本发明涉及运动训练领域,尤其涉及一种手臂运动训练系统和方法。
背景技术:
1、腕关节是连接手与上肢的重要关节,是全身灵活性较高的关节,腕关节的力量和灵活度会直接影响手掌抓握能力及手指的灵活性及活动度,腕关节极大地影响着手部的运动功能。
2、目前,市面上大部分手腕、脚踝训练设备都只能使腕关节在压力作用下进行被动的训练活动,无法帮助对象自主活动腕关节,没有使对象的手部得到全面的运动训练,难以增强对象的抓握能力和手腕灵活性。因此,亟需一种新型的手臂运动训练系统和方法以改善上述问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种手臂运动训练系统和方法,该系统用于通过压力和电刺激对手部进行康复训练。
2、第一方面,本发明提供一种手臂运动训练系统,包括电刺激主机、气动主机、气动手套;所述气动主机用于控制向所述气动手套输出正负气压,以实现所述气动手套伸展或屈曲;所述气动手套伸展时用于驱动目标对象的手部伸展,所述气动手套屈曲时用于驱动目标对象的手部屈曲;所述电刺激主机与目标对象的前臂均参与构成一导电回路;所述电刺激主机用于获取所述气动主机的指令;所述电刺激主机用于根据所述指令向目标对象的腕部输出电刺激;所述气动主机设有存储单元,用于存储所述指令。
3、本发明的方法有益效果为:本发明通过提供所述气动主机用于控制向所述气动手套输出正负气压,以实现所述气动手套伸展或屈曲;所述气动手套伸展时用于驱动目标对象的手部伸展,所述气动手套屈曲时用于驱动目标对象的手部屈曲;所述电刺激主机与目标对象的前臂均参与构成一导电回路;所述电刺激主机用于获取所述气动主机的指令;所述电刺激主机用于根据所述指令向目标对象的腕部输出电刺激;本发明通过电刺激主机使得目标对象的手部的腕关节与手指关节进行联合屈伸动作,提升了训练效果,有利于增强对象手部的抓握能力和手腕灵活性。
4、可选的,所述训练系统还包括数据手套;所述数据手套用于检测参考对象的手部的屈伸状态,以生成检测信号;所述气动主机用于根据所述检测信号实时生成所述指令。其有益效果在于,本发明通过提供的所述数据手套用于检测参考对象的手部的屈伸状态,以生成检测信号;所述气动主机用于根据所述检测信号实时生成所述指令,能够实现使目标对象的手部跟随参考对象的手部进行镜像训练,有利于增强目标对象的手部与参考对象手部的协调性。
5、可选的,所述电刺激主机电连接有贴片;所述贴片用于贴附于目标对象的前臂的至少一块肌肉。其有益效果在于,本发明通过贴片贴附于目标对象的前臂的至少一块肌肉,能够向连接腕关节的肌肉施加电刺激,能够增强目标对象的腕部的力量。
6、可选的,所述电刺激主机和所述贴片均连接有磁扣;当位于所述电刺激主机的磁扣与位于所述贴片的磁扣配合相吸时,所述电刺激主机与所述贴片电连接。
7、可选的,所述气动主机用于同时控制若干所述电刺激主机,且每个所述电刺激主机连接所述贴片均贴附于目标对象的前臂的不同肌肉。其有益效果在于,本发明通过贴附于目标对象的前臂的不同肌肉,实现对前臂不同部位肌肉的电刺激,以实现多样化的训练动作,有利于训练目标对象的前臂整体的灵活度。
8、可选的,所述电刺激主机与所述气动主机之间通过无线信号通信。其有益效果在于,本发明所述电刺激主机与所述气动主机之间通过无线信号通信,有利于简化训练前的准备步骤,便于训练对象使用。
9、第二方面,本发明提供一种气动主机的控制方法,用于控制所述第一方面中任一项所述手臂运动训练系统中的气动主机,包括:s101,气动主机开机,控制向气动手套输出的气压大小和方向,以使所述气动手套伸展或屈曲目标对象的手部;s102,开始训练时,所述气动主机向电刺激主机发送信号,以使电刺激主机进入指令模式;s103,所述气动主机输出负压使所述气动手套逐步伸展,同时向所述电刺激主机发送指令,使所述电刺激主机向包覆有气动手套的目标对象的前臂输出电刺激,以辅助目标对象的腕关节发力;s104,所述气动主机输出正压使所述气动手套逐步屈曲,停止向所述电刺激主机发送指令,使电刺激主机停止向包覆有气动手套的目标对象的前臂输出电刺激,以使目标对象的腕关节放松;s105,重复执行s103和s104至训练结束。
10、可选的,所述s102包括:包覆于参考对象的手部的数据手套检测参考对象的手部的屈伸状态,以生成检测信号;气动主机根据所述检测信号生成所述指令。
11、可选的,所述s103包括:当所述气动主机输出负气压时,控制所述电刺激主机输出的电流值逐渐上升至第一预设电流值后,使所述电刺激主机输出的电流值在第一时段持续为所述第一预设电流值。
12、可选的,所述s104包括:当气动主机输出正气压时,控制所述电刺激主机输出的电流值逐渐下降至第二预设电流值后,使所述电刺激主机输出的电流值在第二时段持续为所述第二预设电流值。
13、可选的,所述气动主机的控制方法满足被动训练模式和镜像训练模式;处于所述被动训练模式时,所述气动主机根据预设时间自动循环切换正气压和负气压输出;处于所述镜像训练模式时,所述气动主机根据数据手套检测的参考对象的手部的屈伸状态为切换正气压和负气压输出。
14、第三方面,本发明提供一种电刺激主机的控制方法,用于控制所述第一方面中任一项所述手臂运动训练系统中的电刺激主机,包括:s201,所述电刺激主机开机后处于默认的训练模式,并与气动主机建立通信;s202,当所述电刺激主机获取到所述气动主机的第一指令时,所述电刺激主机进入指令模式并开始计时;s203,当所述电刺激主机在预设时段内持续获取到气动主机的第二指令时,输出电刺激,所述电刺激的电流值逐渐上升至当前训练模式的预设电流值;s204,当所述电刺激主机获取到的所述第二指令停止时,重新开始计时,所述电刺激的电流值从当前值匀速下降;或者当所述电刺激主机获取到所述第三指令时,所述电刺激的电流值从当前值匀速下降;当所述电刺激主机再次获取到所述第二指令时,所述电刺的电流值从当前值逐渐上升至当前训练模式的预设电流值;s205,当所述第二指令停止超过预设间断时间时,所述电刺激主机关机。
1.一种手臂运动训练系统,包括电刺激主机、气动主机、气动手套;
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述训练系统还包括数据手套;
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述电刺激主机电连接有贴片;所述贴片用于贴附于目标对象的前臂的至少一块肌肉。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述电刺激主机和所述贴片均连接有磁扣;当位于所述电刺激主机的磁扣与位于所述贴片的磁扣配合相吸时,所述电刺激主机与所述贴片电连接。
5.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述气动主机用于同时控制若干所述电刺激主机,且每个所述电刺激主机连接所述贴片均贴附于目标对象的前臂的不同肌肉。
6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述电刺激主机与所述气动主机之间通过无线信号通信。
7.一种气动主机的控制方法,用于控制所述权利要求1至6中任一项所述手臂运动训练系统中的气动主机,其特征在于,包括:
8.根据权利要求7所述的气动主机的控制方法,其特征在于,所述s102包括:
9.根据权利要求7所述的气动主机的控制方法,其特征在于,所述s103包括:
10.根据权利要求7所述的气动主机的控制方法,其特征在于,所述s104包括:
11.根据权利要求7所述的气动主机的控制方法,其特征在于,所述气动主机的控制方法满足被动训练模式和镜像训练模式;
12.一种电刺激主机的控制方法,用于控制所述权利要求1至6中任一项所述手臂运动训练系统中的电刺激主机,其特征在于,包括:

