CN110354447A - 一种移动训练装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种移动训练装置，涉及康复治疗技术领域，可以包括悬挂系统、训练平台和姿态控制装具；所述悬挂系统包括框架，所述框架的前端设置有开口；所述训练平台设置于所述框架内下方，用于人体训练；所述姿态控制装具穿戴于人体上，所述姿态控制装具与所述框架连接；所述框架上还设置有滑轨和滑车，所述滑车滑动设置于所述滑轨上，所述滑车上安装有悬吊装置，所述悬吊装置与所述姿态控制装具连接。本发明移动训练装置，利用姿态控制导向训练技术主动运动模式达到肢体功能障碍恢复的目的。

Description

一种移动训练装置

技术领域

本发明涉及康复治疗技术领域，特别是涉及一种移动训练装置。

背景技术

现有康复治疗技术：大多是以被动运动模式为主，{现在康复}：被动运动模式为主-良好姿态，主要弊端：

一对一手法训练，人力资源消耗多、效率低、治疗师劳动强度大；

设备种类繁多、占用空间大、受众有限，经济效益比欠佳；

治疗师占主导地位，患者的参与性及积极性明显不足；

个体化治疗及康复，没有团队、没有交流、没有必要的训练氛围；

重视患者的内心体验差、缺乏心理辅导、训练过程的趣味性不足。

在目前的临床康复治疗中，更多的治疗者主要以被动运动训练为主(这也是目前临床康复训练的特点)：

1、治疗过程机械化，不费脑力，患者在治疗者的控制之下；

2、即时“效果”好(即肢体肌肉容易被拉松，异常姿势被抑制见效快等)，治疗者看起来很卖力，家属很认可；

3、家属一般认为患者就是一个病人，就是应该躺着被动的接受治疗，训练者就应该卖力的给病人做训练，使紧张的肢体“松”下来，紧张的肢体“松”下来了就好了(采取被动治疗的治疗者也是这么认为的)。(注：其实治疗者和家属想通过拉、摇等动作把肌张力降下来，往往事与愿违。)

在康复训练中最常见的被动方法有：

1、关键点控制(Bobath技术的主要手法)。

2、局部牵伸、关节压缩、被动屈伸、局部刺激(体表、本体感受器)等。

3、神经易化技术(Vojta、Rood等)。

4、牵拉、扩大关节活动范围、穿戴矫形器、站斜板、站站立架等。

5、经络导频、脑循环、体外反博、高压氧等仪器治疗。

6、脑神经营养药、肉毒毒素等临床治疗。

7、传统的中医中药、针灸、推拿(按摩)、穴位注射等。

而主动运动训练的出发点：以患者自主运动为主，治疗者为辅，以运动功能和运动能力为导向，使患者达到随意运动为目的。治疗者没有把患者当病人，而已把患者当做一个普通的人，治疗者所做的就是教会患者如何去运动，协助患者运动，想办法创造条件让患者运动，解除限制患者运动的障碍，帮助患者建立起运动功能和运动能力，以达到随意运动。

主动运动训练的特点：

1、表面看起来治疗者不用力，好像在陪患者玩，家属很不理解，在效果没出来之前，治疗者有压力。

2、在主动运动训练的过程中，治疗者很费脑力，要时刻观察患者运动，以发现患者每个动作出现微小变化的瞬间，顺势引导，而且绞尽脑汁想方设法让患者更好的去运动来提高运动功能和运动能力。

3、治疗者在异化患者运动功能和运动模式的过程中很费体力，比被动运动训练者有过之而不及。高水平的治疗者动作很优美(注意不是温柔)，达到了一种艺术化。

主动运动训练和被动运动训练对肌肉的改变：

被动运动训练：肌肉松软，缺乏功能。

主动运动训练：肌肉富有弹性，恢复肌肉正常功能。

主动运动训练和被动运动训练的作用：

被动运动训练：

作用：即时效果好，患者在静态下肌肉和肢体紧张很快就被放松，关节被动活动度好，姿势矫正好。

缺点：对促进运动功能和提高运动能力及降低姿势性紧张作用微小，长期以往会使患者失去运动功能和运动能力；过度的扩大关节活动度会使患者控制能力下降。

主动运动训练：

作用：促进运动功能，促进正常运动模式，提高运动能力等。

主动运动训练的意义：

1、促近运动形态知觉运动幅度知觉身体的方位知觉；

2、根据运动时所提供的感觉信息特点促进：

(1)主动运动时的用力感觉；

(2)运动器官各部分发生改变时的感觉；

(3)分辨运动器官活动开始与终结时的方位感觉；

(4)运动器官提升到一定高度时的重力感觉；

(5)身体运动的速度感觉；

(6)身体表面接触物体时的触摸感觉；

(7)身体和运动器官变化时的各种平衡感觉；

(8)来自内脏器官的各种机能感觉；

3、效果

(1)提高运动感觉的清晰度；

(2)空间、时间知觉的精确性；

(3)运动思维过程的敏捷性、灵活性；

(4)情绪的稳定性；

(5)意志的坚韧性；

主动运动训练的重要性：

1、学习新的运动机能必须是主动的，只做被动运动难以学到新的运动模式。

2、只有主动运动才说明某一项运动机能在中枢神经系统形成了回路。

3、主动训练对生活的指导意义更大：感受、学习、熟悉、习惯、掌握、应用、指导日常生活。

4、婴幼儿脑瘫主动运动训练必不可少。

因此，亟需提供一种新的训练装置，以实现患者的主动运动训练。

发明内容

本发明的目的是提供一种移动训练装置，利用姿态控制导向训练技术主动运动模式达到肢体功能障碍恢复的目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种移动训练装置，包括悬挂系统、训练平台和姿态控制装具；所述悬挂系统包括框架，所述框架的前端设置有开口；所述训练平台设置于所述框架内下方，用于人体训练；所述姿态控制装具穿戴于人体上，所述姿态控制装具与所述框架连接；所述框架上还设置有滑轨和滑车，所述滑车滑动设置于所述滑轨上，所述滑车上安装有悬吊装置，所述悬吊装置与所述姿态控制装具连接。

优选的，所述框架为圆形或方形的立体结构框架。

优选的，所述框架上设置有第一定位装置，所述姿态控制装具包括固定带，所述固定带上设置有第二定位装置，所述第一定位装置与所述第二定位装置通过连接绳连接，所述第二定位装置通过连接绳与所述悬吊装置连接。

优选的，所述训练平台上设置有第三定位装置，所述第三定位装置通过连接绳与所述第一定位装置连接。

优选的，所述训练平台包括两层平台，两层所述平台之间均布有多个弹簧。

优选的，所述训练平台上设置有充气气囊。

优选的，所述框架的底部设置有移动轮。

优选的，所述移动轮连接有驱动装置，所述驱动装置连接有微控制器。

优选的，所述移动轮装配有刹车装置。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

1、以主动运动为主导的康复训练打破传统的被动运动为主导的康复模式，很好地满足肢体功能障碍的需要。

2、成本低，功能强大，治疗手段丰富，一套可以替代现有康复由多种单一功能组成的康复治疗模式，治疗手段千变万化完全满足肢体功能障碍治疗需要。

治疗理念及技术先进：通过姿态控制导向的治疗技术完成训练目标。

①在静态姿势及动态动作或移位上提供最正常的体位姿态。

②重新训练神经系统，使异常肌张力正常化，以便进行新功能的学习。

③降低异常病理反射的影响。

④恢复生理性协同运动模式。

⑤增加关节主动活动度，提高肌力和肌耐力。

⑥改善身体的功能及活动技巧，以达到生活独自主立的目标。

⑦增加本体感觉输入，提供适当的触觉及感觉刺激，恢复正确的姿态及自主动作。

⑧改变前庭系统，增进身体感觉及身体空间定向能力；对于较弱的肌群和肌肉提供外在的支持与稳定

⑨减少不正常的病理反射和僵硬的协动作姿态。提供动态姿势矫正，让身体能在最正常状态下维持静态的姿势或动态的移位。

⑩刺激大脑以重新训练中枢神经系统，提高语言的输出和流畅度，加速新建运动模式和功能性技巧的发展。

3、移动控制系统智能化可以根据患者功能姿态及治疗方案进行动态训练，完成功能恢复程序：静态-动态-协调-功能恢复训练模式。

4、在矫正异常姿态下完成站立及行走训练。

5、利用不稳定平台及蜘蛛网训练技术增加运动协调能力。

6、通过悬挂技术降低肌张力缓解痉挛。

7、利用滑轨滑车可以将重症患者转移到训练平台上，利用悬挂系统、姿态控制装具及姿态控制导向训练技术，通过悬挂系统整体移动(移动速度、方向、频率、震动等)智能化控制完成对重症患者的康复训练。

8、人工智能装置的电机驱动装置可以控制悬挂系统行进方向、速度、转向、时间及运动轨迹记录并与手机、计算机连接打印训练结果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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发明的一些实施例，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为本发明语音控制流程图；

图2为本发明移动训练装置的结构示意图；

图3为本发明中立柱的结构示意图；

图4为本发明中伺服电机的结构示意图；

图5为本发明中训练平台的结构示意图；

其中，1、横梁，2、立柱，3、连接架，4、脚轮，5、定位孔，6、伺服电机，7、训练平台，8、弹簧，9、挂钩，10、挂环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种移动训练装置，利用姿态控制导向训练技术主动运动模式达到肢体功能障碍恢复的目的。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

如图1-5所示，本实施例提供一种移动训练装置，包括悬挂系统、训练平台7和姿态控制装具；所述悬挂系统包括框架，所述框架的前端设置有开口；所述训练平台7设置于所述框架内下方，用于使人体位于其上进行训练；所述姿态控制装具穿戴于人体上，所述姿态控制装具与所述框架连接；所述框架上还设置有滑轨和滑车，所述滑车滑动设置于所述滑轨上，所述滑车上安装有悬吊装置，所述悬吊装置与所述姿态控制装具连接。

在本实施例中，悬挂系统是由带有开口的圆形、方形等带有立体结构的框架组成，框架由立柱2、横梁1、连接架3组成。框架上由多个可用于连接的第一定位装置，第一定位装置采用挂环10、挂钩或定位孔5等结构，用于与连接绳，带，弹力绳或矫形装具等连接；如图2和3所示，框架为圆形的立体结构框架，连接架3则采用圆环结构，立柱上设置挂环10和定位孔5。

在本实施例中，所述姿态控制装具包括固定带，固定带设置有多个，可以穿戴在不同的身体部位(头、颈部、胸部、腰部、骨盆、四肢)，所述固定带上设置有第二定位装置，第二定位装置可以采用挂环、挂钩，所述第一定位装置与所述第二定位装置通过连接绳连接，所述第二定位装置通过连接绳与所述悬吊装置连接，连接绳可以采用弹力绳。

姿态控制装具调整身体姿态是通过控制弹力绳的拉力、方向、压力等矫正身体异常姿态、给与弱肌力的支持、输入正确的本体感觉达到康复治疗目的。

康复治疗时，身体处于悬挂系统中通过连接绳、带等与框架上的挂环10、挂钩等连接矫正身体姿态，通过力线、拉力、方向的调整给身体输入外力影响达到身体主动训练激发残存功能的目的，人体处于弹簧连接板(训练平台7)上给身体增加了不稳定因素，身体通过对不稳定状态的控制激发主动运动能力；框架上方安装的滑轨、滑车、悬吊装置用于悬吊训练，完成站立及行走训练，悬吊装置为现有装置，可以采用吊钩等。

在本实施例中，训练平台7是训练用的平面，训练平台7既可以与框架联合使用也可以独立使用，其训练原理是患者通过训练平台7自身的不稳定平面或者结合外力施加变化的控制，从而达到激发自身主动控制能力的训练；训练平台7材料可以采用金属或者非金属，可以设置一个可充气的气囊充气，本实施中可以通过训练平台7上的第三定位装置与框架连接，第三定位装置采用挂环或者是带有弹簧的挂钩9；训练平台7设计两层，两层之间带有弹簧8，结合平台运动方向可以是单一方向也可以是多方向运动，可以是旋转也可以上下起伏。训练平台7形状可以是方形、长方形、圆形、椭圆形或者是不规则形状。

在本实施例中，框架还连接有移动控制系统，移动控制系统包括安装在悬挂系统下方的带有刹车装置的脚轮4，脚轮4可以连接有人工智能控制的电机驱动装置，亦可以采用常规的机械控制。

在本实施例中，脚轮4可以选用万向轮或者其他满足需要的脚轮4，均布设置有四个，驱动装置选用4个360度舵机或者称作伺服电机6，驱动装置连接有微控制器，微控制器采用基于ARM-Cortex-M4内核的芯片，Freescale Kinetis系列的MK60DN512ZVLQ100。

若想让平台向固定的一个方向前进，只需控制框架的前进方向那侧的脚轮向轴心处方向向心旋转，而背离前进方向的脚轮向背离轴心处旋转；同时为了保持运动平稳和可靠，必须保证4个脚轮的运动速度相同。同理，可以得出实现前行、后退、左右横移的运动规律。在操作中微控制器可以连接现有的光、磁或声音等传感器，通过遥控、循迹或声控等控制悬挂系统行进方向，上述控制可采用常规的系统控制。

在本实施例中，如图1所示，采用语音识别技术，可通过语音命令对其行驶状态进行控制。

运动控制采用语音控制和中断定时控制相结合，通过语音触发框架的智能脚轮4移动，框架移动之后，随时可以通过语音指令改变框架的运动状态。在每一次动作触发的同时启动定时器，如果框架由于某些原因不能正常的接收语音指令，则只要定时时间到，中断服务程序会发出指令让框架停下来。

语音控制框架移动的主要功能：

1.可以通过简单的I/O操作实现框架的前进、后退、左转、右转功能；

2.利用系统的语音播放和语音识别资源，实现语音控制的功能；

3.可以在行走过程中声控改变框架运动状态；

4.在超出语音控制范围时能够自动停车。

在本实施例中，通过人工智能控制的电机驱动装置可以通过遥控、循迹、声控、控制悬挂系统行进方向360°灵活转弯，而且还可以设置前进、后退、左右转、横向移动、调速、急停、异常灯指示、通电灯指示、权限钥匙等按钮，以便进行控制。时间及运动轨迹记录并与手机、计算机连接打印训练结果。移动控制系统利用移动可控的(与患者能力相适应)功能制造了人为的不稳定形态，这样可以协助患者做移动减重训练，身体卧位、坐位、跪位、跪立位、站立位平衡反应及身体协调能力训练，尤其是对重症卧位的康复提供了更多康复手段方法的选择性。

本实施例的工作过程如下：

移动训练系统通过姿态控制导向训练技术实现肢体功能障碍恢复功能的、以主动运动为主康复训练技术，移动训练系统是实现姿态控制导向训练技术不可或缺的手段和工具。

人的肢体功能缺失会导致姿势异常，本实施例中姿态控制导向训练技术是利用框架、弹力绳、固定带以及不稳定因素通过将异常姿态的矫正达到患者的正常姿势并产生主动运动的任务导向性训练(为以目标为导向的功能行为的运动控制训练。

理论机制：反复的任务导向性训练能影响中枢神经系统的适应性：促进脑功能的重组、及使其自身能力最大化(超量恢复机制：肌肉或者肌群在适当运动练习之后，会使肌肉产生适度的疲劳和形态功能等等方面一定程度的下降。通过适当时间的休息，可以使肌肉的力量和形态功能等方面恢复到运动前的水平，并且在一定时间之内，还可以继续上升并且超过原有水平。随休息的时间延长，又逐渐下降回原有的功能水平。如果下一次练习是在超量恢复(肌肉功能上升并超过原有水平的一段时间内)的阶段进行的，就可以保持超量恢复不会消退，并且能逐步积累练习效果。如此通过反复的肌力练习就可以使肌肉体积增大，肌肉力量增强。这就是“超量恢复”。)从而使患者功能恢复正常的技术。

使用方法：比如一位偏瘫患者早期座位平衡能力不足(表现：身体躯干偏离中心点)导致身体向患侧倾斜。让患者坐位于移动训练系统框架的中央的方凳上，方凳下面有不稳定的训练平台，患者穿戴胸部固定带，通过多组弹力绳与框架进行连接，其中2组弹力绳在患者胸部两侧向上连接到框架的上方，通过调节2根弹力绳的张紧度(拉力)对患者躯干支持起到助力作用，另加2-4根弹力绳在身体两侧连与框架做横向连接，通过调整弹力绳拉力及方向矫正身体的异常姿势直到到达正常姿势为好，训练中充分利用了患者座位下的不稳定平板产生的不稳定使患者对打破平衡的调整完成了主动运动训练的目的。

患者姿态矫正是需要给与适当的辅助支持，给与辅助的多少是看患者功能的缺失多少来决定的，比如，设定能够保持正常姿势的正常功能是100，患者的能力是30，只需要辅助70，患者的能力30加辅助70就是100，也就是会到达正常的姿态。其康复的意义就在于利用了姿态控制导向训练技术让患者能够发挥出自身的能力(主动运动)、正常姿态、能力最大化。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种移动训练装置，其特征在于：包括悬挂系统、训练平台和姿态控制装具；所述悬挂系统包括框架，所述框架的前端设置有开口；所述训练平台设置于所述框架内下方，用于人体训练；所述姿态控制装具穿戴于人体上，所述姿态控制装具与所述框架连接；所述框架上还设置有滑轨和滑车，所述滑车滑动设置于所述滑轨上，所述滑车上安装有悬吊装置，所述悬吊装置与所述姿态控制装具连接。

2.根据权利要求1所述的移动训练装置，其特征在于：所述框架为圆形或方形的立体结构框架。

3.根据权利要求2所述的移动训练装置，其特征在于：所述框架上设置有第一定位装置，所述姿态控制装具包括固定带，所述固定带上设置有第二定位装置，所述第一定位装置与所述第二定位装置通过连接绳连接，所述第二定位装置通过连接绳与所述悬吊装置连接。

4.根据权利要求3所述的移动训练装置，其特征在于：所述训练平台上设置有第三定位装置，所述第三定位装置通过连接绳与所述第一定位装置连接。

5.根据权利要求1或4所述的移动训练装置，其特征在于：所述训练平台包括两层平台，两层所述平台之间均布有多个弹簧。

6.根据权利要求5所述的移动训练装置，其特征在于：所述训练平台上设置有充气气囊。

7.根据权利要求1所述的移动训练装置，其特征在于：所述框架的底部设置有移动轮。

8.根据权利要求7所述的移动训练装置，其特征在于：所述移动轮连接有驱动装置，所述驱动装置连接有微控制器。

9.根据权利要求8所述的移动训练装置，其特征在于：所述移动轮装配有刹车装置。