[发明专利]一种上肢多关节等速训练测试装置

说明书

本发明提供了一种上肢多关节等速训练测试装置，在测试训练座椅上，安装上肢测试训练机械臂，包括由六个独立控制的电机依次连接的七段连杆，包括连接所述座椅的第一连杆和末端的手柄，使用时，测试者的手臂穿入转盘轴承的内圈，并向前握住手柄。训练或测试工作时，控制中心基于旋量理论，再结合所述位置传感器及所述力矩传感器的反馈信息，计算出各个驱动参数，并输出以驱动六个关节处的六台电机旋转，实现位于多关节末端的手柄的等速运动，从而控制各个连杆带动测试者的手臂作等速训练及测试。本发明公开的上肢多关节等速训练测试装置，极大地简化了等速训练测试装置的结构，提高了控制效率。

技术领域

本发明涉及医疗康复及运动健身领域，尤其涉及一种上肢多关节等速训练测试装置。

背景技术

人体或动物体，都是靠肌肉收缩产生力，驱动肌肉两端所连接的骨骼绕骨骼之间的关节进行旋转运动。肌肉收缩，一般可划分为两种基本动作：等张收缩(Isotoniccontraction)，即肌肉输出张力保持恒定而肌肉长度发生变化；和等长收缩(Isometriccontraction)，即肌肉长度保持恒定而肌肉输出张力发生变化。当然，大多数的肌肉收缩，都是以上两种的结合。

医疗康复及运动健身，主要就是让肌肉运动。目前提出来一种新的等速运动的测试训练概念：在关节运动过程中，施加在骨骼末端的阻力产生变化，使得骨骼末端的运动速度保持为恒定。通常做法是：预先在等速装置上设定好运动速度，在测试过程中，阻力变化，使得肌肉用力仅使肌肉力量增加及力矩输出增加，而不改变运动过程中末端骨骼运动的角速度大小，即将运动速度保持为恒定，从而测得等速肌力。

在等速运动中，肢体围绕其关节某一轴进行旋转的角速度保持为不变，但肌纤维长度或缩短或被拉伸，故也是一种动力性收缩，只是输出动力并不保持恒定，即为一种不等张收缩。同时在等速训练时，为了保持末端骨骼运动的角速度不变，等速仪器所提供的是一种顺应性阻力，即阻力大小是随肌肉收缩张力的大小而变化的，这也使得肌肉产生不等长收缩。即在等速运动中，肌肉收缩是兼有等张收缩和等长收缩的某些特点，故是一种特殊的肌肉收缩方式。

等速肌力测试的结果可用于各种原因所致的运动系统损伤的辅助诊断、康复治疗、疗效评定和预防。目前，临床上越来越多地运用等速肌力测试来定量评定膝关节骨性关节炎(KOA)或功能障碍、脑卒中、前交叉韧带(ACL)重建术等患者的肌肉功能障碍程度，从而制定针对性的康复目标和计划，为系统康复治疗提供科学依据。

人体的上肢，即手臂就是一种多关节机构，从近端到远端，依次包括将上臂连接于肩部的肩关节、连接于上臂和下臂之间的肘关节、和连接于下臂与手之间的腕关节。其中，所述肩关节可作三个方向的旋转运动，包括：内外翻转运动(侧向抬起和放下上臂)、屈伸运动(前后甩动上臂)和内外旋转运动(水平扭动上臂)；所述肘关节可作屈伸运动(抬起和放下前臂)；所述腕关节可作屈伸运动(前后翻转手部)和旋转运动(上下翻转手部)。

但如今市场上等速测试训练仪器产品大多被国外技术封锁，体积较大，质量较重，售价高昂，并且产品也只能针对不同的单关节进行测试训练，测试效率低且效果不佳。

因此，研究设计新型的上肢多关节等速测试训练的装置，具有深远的现实意义。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是，提供一种上肢多关节等速训练测试装置。