动态减重装置中实现自适应训练的方法

摘要

动态减重装置中实现自适应训练的方法，所述的方法包括以下：A：将患者通过患者束缚装置束缚，柔性绳体向上绷紧提供减重力；B：患者开始行走时，移动驱动机构同时驱动减重台以速度V0与患者同向移动；若前部的偏移传感器器检测到柔性绳体的偏移信号，控制器控制减重台增加速度；若后部的偏移传感器器检测到柔性绳体的偏移信号，控制器控制减重台降低速度，直到前部的偏移传感器和后部的偏移传感器均检测不到柔性绳体的偏移信号，这时减重台的移动速度为Ve；控制器控制减重台以速度Ve与患者同向移动实现与患者的自适应训练。本发明提高了训练效果。

权利要求

1.动态减重装置中实现自适应训练的方法，所述的动态减重装置包括固定设置的前后方向的导轨，减重台滑动设置在导轨上，减重台连接有移动驱动机构，移动驱动机构连接至控制器控制，在减重台上连接有柔性绳体，柔性绳体的下端直接或间接连接有患者束缚装置，在柔性绳体前后分别安装有偏移检测传感器，其特征在于：所述的偏移检测传感器为可间断检测柔性绳体向前或向后移动的偏移传感器、或者可持续检测柔性绳体向前或向后移动的偏移传感器，当所述的偏移检测传感器为可间断检测柔性绳体向前或向后移动的偏移传感器时，采用以下结构实现：包括一U形滑轨，U形滑轨的方向为前后方向，尼龙滑块滑动设置在U形滑轨上，U形滑轨的后端具有端板，端板上具有导孔，尼龙滑块后端部具有端杆，端杆穿设在端板的导孔中，端杆上穿设有复位弹簧，复位弹簧限位在端板和尼龙滑块的后端面之间，所述的尼龙滑块前端部为阶梯状， U形滑轨前端左右侧均固定连接有挡片，自然状态时，复位弹簧顶着尼龙滑块使挡片顶在阶梯状的台阶部位，在U形滑轨的左右两个侧面上安装有多个激光对射开关，在尼龙滑块上设有一个或多个激光对射开关对应的孔，各激光对射开关连接至控制器，激光对射开关和孔采用以下方式之一布置：第一种方式：所述的多个激光对射开关在同一条水平线上前后分布，在尼龙滑块上开设有一个孔；

第二种方式：所述的多个激光对射开关在同一条竖直线上下分布，在尼龙滑块上开设有多个孔，多个孔上下且在左右方向上错开，与每个激光对射开关均有一个与其位于同一水平线上的孔；

第三种方式：所述的多个激光对射开关上下分布且在前后方向上错开，在尼龙滑块上开设有多个孔，多个孔在同一条竖直线上下分布，与每个激光对射开关均有一个与其位于同一水平线上的孔；

第四种方式：所述的多个激光对射开关上下分布且在前后方向上错开，在尼龙滑块上开设有多个孔，多个孔上下分布且在前后方向上错开，与每个激光对射开关均有一个与其位于同一水平线上的孔；

当所述的偏移检测传感器为可持续检测柔性绳体向前或向后移动的偏移传感器时，采用以下两种结构之一：

第一种结构：包括一U形滑轨，U形滑轨的方向为前后方向，尼龙滑块滑动设置在U形滑轨上，U形滑轨的后端具有端板，端板上具有环形压力传感器，尼龙滑块后端部具有端杆，端杆穿设在环形压力传感器的中孔中，端杆上穿设有压力弹簧，压力弹簧限位在端板和尼龙滑块的后端面之间，所述的尼龙滑块前端部为阶梯状， U形滑轨前端左右侧均固定连接有挡片，自然状态时，压力弹簧顶着尼龙滑块使挡片顶在阶梯状的台阶部位，压力传感器连接至控制器；

第二种结构：包括一U形滑轨，U形滑轨的方向为前后方向，尼龙滑块滑动设置在U形滑轨上，U形滑轨的后端具有端板，端板上具有导孔，尼龙滑块后端部具有端杆，端杆穿设在端板的导孔中，端杆上穿设有复位弹簧，复位弹簧限位在端板和尼龙滑块的后端面之间，所述的尼龙滑块前端部为阶梯状， U形滑轨前端左右侧均固定连接有挡片，自然状态时，复位弹簧顶着尼龙滑块使挡片顶在阶梯状的台阶部位，在尼龙滑块上连接有直线位移传感器，直线位移传感器的滑动部与尼龙滑块固定连接，所述的直线位移传感器为电阻式位移传感器或磁栅尺位移传感器或光栅尺位移传感器；

所述的偏移传感器连接至控制器控制；所述的方法包括以下： A：将患者通过患者束缚装置束缚，柔性绳体向上绷紧提供减重力；

B：患者开始行走时，移动驱动机构同时驱动减重台以速度V0与患者同向移动；若前部的偏移传感器检测到柔性绳体的偏移信号，控制器控制减重台增加速度；若后部的偏移传感器检测到柔性绳体的偏移信号，控制器控制减重台降低速度，直到前部的偏移传感器和后部的偏移传感器均检测不到柔性绳体的偏移信号，这时减重台的移动速度为Ve；控制器控制减重台以速度Ve与患者同向移动实现与患者的自适应训练。

2.根据权利要求1所述的动态减重装置中实现自适应训练的方法，其特征在于：步骤B中，控制器控制减重台增加或降低速度时，上一次速度变化的绝对值大于下一次速度变化的绝对值，第一次速度变化的绝对值最大。

说明书

动态减重装置中实现自适应训练的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及康复训练装置的控制技术，特别涉及动态减重装置中通过控制技术实现自适应训练的方法。

背景技术

[0002] 对于身体平衡性差、下肢无力的脑神经受损等诸多类型的患者，采用减重行走训练具有提高平衡能力、锻炼相应的肌群、刺激中枢神经等作用，能够有效的帮助患者恢复部
分或全部运到既能，缩短康复疗程，为了在患者进行减重训练中能够实现跟随式训练，中国
专利号2019217482033公开了一种康复训练用动态减重装置，该装置中采用偏移传感器来
检测患者的移动方向，通过电机驱动减重台向相应的方向移动，从而实现跟随性移动，这种
动态减重装置中的跟随的方式较过去的自行走减重装置有了很大的进步，在训练中能够节
省大量的医护劳动，但这种减重装置的控制需要患者线移动触发偏移传感器然后控制器才
能驱动减重台进行移动，减重台的移动具有滞后性，这就造成了以下问题：一是由于减重台
移动具有滞后性，患者在移动时触发偏移传感器前会受到柔性绳体反方向很大的拉力，这
种拉力导致患者被勒的很紧，会感觉很不舒服；二是偏移传感器器发出偏移信号后控制器
驱动减重台移动，但控制器并不知道患者的移动速度，控制器只能判断移动方向，然后驱动
减重台移动一端距离，若减重台移动的距离小于患者的一端距离，则患者仍然会被柔性绳
体勒的较紧，若减重台移动的距离大于患者的移动距离，则患者会被柔性绳体反向勒的较
紧，这种情况下患者仍然感觉不舒服，还有减重训练患者的身体平衡性一般较差，在勒的较
紧的情况发生时患者的身体会有水平方向的牵引力分量，水平方向的牵引力分量会导致患
者身体不稳，甚至发生晃动，导致眩晕等特别不好的训练感受，根据训练实践分析，对于这
种问题最好的解决办法就是能够使减重台与患者同时移动且减重台的移动速度能够与患
者的移动速度一致，实现同步移动，这种情况下患者在水平方向上基本没有牵引力分量，训
练的体验和效果最好。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于为目前的动态减重训练装置提供一种自适应训练的适应方法，使在减重行走训练中减重台的移动速度与患者的移动速度一致。

[0004] 为实现本发明的目的，采用了下述的技术方案：动态减重装置中实现自适应训练的方法，所述的动态减重装置包括固定设置的前后方向的导轨，减重台滑动设置在导轨上，
减重台连接有移动驱动机构，移动驱动机构连接至控制器控制，在减重台上连接有柔性绳
体，柔性绳体的下端直接或间接连接有患者束缚装置，在柔性绳体前后分别安装有偏移检
测传感器，所述的偏移检测传感器为可间断检测柔性绳体向前或向后移动的偏移传感器、
或者可持续检测柔性绳体向前或向后移动的偏移传感器，所述的偏移传感器连接至控制器
控制；所述的方法包括以下：

[0005]  A：将患者通过患者束缚装置束缚，柔性绳体向上绷紧提供减重力；

[0006] B：患者开始行走时，移动驱动机构同时驱动减重台以速度V0与患者同向移动；若前部的偏移传感器器检测到柔性绳体的偏移信号，控制器控制减重台增加速度；若后部的
偏移传感器器检测到柔性绳体的偏移信号，控制器控制减重台降低速度，直到前部的偏移
传感器和后部的偏移传感器均检测不到柔性绳体的偏移信号，这时减重台的移动速度为
Ve；控制器控制减重台以速度Ve与患者同向移动实现与患者的自适应训练。

[0007] 进一步的；步骤B中，控制器控制减重台增加或降低速度时，上一次速度变化的绝对值大于下一次速度变化的绝对值，第一次速度变化的绝对值最大。

[0008] 进一步的；所述的偏移检测传感器为可间断检测柔性绳体向前或向后移动的偏移传感器，采用以下结构实现：包括一U形滑轨，U形滑轨的方向为前后方向，尼龙滑块滑动设
置在U形滑轨上，U形滑轨的后端具有端板，端板上具有导孔，尼龙滑块后端部具有端杆，端
杆穿设在端板的导孔中，端杆上穿设有复位弹簧，复位弹簧限位在端板和尼龙滑块的后端
面之间，所述的尼龙滑块前端部为阶梯状， U形滑轨前端端左右侧均固定连接有挡片，自然
状态时，复位弹簧顶着尼龙滑块使挡片顶在阶梯状的台阶部位，在U形滑轨的左右两个侧面
上安装有多个激光对射开关，在尼龙滑块上设有一个或多个激光对射开关对应的孔，各激
光对射开关连接至控制器，激光对射开关和孔采用以下方式之一布置：

[0009] 第一种方式：所述的多个激光对射开关在同一条水平线上前后分布，在尼龙滑块上开设有一个孔；

[0010] 第二种方式：所述的多个激光对射开关在同一条竖直线上上下分布，在尼龙滑块上开设有多个孔，多个孔上下且在左右方向上错开，与每个激光对射开关均有一个与其位
于同一水平线上的孔；

[0011] 第三种方式：所述的多个激光对射开关上下分布且在前后方向上错开，在尼龙滑块上开设有多个孔，多个孔在同一条竖直线上上下分布，与每个激光对射开关均有一个与
其位于同一水平线上的孔；

[0012] 第四种方式：所述的多个激光对射开关上下分布且在前后方向上错开，在尼龙滑块上开设有多个孔，多个孔上下分布且在前后方向上错开，与每个激光对射开关均有一个
与其位于同一水平线上的孔。

[0013] 进一步的；所述的偏移检测传感器为可持续检测柔性绳体向前或向后移动的偏移传感器，采用以下结构实现：所述的所述的偏移检测传感器为可间断检测柔性绳体向前或
向后移动的偏移传感器，采用以下结构实现：包括一U形滑轨，U形滑轨的方向为前后方向，
尼龙滑块滑动设置在U形滑轨上，U形滑轨的后端具有端板，端板上具有环形压力传感器，尼
龙滑块后端部具有端杆，端杆穿设在环形压力传感器的中孔中，端杆上穿设有压力弹簧，压
力弹簧限位在端板和尼龙滑块的后端面之间，所述的尼龙滑块前端部为阶梯状， U形滑轨
前端端左右侧均固定连接有挡片，自然状态时，压力弹簧顶着尼龙滑块使挡片顶在阶梯状
的台阶部位，压力传感器连接至控制器。

[0014] 进一步的；所述的偏移检测传感器为可持续检测柔性绳体向前或向后移动的偏移传感器，采用以下结构实现：包括一U形滑轨，U形滑轨的方向为前后方向，尼龙滑块滑动设
置在U形滑轨上，U形滑轨的后端具有端板，端板上具有导孔，尼龙滑块后端部具有端杆，端
杆穿设在端板的导孔中，端杆上穿设有复位弹簧，复位弹簧限位在端板和尼龙滑块的后端
面之间，所述的尼龙滑块前端部为阶梯状， U形滑轨前端端左右侧均固定连接有挡片，自然
状态时，复位弹簧顶着尼龙滑块使挡片顶在阶梯状的台阶部位，在尼龙滑块上连接有直线
位移传感器，直线位移传感器的滑动部与尼龙滑块固定连接，所述的直线位移传感器为电
阻式位移传感器或磁栅尺位移传感器或光栅尺位移传感器。

[0015] 本发明的积极有益技术效果在于：本发明能够实现在动态减重行走训练中减重台与患者同步移动，有效的降低了患者训练的不适感，而且针对不同的患者能够很快的匹配
到减重台的自适应速度，提高了训练效果。

附图说明

[0016] 图1是可间断检测柔性绳体向前或向后移动的偏移传感器。

[0017] 图2是图1中激光对射开关与孔的第一种方式示意图。

[0018] 图3是图1中激光对射开关与孔的第二种方式示意图。

[0019] 图4是图1中激光对射开关与孔的第四种方式示意图。

[0020] 图5是可持续检测柔性绳体向前或向后移动的偏移传感器之一。

[0021] 图6是可持续检测柔性绳体向前或向后移动的偏移传感器之二。

具体实施方式

[0022] 为了更充分的解释本发明的实施，提供本发明的实施实例，这些实施实例仅仅是对本发明的阐述，不限制本发明的范围。

[0023] 1：U形滑轨；2：滑块；3：轴承；4：端板；5：导孔；6：端杆；7：复位弹簧；8：台阶部位；9：挡片；10：激光对射开关A；11：激光对射开关B；12：孔A；13：孔B；14：环形压力传感器；15：压
力弹簧；16：直线位移传感器；17：直线位移传感器的滑动部连接部。

[0024] 本发明中的动态减重装置可以中国专利号2019217482033公开了一种康复训练用动态减重装置为基础，将其中的偏移检测传感器更换为本申请中的偏移检测传感器为可间
断检测柔性绳体向前或向后移动的偏移传感器、或者可持续检测柔性绳体向前或向后移动
的偏移传感器即可。

[0025] 动态减重装置中实现自适应训练的方法，所述的动态减重装置包括固定设置的前后方向的导轨，减重台滑动设置在导轨上，减重台连接有移动驱动机构，移动驱动机构连接
至控制器控制，在减重台上连接有柔性绳体，柔性绳体的下端直接或间接连接有患者束缚
装置，在柔性绳体前后分别安装有偏移检测传感器，所述的偏移检测传感器为可间断检测
柔性绳体向前或向后移动的偏移传感器、或者可持续检测柔性绳体向前或向后移动的偏移
传感器，所述的偏移传感器连接至控制器控制；所述的方法包括以下：

[0026]  A：将患者通过患者束缚装置束缚，柔性绳体向上绷紧提供减重力；

[0027] B：患者开始行走时，移动驱动机构同时驱动减重台以速度V0与患者同向移动；若前部的偏移传感器器检测到柔性绳体的偏移信号，控制器控制减重台增加速度；若后部的
偏移传感器器检测到柔性绳体的偏移信号，控制器控制减重台降低速度，直到前部的偏移
传感器和后部的偏移传感器均检测不到柔性绳体的偏移信号，这时减重台的移动速度为
Ve；控制器控制减重台以速度Ve与患者同向移动实现与患者的自适应训练。

[0028] 进一步的；步骤B中，控制器控制减重台增加或降低速度时，上一次速度变化的绝对值大于下一次速度变化的绝对值，第一次速度变化的绝对值最大，若减重台的速度经历
过增加又经历过降低，则调整速度时要保证调整后的速度在两个最近的速度之间。以初始
速度V040mm/S为例，这时若前部的偏移传感器检测到信号，需要增加速度，首次速度变化值
取10mm/S，达到50mm/S，这时若前部的偏移传感器仍然检测到信号，再次速度变化值取8mm/
S，达到58mm/S，这时若前部的偏移传感器仍然检测到信号，再次速度变化值取7mm/S，达到
65mm/S，这时若前部的偏移传感器,没检测到信号但后部的传感器检测到了信号，需要降低
速度，这时速度变化值取5mm/S，降为60mm/S，这时若任一偏移传感器还能够检测到信号，这
时速度要保证减重台的速度在两个最接近的速度之间，如再变化速度，应保证速度在58mm/
S至60mm/S之间，这样很快就能匹配到自适应速度。

[0029] 进一步的；所述的偏移检测传感器为可间断检测柔性绳体向前或向后移动的偏移传感器，采用以下结构实现：包括一U形滑轨1，U形滑轨的方向为前后方向，尼龙滑块2滑动
设置在U形滑轨上，U形滑轨的后端具有端板4，端板通过螺栓固定连接在U形滑轨上，端板上
具有导孔5，尼龙滑块后端部具有端杆6，端杆穿设在端板的导孔5中，端杆上穿设有弹簧7，
弹簧限位在端板和尼龙滑块的后端面之间，所述的尼龙滑块前端部为阶梯状， U形滑轨前
端端左右侧均固定连接有挡片9，图1中，挡片的示意在了尼龙滑块台阶部位位置，挡片与尼
龙滑块之间并不固定连接。自然状态时，弹簧顶着尼龙滑块使挡片顶在阶梯状的台阶部位
8，在U形滑轨的左右两个侧面上安装有多个激光对射开关，在尼龙滑块上设有一个或多个
激光对射开关对应的孔，当尼龙滑块从前向后移动时，先后依次触发各激光对射开关。

[0030] 多个激光对射开关和对应的孔可采用以下形式分布：

[0031] 所述的多个激光对射开关在同一条水平线上前后分布，在尼龙滑块上开设有一个孔，这种方式如图2所示。所述的多个激光对射开关在同一条竖直线上上下分布，在尼龙滑
块上开设有多个孔，多个孔上下且在左右方向上错开，与每个激光对射开关均有一个与其
位于同一水平线上的孔，这种方式如图1所示。

[0032] 所述的多个激光对射开关上下分布且在前后方向上错开，在尼龙滑块上开设有多个孔，多个孔在同一条竖直线上上下分布，与每个激光对射开关均有一个与其位于同一水
平线上的孔。这种方式如图3所示。

[0033] 进一步的；所述的多个激光对射开关上下分布且在前后方向上错开，在尼龙滑块上开设有多个孔，多个孔上下分布且在前后方向上错开，与每个激光对射开关均有一个与
其位于同一水平线上的孔。这种方式如图4所示

[0034] 以上涉及到的图中，示出了2个或者3个激光对射开关，但本申请中的激光对射开关数量不限于2个或者3个，激光对射开关的数量越多，控制的也就越精确。

[0035] 所述的偏移检测传感器为可持续检测柔性绳体向前或向后移动的偏移传感器，采用以下结构实现：所述的所述的偏移检测传感器为可间断检测柔性绳体向前或向后移动的
偏移传感器，采用以下结构实现：包括一U形滑轨，U形滑轨的方向为前后方向，尼龙滑块滑
动设置在U形滑轨上，U形滑轨的后端具有端板，端板上具有环形压力传感器16，尼龙滑块后
端部具有端杆，端杆穿设在环形压力传感器的中孔中，端杆上穿设有压力弹簧15，压力弹簧
限位在端板和尼龙滑块的后端面之间，所述的尼龙滑块前端部为阶梯状， U形滑轨前端端
左右侧均固定连接有挡片，自然状态时，压力弹簧顶着尼龙滑块使挡片顶在阶梯状的台阶
部位，压力传感器连接至控制器。

[0036] 进一步的；所述的偏移检测传感器为可持续检测柔性绳体向前或向后移动的偏移传感器，采用以下结构实现：包括一U形滑轨，U形滑轨的方向为前后方向，尼龙滑块滑动设
置在U形滑轨上，U形滑轨的后端具有端板，端板上具有导孔，尼龙滑块后端部具有端杆，端
杆穿设在端板的导孔中，端杆上穿设有复位弹簧，复位弹簧限位在端板和尼龙滑块的后端
面之间，所述的尼龙滑块前端部为阶梯状， U形滑轨前端端左右侧均固定连接有挡片，自然
状态时，复位弹簧顶着尼龙滑块使挡片顶在阶梯状的台阶部位，在尼龙滑块上连接有直线
位移传感器16，直线位移传感器的滑动部与尼龙滑块固定连接，17所示为直线位移传感器
的滑动部连接部，所述的直线位移传感器为电阻式位移传感器或磁栅尺位移传感器或光栅
尺位移传感器。直线位移传感器能够精确检测位移量，适合用在高端设备上，可以实现精密
控制。

[0037] 上述几种偏移传感器中的U形滑轨、滑块、挡片、端板、滑块的阶梯状端部均可采用中国专利号2019217482033公开了一种康复训练用动态减重装置中的偏移检测传感器中的
结构。

[0038] 在详细说明本发明的实施方式之后，熟悉该项技术的人士可清楚地了解，在不脱离上述申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改，凡依据本发明的技术实质对以上实
施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围，且本发明亦不
受限于说明书中所举实例的实施方式。