[发明专利]肢体协调运动康健椅工作位置的确定方法

说明书

技术领域：

本发明涉及肢体协调运动康健椅工作位置的确定方法，属于康复与健身器械领域。

背景技术：

年来，由生理机能衰退、中风偏瘫、脊髓损伤等原因导致的肢体运动功能障碍的患者数量越来越多，通过简单的医疗设备或人工康复护理对其进行康复治疗，已经远不能满足他们的需求。芜湖天人智能机械有限公司的在先申请：一种肢体协调运动康健椅(2014101227578、2014201477507)或可折叠、可变轨的上下肢协调运动训练椅(2013204135066)，旨在为这些康复者提供个性化的康复训练。针对不同身高的使用人群，由于肢体尺寸以及肢体的健康状况不同，需要的训练轨迹和训练幅度也不尽相同，这就需要将康健椅的训练机构调节到合适的工作位置来满足使用者要求。因此，针对不同身高人群康健椅工作位置的确定十分有必要，此外，步长是步态特征中重要参数之一，反映着人的行走能力，不同人步长存在一定差异。因此，对运动轨迹的幅度合理规划有助于康复者的科学训练，康复者在偏瘫状态下，其训练幅度应该小于正常人体行走。因此，将规划的幅度设定为500mm，400mm，300mm三种情况有助于提高使用者使用效率。

发明内容：

为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种肢体协调运动康健椅工作位置的确定方法，对于不同身高的使用人群，康健椅工作位置的确定方法是：建立训练机构骨架参数模型；利用建立的训练机构骨架参数模型，仿真得出训练机构末端类步态轨迹曲线，轨迹曲线上点AB之间的距离，即为康复训练轨迹幅度；通过规划AB之间的距离，可设定特定的训练幅度；然后创建训练机构的测量参数构造训练机构的目标函数；最后利用优化设计从函数中求解出三种训练幅度下康健椅的工作位置。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

肢体协调运动康健椅工作位置的确定方法，按如下步骤进行：

步骤一：建立康健椅训练机构骨架参数模型；利用建立的训练机构骨架参数模型，仿真得出训练机构末端类步态轨迹曲线，轨迹曲线上点AB之间的距离，即为康复训练轨迹幅度；通过规划AB之间的距离，可设定特定的训练幅度；

步骤二：创建训练机构的测量参数，按照如下的关系式进行创建：

式中所述脚踏点D即脚踏旋转中心D点；AB点之间的轨迹曲线即脚踏旋转中心D点的运动轨迹；

式(1)中：max_Dx、min_Dx---脚踏点水平X轴方向位置最大值、最小值；

max_Dy、min_Dy分别为与max_Dx、min_Dx点对应的y坐标值；

或式(1)中：max_Dy、min_Dy----脚踏点竖直Y轴方向最大值、最小值；

max_Dx、min_Dx分别为与max_Dy、min_Dy点对应的x坐标值；

步骤三：构造训练机构的目标函数；

式(2)中vm，max_vd，min_vd分别为康健椅中训练机构的曲柄旋转一周内脚踏点D的最大速度，最小速度和平均速度；

步骤四：利用优化设计求解出规划训练幅度下康健椅各部件的工作位置

所述运动康健椅包括：

座椅架，设于所述座椅架上部的座椅，设于所述座椅架两侧的机架，设于座椅架下部的主传动装置和从传动装置，所述主传动装置和从传动装置的两侧分别设置有外伸的主动轴、辅助轴，在所述座椅架两侧对称分布有两个八杆肢体训练机构或两个七杆肢体训练机构；

所述八杆肢体训练机构包括曲柄、第一连杆、第二连杆、连架杆、第三连杆、摇杆、滑块、机架；所述曲柄的一端与主动轴固联，所述第一连杆的首端与所述曲柄铰接形成转动副，中部与所述第二连杆首端铰接形成转动副，所述第二连杆的末端与所述连架杆首端铰接形成转动副，所述连架杆的末端与所述辅助轴固联，所述第三连杆的一端与所述第一连杆铰接形成转动副，另一端与所述摇杆的底端铰接形成转动副，所述摇杆的中部与所述滑块铰接形成转动副，所述滑块与所述机架形成移动副，滑块在所述机架上的位置随调。

在所述第一连杆上安装有脚部支撑，在所述摇杆的上端安装有手柄。