[发明专利]测试人类平衡感知能力的装置及方法

说明书

本发明公开了一种测试人类平衡感知能力的装置及方法，包括测试台，其下方设有半圆球体，围绕半圆球体设有支撑柱，测试台底部上均布设有支撑轮架，各支撑轮架上设有牛眼轮，测试台通过牛眼轮组水平坐落在半圆球体的球面上，各支撑柱上设有对测试台形成辅助支撑的压缩弹簧；测试台与半圆球体之间设有使测试台作俯仰、或横滚、或偏航运动的驱动机构；测试台上设有座椅，座椅的扶手上设有可按照测试台运动方向进行操纵的全向遥控手柄。本发明测试方法是将患者操纵全向遥控手柄的操作轨迹与测试台预先设定好的运动轨迹进行对比，计算出两者的误差等相关参数，根据平衡感的评估模型，求解出患者平衡感知能力指数。

技术领域

本发明涉及人体平衡感检测技术，具体为一种测试人类平衡感知能力的装置及方法。

背景技术

在日常生活中，不论是简单的走路或是从事复杂性的运动(比如跑、跳、跳舞、打球、游泳等各种运动)都需要平衡感，特别是对于运动选手来说，动态平衡感就显得格外重要。

虽然平衡感是重要的基本动作能力之一，但人到了老年以后，随着身体机能的萎缩，人体平衡感知能力也会逐渐降低。一旦人体的平衡感退化或者缺失到某种程度，在人们行走时，非常容易出现倾斜摔倒等问题，这将对其生活质量、健康等造成极大的不良影响。

目前，针对老年人或肢体病患者的人体平衡感知能力缺失和不足的问题，现实生活中尚且缺少一种检测装置和方法对其进行定量的检测和评估。

因此，亟待开发一种能够有效测试人体平衡感知能力的装置，以便及时准确地了解患者的状态，便于进一步采取对应的措施或开展针对性的康复训练。

发明内容

为此，本发明提出了一种测试人类平衡感知能力的装置及方法。

本发明测试人类平衡感知能力的装置，其技术方案包括测试台，所不同的是：

1、所述测试台下方设有半圆球体，围绕半圆球体圆周均布设有支撑柱，所述测试台的底部上圆周均布设有支撑轮架，各支撑轮架上均设有牛眼轮，测试台通过牛眼轮组水平坐落在半圆球体的球面上，各支撑柱上设有对测试台形成辅助支撑的压缩弹簧。

2、所述测试台与半圆球体之间设有使测试台作俯仰、或横滚、或偏航运动的驱动机构，所述驱动机构包括通过驱动轮架圆周均布安装于测试台底部的三个单排全向轮，各单排全向轮通过其上的摩擦节辊抵触在半圆球体的球面上，各单排全向轮轮体的中心面均通过半圆球体的球心且三个单排全向轮的轴线向上汇交于一点。

3、各驱动轮架上均设有驱动单排全向轮转动的电机和检测单排全向轮转动参数的编码器。

4、所述测试台上设有座椅，所述座椅的扶手上设有可按照测试台运动方向进行操纵的全向遥控手柄。

上述结构中，三个单排全向轮采用三个电机分别驱动，三个单排全向轮各自产生三个不同方向的速度矢量，三个不同方向的速度矢量可以合成为空间中任意方向的速度矢量，该速度矢量最终可以使测试台在半圆球体的球面上作横滚、或俯仰、或偏航运动。

上述结构中，压缩弹簧形成的辅助支撑不仅可以起到减震缓冲作用，还可确保测试台不脱离半圆球体的球面而起到保护作用。

为分担测试台对半圆球体球面的部分压力，所述牛眼轮通过弹簧压装于支撑轮架上从而与半圆球体的球面形成柔性支撑。

牛眼轮常规上设置三个，三个牛眼轮间隔设置在三个单排全向轮之间。

进一步，各压缩弹簧均向内斜置而形成对测试台的斜向支撑。

为进一步提高安全性，所述电机通过蜗轮蜗杆传动副驱动单排全向轮转动，在未通电时可形成自锁。

本发明测试人类平衡感知能力的方法，其操作步骤为：