專利名稱：人體平衡功能測試系統(tǒng)的動態(tài)踏板裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于康復醫(yī)療器械領域，是一種動態(tài)踏板機構，尤其是一種應用于動 態(tài)平衡功能測試系統(tǒng)的人體平衡功能測試系統(tǒng)的動態(tài)踏板裝置。
二背景技術：
平衡是人體運動機能的中心。人體對平衡功能的維持是一個綜合的神經(jīng)肌肉 過程，是需要借助視覺系統(tǒng)、聽覺前庭系統(tǒng)和本體感覺系統(tǒng)的協(xié)同作用來完成的。
用平衡測試儀來檢査人的重心擺動情況,是近年來發(fā)展較快的一種定量評定 平衡能力的方法。根據(jù)測力臺是否運動，平衡功能測試系統(tǒng)分為兩種靜態(tài)平衡 儀和動態(tài)平衡儀。靜態(tài)平衡儀主要通過分析人站在靜止測力臺上重心軌跡的變 化，及相關的評定參數(shù)的值來測試人的平衡功能。它的缺點在于沒有將三個感覺 系統(tǒng)完全區(qū)分開來研究。動態(tài)平衡儀是在靜態(tài)平衡儀的基礎上利用測力臺下面的 控制裝置使踏板或測力臺進行左右，前后向的擺動，使受檢者的本體感覺受到干 擾，同時進行視覺上的干擾，實現(xiàn)了將三個系統(tǒng)區(qū)分開研究。目前動態(tài)平衡儀的 踏板是通過使其繞兩個相互垂直的軸旋轉的方法來實現(xiàn)各向擺動的，但這種踏板 的控制需通過坐標旋轉變換來實現(xiàn)，這涉及到矩陣運算，算法復雜，運算量大， 軟硬件成本高。而本發(fā)明通過三點位置控制踏板傾角姿態(tài)的計算量大大減小，算 法簡單，可以使用單片機直接控制，減少了動態(tài)踏板的軟硬件成本。
三
發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種應用于動態(tài)平衡功能測試系統(tǒng)的動態(tài)踏板裝置，該裝置結構 簡單，實現(xiàn)了踏板的萬向擺動，易于控制，成本低廉。 本發(fā)明采用如下技術方案-
由測力臺和動態(tài)踏板組成，測力臺包括測力臺箱體，在測力臺箱體內設有至
少3個力傳感器，動態(tài)踏板設在測力臺上，其特征在于動態(tài)踏板由踏板支架、踏 板和螺旋傳動機構組成，螺旋傳動機構包括電機和導桿，電機和導桿連接于踏板 支架，在電機動力輸出軸上連接有螺桿，在螺桿螺紋連接有L形支架，該支架與為其導向的導桿滑動連接，在該支架上設有萬向節(jié)且與萬向節(jié)的一端連接，萬 向節(jié)的另一端與上述踏板連接，上述力傳感器的觸頭與動態(tài)踏板的踏板支架在力 傳感器工作時相接觸。
本發(fā)明是由電機帶動螺桿轉動，實現(xiàn)支架的上下運動，再通過確定踏板傾角 位置，實現(xiàn)踏板的各向擺動。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點
(1)本發(fā)明通過三組上述機構確定一個平面，實現(xiàn)踏板的各向擺動，滿足 了平衡測試和醫(yī)學研究的需求。(2)該機構電機的轉角與萬向節(jié)的位移成正比，
易于控制踏板的傾角位置。(3)與其他控制踏板姿態(tài)的方法相比較，通過三點位
置控制踏板傾角姿態(tài)的計算量大大減小，算法簡單，可以使用單片機直接控制， 減少了動態(tài)踏板的軟硬件成本。
四
圖1是本發(fā)明實施例的結構示意圖。
圖2是本發(fā)明實施例的內部結構分解圖。
圖3是本發(fā)明實施例中測力臺的剖視圖。
圖4是本發(fā)明的螺旋傳動機構結構示意圖。
五、 具體實施方案
參照圖l， 一種人體平衡功能測試系統(tǒng)的動態(tài)踏板裝置，由測力臺l和動態(tài) 踏板3組成，測力臺1包括測力臺箱體101，在測力臺箱體101內設有至少3個 力傳感器102，動態(tài)踏板3設在測力臺箱體101上；參照圖3，動態(tài)踏板3由踏 板支架303、踏板304和螺旋傳動機構305組成，參照圖4，螺旋傳動機構305 包括電機3057和導桿3055，電機3057和導桿3055連接于踏板支架303，在本 實施例中，電機3057和螺桿3053可通過支撐架3052與踏板支架303連接，艮卩 將電機3057和導桿3055設置在支撐架3052上，再將支撐架3052與踏板支架 303連接，在電機3057動力輸出軸上連接有螺桿3053，在螺桿3053螺紋連接有 L形支架3054，該支架3054與為其導向的導桿3055滑動連接，在該支架3054 上設有萬向節(jié)3051且與萬向節(jié)3051的一端連接，萬向節(jié)3051的另一端與上述 踏板304連接，上述力傳感器102的觸頭與動態(tài)踏板3的踏板支架303在力傳感 器102工作時相接觸。
在本實施例中，電機3057的動力輸出軸通過聯(lián)軸器3056與螺桿3053連接。 力傳感器102采用4個且分別位于測力臺箱體101內的拐角處。螺旋傳動機構 305采用3個且該3個螺旋傳動機構305的與踏板304的連接點構成等腰三角形。
如圖2和圖3所示，三組螺旋傳動機構的支撐架頂部分別固定在踏板支架 303上的三個位置371、 372和373，螺旋傳動機構的萬向節(jié)分別固定在踏板304 上的三個位置361， 362, 363，各傳感器安裝于測力臺箱體內，踏板支架303直 接作用于四個力傳感器上，各螺旋傳動機構與測力臺側壁和底部均無接觸。被測 者站在踏板上，電機通過螺旋傳動機構帶動踏板微小擺動，對被測者的本體感覺 進行干擾，此時通過傳感器記錄下的人體重心軌跡即為動態(tài)姿勢圖。
權利要求
1.一種人體平衡功能測試系統(tǒng)的動態(tài)踏板裝置，由測力臺(1)和動態(tài)踏板(3)組成，測力臺(1)包括測力臺箱體(101)，在測力臺箱體(101)內設有至少3個力傳感器(102)，動態(tài)踏板(3)設在測力臺(1)上，其特征在于動態(tài)踏板(3)由踏板支架(303)、踏板(304)和螺旋傳動機構(305)組成，螺旋傳動機構(305)包括電機(3057)和導桿(3055)，電機(3057)和導桿(3055)連接于踏板支架(303)，在電機(3057)動力輸出軸上連接有螺桿(3053)，在螺桿(3053)螺紋連接有L形支架(3054)，該支架(3054)與為其導向的導桿(3055)滑動連接，在該支架(3054)上設有萬向節(jié)(3051)且與萬向節(jié)(3051)的一端連接，萬向節(jié)(3051)的另一端與上述踏板(304)連接，上述力傳感器(102)的觸頭與動態(tài)踏板(3)的踏板支架(303)在力傳感器(102)工作時相接觸。
2. 根據(jù)權利要求1所述的人體平衡功能測試系統(tǒng)的動態(tài)踏板裝置，其特征 在于電機(3057)的動力輸出軸通過聯(lián)軸器(3056)與螺桿(3053)連接。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的人體平衡功能測試系統(tǒng)的動態(tài)踏板裝置，其 特征在于力傳感器(102)采用4個且分別位于測力臺箱體(101)的拐角處。
4. 根據(jù)權利要求3所述的人體平衡功能測試系統(tǒng)的動態(tài)踏板裝置，其特征 在于螺旋傳動機構(305)采用3個且該3個螺旋傳動機構(305)的與踏板(304) 的連接點構成等腰三角形。
全文摘要
人體平衡功能測試系統(tǒng)的動態(tài)踏板裝置，屬于康復醫(yī)療器械領域，是一種動態(tài)踏板機構，尤其是一種應用于動態(tài)平衡功能測試系統(tǒng)的人體平衡功能測試系統(tǒng)的動態(tài)踏板裝置。本發(fā)明由測力臺和動態(tài)踏板組成，動態(tài)踏板設在測力臺上，其特征在于動態(tài)踏板由踏板支架、踏板和螺旋傳動機構組成，螺旋傳動機構包括電機和導桿，電機和導桿連接于踏板支架，在電機動力輸出軸上連接有螺桿，在螺桿螺紋連接有L形支架，該支架與為其導向的導桿滑動連接，在該支架上設有萬向節(jié)且與萬向節(jié)的一端連接，萬向節(jié)的另一端與上述踏板連接，上述力傳感器的觸頭與動態(tài)踏板的踏板支架在力傳感器工作時相接觸。本發(fā)明實現(xiàn)了結構簡單、踏板的萬向擺動、易于控制、成本低廉的目的。
文檔編號A61B5/00GK101194829SQ20071019131
公開日2008年6月11日 申請日期2007年12月18日 優(yōu)先權日2007年12月18日
發(fā)明者宋愛國, 妮 康, 韋雪文 申請人:東南大學