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平衡能力是人体运动机能的关键因素,定量评定人体平衡功能对于医学、航空、体育等领域有着重要意义。平衡的保持是视觉、前庭觉和本体感觉、及肢体肌群协作完成的一种运动控制过程,动态平衡功能测试时对本体感觉进行干扰,可以对每个感觉系统单独测试,所以能更准确、细致的评定人体平衡功能。
为了对本体感觉实施多种方式的干扰,以全面的研究平衡机制,本文提出了一种动态平衡功能评定与康复训练系统的设计方案,其踏板可以向任意方向摆动,具体研究如下:
本设计主要由三个部分组成:测力平台,动态踏板,和平衡功能评定与康复训练软件。测力平台由四个轮辐式力传感器和信号调理与采集电路组成,用于测量人体重心在踏板上的投影位置。
动态踏板由两套蜗轮蜗杆机构复合构成,并由直流无刷电机驱动,实现了两组蜗轮蜗杆机构运动的叠加,使动态踏板可以向任意方向摆动,从而在动态测试中干扰人体的本体感觉。本文也对动态踏板的运动控制进行了初步讨论。
平衡功能评定与康复训练的应用软件包括患者资料,静态测试,静态测试结果,雷达图,电机控制,动态测试和康复训练等模块,人机交互界面友好,应用虚拟现实技术的训练游戏大大提高了患者康复训练的积极性。作为平衡功能评定的补充,本文对用于失重环境攀爬训练的三维测力杆的结构和测试结果进行了讨论和分析。