刚度动态调节单元。
11、进一步的，所述颈部仿生模块还包括安装限位架构；所述安装限位架构包括安装框体、第一限位滑杆以及第二限位滑杆；
12、所述第一限位滑杆连接所述安装框体的上下两侧；所述第二限位滑杆设于所述第一限位滑杆之间，与所述第一限位滑杆垂直，连接所述安装框体的左右两侧；
13、所述头颈连接结构安装在所述第二限位滑杆，可移动的穿设于所述安装框体的右侧；
14、所述牵引位移部件安装在所述第二限位滑杆；
15、所述第一级刚度动态调节单元安装在所述安装框体上下两侧以及所述第一限位滑杆；
16、所述第二级刚度动态调节单元安装在所述安装框体的左侧以及所述第二限位滑杆。
17、更进一步的，所述第一级刚度动态调节单元包括对称设于所述安装限位架构上下两侧的第一级弹簧组件以及滚轴；
18、所述第一级弹簧组件安装在所述第一限位滑杆；所述滚轴安装在所述第一级弹簧组件的内端，分别抵住所述牵引位移部件的上下两侧。
19、更进一步的，所述牵引位移部件的上下两侧为对称的连续曲面；所述牵引位移部件的宽度自右向左逐渐变大。
20、更进一步的，所述第二级刚度动态调节单元包括电动推杆以及第二级弹簧组件；所述第二级弹簧组件包括压板、牵引传动板以及连接杆；所述压板与所述牵引传动板之间连接有弹簧；
21、所述电动推杆安装在所述安装框体的左侧；所述压板与所述牵引传动板安装在所述第二限位滑杆；所述电动推杆的伸缩端连接所述压板；所述连接杆可移动的穿设于所述压板，所述连接杆的一端连接所述牵引传动板，另一端连接所述牵引位移部件。
22、更进一步的，所述颈部仿生模块还包括第一直线位移传感器；所述第一直线位移传感器与所述牵引传动板传动连接，用于测量所述牵引位移部件的位移情况，以所述第一直线位移传感器的测量结果作为所述牵引延展量。
23、更进一步的，所述第二级刚度动态调节单元还包括第二直线位移传感器；所述第二直线位移传感器与所述压板传动连接，用于测量所述压板与所述牵引传动板之间的距离。
24、更进一步的，所述第一级刚度动态调节单元还包括对称设于所述安装限位架构上下两侧的第一级刚度调节电机、齿轮组件以及弹簧间距调节组件；
25、所述第一级刚度调节电机、齿轮组件以及弹簧间距调节组件安装在所述安装框体；
26、所述第一级刚度调节电机的输出经过所述齿轮组件向所述弹簧间距调节组件传递，从所述第一级弹簧组件的外侧改变所述第一级弹簧组件内的弹簧压缩程度。
27、更进一步的，所述牵引位移部件的右端设有用于限制所述牵引位移部件与滚轴相对位置的限位结构；
28、在操作人员对所述仰卧前屈拔伸牵引手法的操作模拟装置进行操作前：
29、所述第二级刚度动态调节单元用于通过所述电动推杆，调节所述压板与所述牵引传动板之间的距离，模拟不同操作对象的颈椎初始长度；
30、所述第一级刚度动态调节单元用于根据所述第二级刚度动态调节单元对颈椎初始长度的模拟结果，通过所述第一级刚度调节电机、齿轮组件以及弹簧间距调节组件改变所述第一级弹簧组件内的弹簧压缩程度，进行刚度补偿，与所述第二级刚度动态调节单元拟合操作对象的颈椎与颈部软组织共同表征的初始刚度。
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1.一种仰卧前屈拔伸牵引手法的操作模拟装置，其特征在于，包括头部仿生模块(1)以及颈部仿生模块(2)；
2.根据权利要求1所述的仰卧前屈拔伸牵引手法的操作模拟装置，其特征在于，所述颈部仿生模块(2)还包括依序连接的头颈连接结构(21)、力传感器(22)以及牵引位移部件(23)；
3.根据权利要求2所述的仰卧前屈拔伸牵引手法的操作模拟装置，其特征在于，所述颈部仿生模块(2)还包括安装限位架构(27)；所述安装限位架构(27)包括安装框体(271)、第一限位滑杆(272)以及第二限位滑杆(273)；
4.根据权利要求3所述的仰卧前屈拔伸牵引手法的操作模拟装置，其特征在于，所述第一级刚度动态调节单元(24)包括对称设于所述安装限位架构(27)上下两侧的第一级弹簧组件(244)以及滚轴(245)；
5.根据权利要求4所述的仰卧前屈拔伸牵引手法的操作模拟装置，其特征在于，所述牵引位移部件(23)的上下两侧为对称的连续曲面；所述牵引位移部件(23)的宽度自右向左逐渐变大。
6.根据权利要求5所述的仰卧前屈拔伸牵引手法的操作模拟装置，
7.根据权利要求6所述的仰卧前屈拔伸牵引手法的操作模拟装置，其特征在于，所述颈部仿生模块(2)还包括第一直线位移传感器(26)；所述第一直线位移传感器(26)与所述牵引传动板(253)传动连接，用于测量所述牵引位移部件(23)的位移情况，以所述第一直线位移传感器(26)的测量结果作为所述牵引延展量。
8.根据权利要求6所述的仰卧前屈拔伸牵引手法的操作模拟装置，其特征在于，所述第二级刚度动态调节单元(25)还包括第二直线位移传感器(255)；所述第二直线位移传感器(255)与所述压板(252)传动连接，用于测量所述压板(252)与所述牵引传动板(253)之间的距离。
9.根据权利要求8所述的仰卧前屈拔伸牵引手法的操作模拟装置，其特征在于，所述第一级刚度动态调节单元(24)还包括对称设于所述安装限位架构(27)上下两侧的第一级刚度调节电机(241)、齿轮组件(242)以及弹簧间距调节组件(243)；
10.根据权利要求9所述的仰卧前屈拔伸牵引手法的操作模拟装置，其特征在于，所述牵引位移部件(23)的右端设有用于限制所述牵引位移部件(23)与滚轴(245)相对位置的限位结构；
...【技术特征摘要】
1.一种仰卧前屈拔伸牵引手法的操作模拟装置，其特征在于，包括头部仿生模块(1)以及颈部仿生模块(2)；
2.根据权利要求1所述的仰卧前屈拔伸牵引手法的操作模拟装置，其特征在于，所述颈部仿生模块(2)还包括依序连接的头颈连接结构(21)、力传感器(22)以及牵引位移部件(23)；
3.根据权利要求2所述的仰卧前屈拔伸牵引手法的操作模拟装置，其特征在于，所述颈部仿生模块(2)还包括安装限位架构(27)；所述安装限位架构(27)包括安装框体(271)、第一限位滑杆(272)以及第二限位滑杆(273)；
4.根据权利要求3所述的仰卧前屈拔伸牵引手法的操作模拟装置，其特征在于，所述第一级刚度动态调节单元(24)包括对称设于所述安装限位架构(27)上下两侧的第一级弹簧组件(244)以及滚轴(245)；
5.根据权利要求4所述的仰卧前屈拔伸牵引手法的操作模拟装置，其特征在于，所述牵引位移部件(23)的上下两侧为对称的连续曲面；所述牵引位移部件(23)的宽度自右向左逐渐变大。
6.根据权利要求5所述的仰卧前屈拔伸牵引手法的操作模拟装置，其特征在于，所述第二级刚度动态调节单元(25)包括电动推杆(251)以及第二级弹簧组件；所述第二级弹簧组件包括压板(252)、牵引传动...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯宇，林定坤，林方政，詹吉恒，李健，
申请(专利权)人：广东省新黄埔中医药联合创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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