[發明專利]用于關節扭矩測量及訓練系統

有效

• 申請號: 201410299533.4
• 申請日: 2014-06-26
• 公開（公告）號: CN104013408A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 文學森;梁錦倫;張德文;托斯滕·斯特辛
• 申請（專利權）人: 李寧體育（上海）有限公司
• 主分類號: A61B5/107
• 分類號: A61B5/107;A63B23/08;A63B23/10
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 許志勇;劉戈

技術領域

本申請涉及測量器材領域，尤其涉及一種用于關節扭矩測量及訓練系統。

背景技術

在運動科學的角度，人體關節的柔韌度和肢體的強度對運動表現有密切的關系。在臨床方面，中風、痙攣和脊髓神經損傷等神經功能紊亂患者及以長期缺乏運動的傷者往往有肢體攣縮問題而導致癱瘓。在康復過程中，治療師可以通過矯形器、按摩或藥物等不同方法改善關節的活動幅度。而伸展運動便是一種常用的方法。這種治療方法可以由治療師人手或者由機械裝置進行，而測量關節扭矩便是一種客觀的方式去評估不同治療方法對個別病患者的成效。

現有測量關節扭矩的技術中，受試者的肢體首先被固定在測量及訓練系統。當受試者放松時，肢體被系統彎曲及延展，系統上的扭矩傳感器和電腦記錄關節的扭矩。又或是當受試者主動地彎曲及延展肢體時，系統上的扭矩傳感器測量肢體輸出的扭矩及將數據傳送給電腦，并控制驅動馬達的旋轉速度和移動角度作出反饋，向肢體施予援力或阻力，以進行肢體活動或強度訓練。

現有技術在實際應用時，要花較長時間去適當固定被測者肢體在裝置上。因為在這預備過程中，肢體關節軸心和測量裝置的轉軸必須要處于同軸位置，否則測量出來的關節扭矩便會不準確，甚至可能對被測關節造成損傷。現有系統沒有提供方法確定關節軸心是否與系統的轉軸處于同軸位置。而且在應用于痙攣或關節炎等行動不便或肢體僵硬的患者時，往往要花更長時間在肢體位置較對這預備過程上，因此悠長的預備時間往往使操作成本上升和減低系統的實用性。

所以，如何提供一種裝置或設備來確定肢體關節軸心是否與系統的轉軸處于同軸位置，以及縮短較對時間以提高系統實用性便成為亟待解決的技術問題。

發明內容

本申請所要解決的技術問題是提供一種用于關節扭矩測量及訓練系統，以解決難以確定肢體關節軸心是否與現有關節扭矩測量及訓練系統的轉軸處于同軸位置的問題，以及縮短校對時間以提高系統實用性。

為解決上述技術問題，本申請提供了一種用于關節扭矩測量及訓練系統，包括：應用于所述關節的肢體固定器和測量基座，其中，所述肢體固定器，用于固定被測肢體；所述測量基座包括：支撐座、擺動托架、定位器和驅動組件，其中，所述擺動托架、定位器和驅動組件分別固定在所述支撐座上；所述擺動托架包括連接托板和擺動柱，所述連接托板與所述肢體固定器可連接或分離，所述擺動柱連接所述連接托板和所述驅動組件的轉軸；所述定位器投射的定位光線顯示所述擺動托架的擺動軸心的切面位置，使設置在所述肢體固定器上的肢體關節軸心能與所述擺動托架擺動時的軸心對齊；所述驅動組件由電腦控制，擺動所述擺動托架和固定在上的所述被測肢體，并獲取肢體關節的扭矩數據，或根據所獲取的肢體關節的扭矩數據作出反饋，改變所述擺動托架的擺動幅度和速度來改變對肢體關節的輔力或抗力，以達到訓練目的。

進一步地，所述肢體固定器，進一步為包括：平板形或配合肢體形狀的承托裝置，以及用于固定所述被測肢體在所述承托裝置的緊固結構。

進一步地，所述肢體固定器，還包括連接介面，用于連接所述連接托板。

進一步地，所述擺動托架的所述連接托板與所述肢體固定器可連接或分離，為：所述擺動托架的所述連接托板設有對應所述肢體固定器連接介面的吸附式設備；當所述肢體固定器和固定在上的被測肢體根據所述定位器的定位光線定位后，所述吸附式設備啟動將所述肢體固定器固定在所述擺動托架上；或者，受試者通過控制器自行關閉所述吸附式設備，將所述肢體固定器和固定在上的被測肢體與所述測量基座分離。

進一步地，所述吸附式設備，進一步為具有快速連接或分離功能的設備，例如電磁吸附設備或真空吸附設備。

進一步地，所述驅動組件包括驅動馬達、齒輪箱和扭矩傳感器，其中，所述驅動馬達和所述扭矩傳感器經由連接的電腦控制；所述齒輪箱，用于降低所述驅動馬達輸出的轉速并增加輸出扭矩，經過連接的所述扭矩傳感器傳送動力，并擺動所述擺動托架，并屈曲及伸展被測肢體關節；所述扭矩傳感器，用于測量所述齒輪箱和所述擺動托架之間的扭矩數據，并將所述扭矩數據傳送到所述電腦。

與現有技術相比，本申請所述的一種用于關節扭矩測量及訓練系統，達到了如下效果：

1)本申請通過可分離的所述肢體固定器和定位器，使肢體關節與擺動托架的軸心處于同軸后能快速固定位置，確保在測量或訓練時獲得精確的扭矩數據。