[發明專利]四自由度的人體電刺激下動態平衡能力測試裝置及方法

有效

• 申請號: 202010159417.8
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111419627B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 周籽佑;陳凱;毛文澤
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G06F17/11
• 分類號: G06F17/11;A61H1/00;A61N1/36;A61B5/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱月芬

1.四自由度的人體電刺激下動態平衡能力測試裝置，其特征在于包括擺動臺(1)、擺動機構(2)、下護板(3)、上護欄(4)、觸控平臺(5)、電流發生器(6)；所述的擺動臺(1)表面光滑，其內部封裝了四個力傳感器，排列于四個角；在擺動臺(1)下設置有一塊鋁合金鋼板，用螺栓與擺動臺(1)鉚接，鋁合金鋼板下表面連接有擺動機構(2)；護欄由上護欄(4)和下護板(3)兩部分組成，其中上護欄(4)由鋼制圓管組成三面圍欄，下護板(3)是帶有底板的用鋁板圍制的三面擋板，且下護板(3)的三面擋板上焊接有與上護欄(4)中鋼制圓管圍欄相配合的鋼管，使得上護欄(4)的鋼管能夠插入下護板(3)，從而起到方便拆卸的作用，在上護欄頂部設置有用于綁安全帶的鋼管結構(4-1)；上護欄上還設置有抓手(4-2)；整個擺動機構和護欄用四個置于底板四個角位置的萬向調節腳支撐；所述的電流發生器(6)與觸控平臺(5)置于擺動臺(1)與護欄的側邊，其中電流是通過安裝于觸控平臺下方的電流發生器(6)產生，且通過觸控平臺(5)上方的觸摸式屏幕進行控制，通過觸控平臺調節產生的電流的強度大小與刺激時間，同時觸控平臺還能控制擺動臺(1)的擺動方向和擺動時間；觸控平臺是用四個布置于平臺底部四個角的萬向調節腳支撐于地面的；

擺動機構(2)包括轉接臺(2-1)、伺服電動推桿(2-2)和傳動裝置(2-3)，四個伺服電動推桿(2-2)與四個傳動裝置(2-3)配合連接，分別設置在正方形的擺動臺(1)下方對應的四條邊上；轉接臺(2-1)的上表面與鋁合金鋼板下表面相連接；

轉接臺(2-1)是通過法蘭盤(2-1-2)將限位器(2-1-3)與球面軸承座(2-1-1)連接組成，起到支撐作用，同時確保測力臺的多自由度擺動；傳動裝置(2-3)包括八個硅膠腳(2-7)與四根連桿，八個硅膠腳分別對應設置在四根連桿的兩端；其中位于連桿上方的四個硅膠腳用螺絲鉚接在鋁合金鋼板下表面，且分別置于鋁合金鋼板下表面四條邊中間位置，距離邊緣處5-10cm；位于連桿下方的四個硅膠腳與四根連桿通過萬向節鉸鏈，且設置在底板上表面，具體設置在底板四條邊靠左位置，距離邊緣處5-10cm；四個連桿一端通過魚眼軸承(2-5)與伺服電動推桿(2-2)相連接，伺服電動推桿(2-2)的另一端通過支撐座(2-6)連接到底板上，且位置布置于底板的四個角，用螺絲螺母固定。

2.根據權利要求1所述的四自由度的人體電刺激下動態平衡能力測試裝置，其特征在于所述觸控平臺(5)和電流發生器(6)的型號分別為Micorsoft/微軟SurfacePro7和DPS-305CF。

3.根據權利要求1或2所述的四自由度的人體電刺激下動態平衡能力測試裝置，其特征在于該裝置工作過程如下：

工作時，伺服電動推桿(2-2)在驅動電機(2-4)的驅動下實現伸縮運動，從而帶動傳動裝置(2-3)轉動，并通過控制擺動臺的四個伺服電動推桿做不同狀態的運動，實現擺動臺不同運動方式，具體是：當要求實現擺動臺前后方向擺動時，此時擺動臺的左右兩個伺服電動推桿不工作且保持在復位狀態即推桿伸長到最大伸長長度的一半，其中位于前部的電動推桿在驅動電機的驅動下縮回到氣缸內，位于后部的電動推桿伸長，從而使得擺動臺向前傾；當前部電動推桿縮回到極限位置時，后部的電動推桿此時也伸長到了極限位置；然后前部電動推桿由縮變伸，后部電動推桿由伸變成縮，從而實現擺動臺由前傾轉變為后傾；前后電動推桿循環的做上述運動可以實現擺動臺前后方向周期性擺動；和前后擺動一樣的原理，通過控制左右兩個電動推桿的一伸一縮可以實現擺動臺左右方向周期性擺動。