[發明專利]一種動物的三維振動訓練方法及頻率參數的選取方法

有效

• 申請號: 202110341576.4
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113229171B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 劉暢;姜丁文;陳曄;梅晰凡
• 申請（專利權）人: 錦州醫科大學
• 主分類號: A01K15/02
• 分類號: A01K15/02
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 王力文

本發明提供一種動物的三維振動訓練方法及頻率參數的選取方法，包括以下步驟：步驟1：制備試驗用動物，構建試驗測試系統；步驟2：在三維振動臺上對動物進行掃頻振動，將沒有生命體征的該動物再進行掃頻振動；對動物進行兩次掃頻振動的同時，通過兩枚三向加速度傳感器分別測量動物和工作臺豎直、水平左右和水平前后三個方向的加速度信號；步驟3：將所述步驟2中的加速度信號傳輸至電腦并進行處理，確定動物身體固有頻率的范圍。利用本發明提出的方法，可以準確地得到試驗用動物沿豎直、水平前后和水平左右三個方向的固有頻率，并設計了7類三維振動訓練模式，這為動物甚至人的全身振動訓練試驗的設計提供了依據。

技術領域

本發明屬于生物力學領域，涉及一種動物的三維振動訓練模式及頻率參數的選取方法。

背景技術

全身振動訓練(Whole body vibration,WBV)是一種利用振動設備對生物體進行振動激勵，通過刺激神經肌肉反射，從而提高主動肌的激活程度，進而提高神經-肌肉系統興奮性的訓練。該訓練法具有非藥性和無創性的特點。由于全身振動訓練對機體的神經-肌肉-骨骼系統的改善作用,因此近幾年在國內外逐漸將它引入到了運動員的日常訓練和大眾的運動康復訓練中。

與此同時，研究人員也發現，WBV也對不少慢性疾病，如對于糖尿病、心血管疾病、骨質疏松等，可以起到積極的防控改善作用，因此，國內學者進行了大量以動物為研究對象的WBV相關試驗研究。振動有兩個重要的參數：頻率和振幅，其中尤以頻率參數最為重要，因為當WBV中振動設備所激勵的振動頻率達到生物體的固有頻率時，會引起身體及內部器官的共振，不但不能對各類疾病起到防控作用，反而會造成器官的物理損傷、代謝紊亂、內分泌失調等組織損傷和生理功能障礙。因此，合理選取的振動頻率就尤為重要。這就要求通過合理的方法確定動物的固有頻率范圍。但是，國內的學者在選擇WBV頻率的時候，并未以此為參照進行試驗，而對于動物固有頻率范圍的確定也鮮有研究。與此同時，傳統的WBV大都是一維振動，少有二維振動，而無三維WBV的應用，如何能科學、安全的進行三維WBV亦變得非常重要。

發明內容

為解決上述問題，本發明提出了一種動物三維振動訓練方法以及對應頻率參數的選取方法。

為實現上述目的，本發明提供了如下的技術方案。

一種動物的三維振動頻率參數的選取方法，包括以下步驟：

步驟1：將背部設有三向加速度傳感器一的試驗動物的四肢置于其腹部下方，腹部和四肢與三維振動臺工作臺面貼合；在三維振動臺工作臺面上固定一枚三向加速度傳感器二，將三向加速度傳感器一和三向加速度傳感器二接入數據采集卡；

步驟2：首先在三維振動臺上對該動物進行掃頻振動，然后對沒有生命體征的該動物再進行掃頻振動；對動物進行兩次掃頻振動的同時，通過三向加速度傳感器一和三向加速度傳感器二分別測量動物和工作臺的加速度信號；

步驟3：對所述步驟2中的加速度信號進行處理，確定動物身體固有頻率的范圍。

優選地，所述步驟2中測得的加速度信號包括豎直、水平左右和水平前后三個方向。

優選地，所述步驟2包括以下步驟：

步驟2.1：對三維振動臺的三維線性掃頻范圍設置為0-200Hz，增量分辨率為1Hz，線性掃頻的頻率變化率設置為aHz/s，a≤0.5，加速度g值為a/2m/s²，則掃頻頻率f與時間t的函數關系為：

f＝at (1)

開啟三維振動臺，采集獲得該動物和三維振動臺工作臺的三向加速度信號；

步驟2.2：保持同一加速度g值，重復執行所述步驟2.1四次；