[實用新型]人體平衡功能測試系統的動態踏板裝置

無效

• 申請號: 200720131074.4
• 申請日: 2007-12-18
• 公開（公告）號: CN201147303Y
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發明（設計）人: 宋愛國;康妮;韋雪文
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B19/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 陸志斌

一、技術領域

本實用新型屬于康復醫療器械領域，是一種動態踏板機構，尤其是一種應用于動態平衡功能測試系統的人體平衡功能測試系統的動態踏板裝置。

二、背景技術

平衡是人體運動機能的中心。人體對平衡功能的維持是一個綜合的神經肌肉過程，是需要借助視覺系統、聽覺前庭系統和本體感覺系統的協同作用來完成的。

用平衡測試儀來檢查人的重心擺動情況，是近年來發展較快的一種定量評定平衡能力的方法。根據測力臺是否運動，平衡功能測試系統分為兩種：靜態平衡儀和動態平衡儀。靜態平衡儀主要通過分析人站在靜止測力臺上重心軌跡的變化，及相關的評定參數的值來測試人的平衡功能。它的缺點在于沒有將三個感覺系統完全區分開來研究。動態平衡儀是在靜態平衡儀的基礎上利用測力臺下面的控制裝置使踏板或測力臺進行左右，前后向的擺動，使受檢者的本體感覺受到干擾，同時進行視覺上的干擾，實現了將三個系統區分開研究。目前動態平衡儀的踏板是通過使其繞兩個相互垂直的軸旋轉的方法來實現各向擺動的，但這種踏板的控制需通過坐標旋轉變換來實現，這涉及到矩陣運算，算法復雜，運算量大，軟硬件成本高。而本實用新型通過三點位置控制踏板傾角姿態的計算量大大減小，算法簡單，可以使用單片機直接控制，減少了動態踏板的軟硬件成本。

三、發明內容

本實用新型提供一種應用于動態平衡功能測試系統的動態踏板裝置，該裝置結構簡單，實現了踏板的萬向擺動，易于控制，成本低廉。

本實用新型采用如下技術方案：

由測力臺和動態踏板組成，測力臺包括測力臺箱體，在測力臺箱體內設有至少3個力傳感器，動態踏板設在測力臺上，其特征在于動態踏板由踏板支架、踏板和螺旋傳動機構組成，螺旋傳動機構包括電機和導桿，電機和導桿連接于踏板支架，在電機動力輸出軸上連接有螺桿，在螺桿螺紋連接有L形支架，該支架與為其導向的導桿滑動連接，在該支架上設有萬向節且與萬向節的一端連接，萬向節的另一端與上述踏板連接，上述力傳感器的觸頭與動態踏板的踏板支架在力傳感器工作時相接觸。

本實用新型是由電機帶動螺桿轉動，實現支架的上下運動，再通過確定踏板傾角位置，實現踏板的各向擺動。

與現有技術相比，本實用新型具有如下優點：

(1)本實用新型通過三組上述機構確定一個平面，實現踏板的各向擺動，滿足了平衡測試和醫學研究的需求。(2)該機構電機的轉角與萬向節的位移成正比，易于控制踏板的傾角位置。(3)與其他控制踏板姿態的方法相比較，通過三點位置控制踏板傾角姿態的計算量大大減小，算法簡單，可以使用單片機直接控制，減少了動態踏板的軟硬件成本。

四、附圖說明

圖1是本實用新型實施例的結構示意圖。

圖2是本實用新型實施例的內部結構分解圖。

圖3是本實用新型實施例中測力臺的剖視圖。

圖4是本實用新型的螺旋傳動機構結構示意圖。

五、具體實施方案

參照圖1，一種人體平衡功能測試系統的動態踏板裝置，由測力臺1和動態踏板3組成，測力臺1包括測力臺箱體101，在測力臺箱體101內設有至少3個力傳感器102，動態踏板3設在測力臺箱體101上；參照圖3，動態踏板3由踏板支架303、踏板304和螺旋傳動機構305組成，參照圖4，螺旋傳動機構305包括電機3057和導桿3055，電機3057和導桿3055連接于踏板支架303，在本實施例中，電機3057和螺桿3053可通過支撐架3052與踏板支架303連接，即：將電機3057和導桿3055設置在支撐架3052上，再將支撐架3052與踏板支架303連接，在電機3057動力輸出軸上連接有螺桿3053，在螺桿3053螺紋連接有L形支架3054，該支架3054與為其導向的導桿3055滑動連接，在該支架3054上設有萬向節3051且與萬向節3051的一端連接，萬向節3051的另一端與上述踏板304連接，上述力傳感器102的觸頭與動態踏板3的踏板支架303在力傳感器102工作時相接觸。

在本實施例中，電機3057的動力輸出軸通過聯軸器3056與螺桿3053連接。力傳感器102采用4個且分別位于測力臺箱體101內的拐角處。螺旋傳動機構305采用3個且該3個螺旋傳動機構305的與踏板304的連接點構成等腰三角形。

如圖2和圖3所示，三組螺旋傳動機構的支撐架頂部分別固定在踏板支架303上的三個位置371、372和373，螺旋傳動機構的萬向節分別固定在踏板304上的三個位置361，362，363，各傳感器安裝于測力臺箱體內，踏板支架303直接作用于四個力傳感器上，各螺旋傳動機構與測力臺側壁和底部均無接觸。被測者站在踏板上，電機通過螺旋傳動機構帶動踏板微小擺動，對被測者的本體感覺進行干擾，此時通過傳感器記錄下的人體重心軌跡即為動態姿勢圖。