[发明专利]四自由度的人体电刺激下动态平衡能力测试装置及方法

权利要求书

1.四自由度的人体电刺激下动态平衡能力测试装置，其特征在于包括摆动台(1)、摆动机构(2)、下护板(3)、上护栏(4)、触控平台(5)、电流发生器(6)；所述的摆动台(1)表面光滑，其内部封装了四个力传感器，排列于四个角；在摆动台(1)下设置有一块铝合金钢板，用螺栓与摆动台(1)铆接，铝合金钢板下表面连接有摆动机构(2)；护栏由上护栏(4)和下护板(3)两部分组成，其中上护栏(4)由钢制圆管组成三面围栏，下护板(3)是带有底板的用铝板围制的三面挡板，且下护板(3)的三面挡板上焊接有与上护栏(4)中钢制圆管围栏相配合的钢管，使得上护栏(4)的钢管能够插入下护板(3)，从而起到方便拆卸的作用，在上护栏顶部设置有用于绑安全带的钢管结构(4-1)；上护栏上还设置有抓手(4-2)；整个摆动机构和护栏用四个置于底板四个角位置的万向调节脚支撑；所述的电流发生器(6)与触控平台(5)置于摆动台(1)与护栏的侧边，其中电流是通过安装于触控平台下方的电流发生器(6)产生，且通过触控平台(5)上方的触摸式屏幕进行控制，通过触控平台调节产生的电流的强度大小与刺激时间，同时触控平台还能控制摆动台(1)的摆动方向和摆动时间；触控平台是用四个布置于平台底部四个角的万向调节脚支撑于地面的；

摆动机构(2)包括转接台(2-1)、伺服电动推杆(2-2)和传动装置(2-3)，四个伺服电动推杆(2-2)与四个传动装置(2-3)配合连接，分别设置在正方形的摆动台(1)下方对应的四条边上；转接台(2-1)的上表面与铝合金钢板下表面相连接；

转接台(2-1)是通过法兰盘(2-1-2)将限位器(2-1-3)与球面轴承座(2-1-1)连接组成，起到支撑作用，同时确保测力台的多自由度摆动；传动装置(2-3)包括八个硅胶脚(2-7)与四根连杆，八个硅胶脚分别对应设置在四根连杆的两端；其中位于连杆上方的四个硅胶脚用螺丝铆接在铝合金钢板下表面，且分别置于铝合金钢板下表面四条边中间位置，距离边缘处5-10cm；位于连杆下方的四个硅胶脚与四根连杆通过万向节铰链，且设置在底板上表面，具体设置在底板四条边靠左位置，距离边缘处5-10cm；四个连杆一端通过鱼眼轴承(2-5)与伺服电动推杆(2-2)相连接，伺服电动推杆(2-2)的另一端通过支撑座(2-6)连接到底板上，且位置布置于底板的四个角，用螺丝螺母固定。

2.根据权利要求1所述的四自由度的人体电刺激下动态平衡能力测试装置，其特征在于所述触控平台(5)和电流发生器(6)的型号分别为Micorsoft/微软SurfacePro7和DPS-305CF。

3.根据权利要求1或2所述的四自由度的人体电刺激下动态平衡能力测试装置，其特征在于该装置工作过程如下：

工作时，伺服电动推杆(2-2)在驱动电机(2-4)的驱动下实现伸缩运动，从而带动传动装置(2-3)转动，并通过控制摆动台的四个伺服电动推杆做不同状态的运动，实现摆动台不同运动方式，具体是：当要求实现摆动台前后方向摆动时，此时摆动台的左右两个伺服电动推杆不工作且保持在复位状态即推杆伸长到最大伸长长度的一半，其中位于前部的电动推杆在驱动电机的驱动下缩回到气缸内，位于后部的电动推杆伸长，从而使得摆动台向前倾；当前部电动推杆缩回到极限位置时，后部的电动推杆此时也伸长到了极限位置；然后前部电动推杆由缩变伸，后部电动推杆由伸变成缩，从而实现摆动台由前倾转变为后倾；前后电动推杆循环的做上述运动可以实现摆动台前后方向周期性摆动；和前后摆动一样的原理，通过控制左右两个电动推杆的一伸一缩可以实现摆动台左右方向周期性摆动。