[發(fā)明專利]一種等速肌力訓練系統(tǒng)及其控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010901660.2
• 申請日: 2020-09-01
• 公開（公告）號: CN111939525A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邢金秋;都吉良;黃日新;楊國波;陳勇;曾惠聰;周鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州一康醫(yī)療設(shè)備實業(yè)有限公司
• 主分類號: A63B23/035
• 分類號: A63B23/035;A63B24/00;A63B71/06
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

1.一種等速肌力訓練系統(tǒng)，其特征在于，包括動力組件和控制組件，所述動力組件包括：

輸出桿；

動力模塊，所述動力模塊包括電機和減速機，所述減速機的一端設(shè)有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸與所述輸出桿固定連接，所述減速機的另一端與所述電機連接，所述電機的輸入端與所述控制組件的輸出端連接；

角度采集模塊，所述角度采集模塊用于采集所述輸出桿的角度參數(shù)，所述角度采集模塊的輸出端與所述控制組件的第一輸入端連接；

扭矩采集模塊，所述扭矩采集模塊用于采集所述轉(zhuǎn)軸的扭矩參數(shù)，所述扭矩采集模塊的輸出端與所述控制組件的第二輸入端連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種等速肌力訓練系統(tǒng)，其特征在于，所述角度采集模塊為編碼器，所述編碼器安裝于所述電機上，所述編碼器的輸出端與所述控制組件的第一輸入端連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種等速肌力訓練系統(tǒng)，其特征在于，所述扭矩采集模塊包括電阻應變片、信號處理單元以及信號傳輸單元，所述電阻應變片安裝于所述轉(zhuǎn)軸上，所述電阻應變片的輸出端通過所述信號處理單元和所述信號傳輸單元連接至所述控制組件的第二輸入端。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種等速肌力訓練系統(tǒng)，其特征在于，所述動力組件還包括：

殼體，所述動力模塊、所述角度采集模塊和所述扭矩采集模塊均設(shè)置于所述殼體內(nèi)；

限位裝置，所述限位裝置固定在所述殼體一端，所述轉(zhuǎn)軸穿設(shè)所述限位裝置，并從所述限位裝置伸出與所述輸出桿固定連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種等速肌力訓練系統(tǒng)，其特征在于，所述控制組件包括處理器和電機驅(qū)動器，所述處理器的輸出端通過所述電機驅(qū)動器連接至所述電機的輸入端，所述角度采集模塊的輸出端與所述處理器的第一輸入端連接，所述扭矩采集模塊的輸出端與所述處理器的第二輸入端連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種等速肌力訓練系統(tǒng)，其特征在于，所述等速肌力訓練系統(tǒng)還包括人機交互組件，所述人機交互組件包括顯示器和輸入裝置，所述顯示器和所述輸入裝置均與所述處理器電連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的一種等速肌力訓練系統(tǒng)，其特征在于，所述等速肌力訓練系統(tǒng)還包括底座組件，所述底座組件包括：

底座，所述底座的一端與所述控制組件固定連接；

旋轉(zhuǎn)升降機構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)升降機構(gòu)與所述動力組件連接，所述旋轉(zhuǎn)升降機構(gòu)包括第一調(diào)節(jié)桿和第二調(diào)節(jié)桿，所述第一調(diào)節(jié)桿用于調(diào)節(jié)所述動力組件的高度，所述第二調(diào)節(jié)桿用于調(diào)節(jié)所述動力組件的旋轉(zhuǎn)角度。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種等速肌力訓練系統(tǒng)，其特征在于，所述等速肌力訓練系統(tǒng)還包括座椅組件，所述座椅組件包括座椅和座椅調(diào)節(jié)機構(gòu)，所述座椅通過所述座椅調(diào)節(jié)機構(gòu)活動設(shè)置在所述底座上。

9.一種等速肌力訓練系統(tǒng)的控制方法，用于通過如權(quán)利要求1至8任一項所述的等速肌力訓練系統(tǒng)執(zhí)行，其特征在于，包括以下步驟：

角度采集模塊采集輸出桿的角度參數(shù)并將所述角度參數(shù)傳輸至控制組件；

控制組件根據(jù)所述角度參數(shù)和預先獲取的肢體重力力矩參數(shù)得到肢體重力對轉(zhuǎn)軸的第一力矩；

控制組件通過電機對轉(zhuǎn)軸輸出第二力矩，所述第二力矩與所述第一力矩大小相同且方向相反；

扭矩采集模塊采集轉(zhuǎn)軸的扭矩參數(shù)并將所述扭矩參數(shù)傳輸至控制組件；

控制組件根據(jù)所述扭矩參數(shù)和所述第一力矩得到肢體的肌力參數(shù)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法還包括獲取肢體重力力矩參數(shù)的步驟，其具體為：

角度采集模塊采集輸出桿的靜止角度參數(shù)并將所述靜止角度參數(shù)傳輸至控制組件；

扭矩采集模塊采集轉(zhuǎn)軸的靜止扭矩參數(shù)并將所述靜止扭矩參數(shù)傳輸至控制組件；

控制組件根據(jù)所述靜止角度參數(shù)和所述靜止扭矩參數(shù)得到肢體重力力矩參數(shù)；

其中，所述靜止角度參數(shù)和所述靜止扭矩參數(shù)是在肢體與輸出桿靜止不動時采集得到的。