專利名稱：背部支撐減重趣味訓(xùn)練方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種平衡功能障礙患者的康復(fù)訓(xùn)練方法，尤其涉及一種背部支撐減重 趣味訓(xùn)練方法。
背景技術(shù)：
長(zhǎng)期的反復(fù)平衡訓(xùn)練，可以不斷的刺激人體的大腦皮層，提高大腦皮層的興奮性， 從而有助于大腦供血量的充沛，解決大腦由于供血不足而引起的大腦缺氧。這樣有助于大 腦中樞神經(jīng)的修復(fù)，從而激發(fā)起患者的殘余功能的回復(fù)。但是長(zhǎng)期的反復(fù)平衡訓(xùn)練非?？?燥，給患者帶來(lái)抵觸情緒。一般的功能訓(xùn)練產(chǎn)品往往缺乏趣味化訓(xùn)練視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)反饋效果，患者和儀器不能 進(jìn)行互動(dòng)，也不能判斷通過(guò)一段時(shí)間的康復(fù)訓(xùn)練，自己恢復(fù)的情況如何，無(wú)法激發(fā)患者訓(xùn)練 的興趣，使患者對(duì)訓(xùn)練缺乏信心，影響患者的康復(fù)進(jìn)程，導(dǎo)致康復(fù)效果不理想。目前的減重康復(fù)訓(xùn)練產(chǎn)品的缺點(diǎn)是，所采用的減重方式主要是使用懸吊設(shè)備進(jìn)行 減重訓(xùn)練。懸吊設(shè)備使用吊帶向上牽引患者體重，需束縛患者軀干部，操作較繁瑣，易帶來(lái) 患者不適，而且采用這種方式控制人體的重心位置和移動(dòng)方向進(jìn)行平衡訓(xùn)練，尤其困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，就是為了解決上述問(wèn)題，提供一種背部支撐減重趣味訓(xùn)練方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案一種背部支撐減重趣味訓(xùn)練方 法，通過(guò)一套背部支撐減重靜態(tài)平衡評(píng)定訓(xùn)練系統(tǒng)進(jìn)行，該系統(tǒng)包括訓(xùn)練床、控制箱、主控 計(jì)算機(jī)、患者用顯示裝置和主顯示屏；訓(xùn)練床包括床座、床架和床板，床架安裝在床座上并 與床座可轉(zhuǎn)動(dòng)相連，在床架的前端連接有左、右腳踏板組件，在左右腳踏板組件上分別設(shè)有 左右足底壓力傳感裝置，在床架與床座之間設(shè)有床板角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；控制箱內(nèi)設(shè)有傳感裝 置接口電路和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊；傳感裝置接口電路與左右足底壓力傳感裝置電信號(hào)相連，電 機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與床板角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中的直線步進(jìn)電機(jī)電信號(hào)相連。所述的主控計(jì)算機(jī)內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)采集模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊和功能訓(xùn)練模塊；數(shù)據(jù)采 集模塊與控制箱內(nèi)的傳感裝置接口電路電信號(hào)相連，通過(guò)左右足底壓力傳感裝置實(shí)時(shí)采集 下肢用力數(shù)據(jù)，患者根據(jù)游戲軟件中顯示的重心位置和移動(dòng)方向的變化，主動(dòng)調(diào)節(jié)雙下肢 的用力，參與趣味游戲訓(xùn)練。運(yùn)動(dòng)控制模塊與控制箱內(nèi)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電信號(hào)相連，通過(guò)同 步控制步進(jìn)電機(jī)使其正、反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)床板0 90度任意傾斜，使患者實(shí)現(xiàn)平躺、斜躺甚至站 立訓(xùn)練。功能訓(xùn)練模塊包含散步游戲軟件和接水果游戲軟件。本發(fā)明采用主控計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)中心控制，由兩個(gè)顯示屏進(jìn)行顯示，其中主顯示屏放 置在操作臺(tái)上，供醫(yī)護(hù)人員使用，患者用顯示屏位于患者訓(xùn)練時(shí)的前方，便于患者觀察趣味 訓(xùn)練圖像和訓(xùn)練過(guò)程。背部支撐減重趣味訓(xùn)練方法包括以下步驟a、讓患者傾斜躺在訓(xùn)練床上，并讓其左右腳分別踩在左右腳踏板上，使左右腳踏板處于同一水平面上；b、根據(jù)患者的實(shí)際情況確定所需的減重重量，并通過(guò)調(diào)節(jié)訓(xùn)練床的傾斜角度以實(shí) 現(xiàn)該減重重量；C、讓計(jì)算機(jī)進(jìn)入功能訓(xùn)練模塊的散步游戲軟件，并設(shè)定游戲難度、訓(xùn)練方式和游 戲時(shí)間，讓患者根據(jù)患者用顯示裝置上顯示的人體重心的位置，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)雙下肢的用力，盡 量使人體重心在變化著的道路中間移動(dòng)，虛擬真實(shí)環(huán)境中的散步進(jìn)行趣味游戲訓(xùn)練；d、讓計(jì)算機(jī)進(jìn)入功能訓(xùn)練模塊的接水果游戲軟件，并設(shè)定游戲難度和游戲時(shí)間， 讓患者根據(jù)患者用顯示裝置上顯示的人體重心即接水果筐的位置，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)雙下肢用力中 心的位置和移動(dòng)方向，努力使水果落在水果筐內(nèi)，進(jìn)行趣味游戲訓(xùn)練?；颊咴谟螒蜻^(guò)程中的重心投影的獲取方法是一般人體重心(center of gratitude, COG)在第二骶骨前，人體重心在腳踏板上的投影即為重心投影，又由于人體處 于站立平衡游戲過(guò)程中側(cè)向力很小，因此人體重心投影位置可由下式確定F\-F2G=-χ LcmFI + F2式中，F(xiàn)l為左腳壓力的大小；F2為右腳壓力的大小；L為左右腳踏板中心之間的距 離，一般設(shè)為33cm;散步游戲的訓(xùn)練形成a、在主控計(jì)算機(jī)中重心投影設(shè)定為一個(gè)圖象顯示活動(dòng)點(diǎn)，活動(dòng)點(diǎn)的初始位置定在 圖像畫(huà)面的中心，根據(jù)實(shí)時(shí)采集的下肢用力數(shù)據(jù)，計(jì)算活動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)位置(左右方向)。b、設(shè)定散步游戲難度，游戲難度分為難、中和易三種，游戲的難易程度由畫(huà)面道 路的彎曲程度決定，共設(shè)三種彎曲程度，大彎、中彎和小彎，彎曲程度越大游戲難度越大；C、設(shè)定訓(xùn)練方式，訓(xùn)練方式包括左側(cè)訓(xùn)練、右側(cè)訓(xùn)練和正常訓(xùn)練。左側(cè)訓(xùn)練將道路 設(shè)定在畫(huà)面的左側(cè)位置，用于加強(qiáng)患者左側(cè)下肢功能的恢復(fù)，右側(cè)訓(xùn)練將道路設(shè)定在畫(huà)面 的右側(cè)位置，用于加強(qiáng)患者右側(cè)下肢功能的恢復(fù)；道路在中間時(shí)為正常訓(xùn)練，正常訓(xùn)練針對(duì) 雙側(cè)均需要訓(xùn)練的患者。d、設(shè)定訓(xùn)練速度，對(duì)應(yīng)于不同的訓(xùn)練難度，通過(guò)設(shè)定訓(xùn)練圖像不同的下落速度實(shí) 現(xiàn)。e、對(duì)應(yīng)程序中的訓(xùn)練位圖，選定一種游戲難度、訓(xùn)練方式和游戲時(shí)間后，對(duì)應(yīng)的位 圖就按一定的速度往下落，同時(shí)填充上部畫(huà)面，形成一個(gè)不斷循環(huán)的完整的運(yùn)動(dòng)畫(huà)面。游 戲開(kāi)始后，患者調(diào)節(jié)雙下肢用力，實(shí)時(shí)變化活動(dòng)點(diǎn)的位置，盡可能保持活動(dòng)點(diǎn)在道路中間移 動(dòng)，虛擬真實(shí)環(huán)境中的散步，游戲結(jié)束后，計(jì)算機(jī)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)游戲成績(jī)即活動(dòng)點(diǎn)在道路區(qū)域的 百分比。f、在游戲過(guò)程中，伴有舒緩有趣的音樂(lè)效果，增加聽(tīng)覺(jué)反饋。接水果游戲的訓(xùn)練形成a、在主控計(jì)算機(jī)中重心投影設(shè)定為一個(gè)活動(dòng)點(diǎn)，活動(dòng)點(diǎn)在畫(huà)面中以水果筐的形式 顯示，模擬患者在向前推動(dòng)水果筐，水果筐設(shè)有向左、向右兩種運(yùn)動(dòng)方向，水果筐初始位置 在圖像底部的中心。b、接水果游戲的游戲難度由水果生成的速度和下落的速度兩項(xiàng)參數(shù)決定，背景畫(huà) 面不變。同一種水果預(yù)先設(shè)定好三種不同的下落速度，分別為高速、中速和低速，速度越快難度越大。不同的水果設(shè)置了不同的高、中、低速度，共有九種下落速度供選擇。C、設(shè)定水果生成速度，生成速度越快，游戲難度越大。預(yù)先設(shè)定低、中和高三種生 成速度，水果初始位置隨機(jī)生成。d、設(shè)定游戲難度，難度包括低級(jí)、中級(jí)和高級(jí)。設(shè)定游戲時(shí)間；選定一種游戲難度 和游戲時(shí)間后，對(duì)應(yīng)的水果在畫(huà)面中按一定的生成速度出現(xiàn)，接著再按一定的速度下落，形 成一個(gè)完整的運(yùn)動(dòng)畫(huà)面?；颊吒鶕?jù)水果的方位和下落速度，調(diào)節(jié)雙下肢用力中心的位置和 移動(dòng)方向，努力使水果落在水果筐內(nèi)，進(jìn)行游戲。游戲結(jié)束，計(jì)算機(jī)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)所接到的水果 的個(gè)數(shù)、種類和訓(xùn)練總分。e、在游戲過(guò)程中，伴有有趣的背景音樂(lè)，同時(shí)在接到水果時(shí)，又疊加有清脆的伴音 效果，增加聽(tīng)覺(jué)反饋。本發(fā)明將康復(fù)訓(xùn)練與趣味游戲相結(jié)合，在背部支撐減重輔助下，提供游戲、視覺(jué)、 聽(tīng)覺(jué)反饋互動(dòng)訓(xùn)練平臺(tái)，使患者在康復(fù)訓(xùn)練的同時(shí)輕輕松松玩游戲，有利于分散患者注意 力，減少患者的訓(xùn)練枯燥感，接受長(zhǎng)期的訓(xùn)練，達(dá)到促進(jìn)患者康復(fù)的目的。


圖1是本發(fā)明中所采用的背部支撐減重靜態(tài)平衡評(píng)定訓(xùn)練系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意 圖；圖2是床身傾斜模塊程序流程圖；圖3a、圖3b、圖3c和圖3d是散步游戲開(kāi)始模塊程序流程圖；圖4是散步停止游戲模塊程序流程圖；圖5是散步游戲成績(jī)模塊程序流程圖；圖6a、圖6b、圖6c、圖6d是接水果游戲開(kāi)始模塊程序流程圖；圖7是接水果停止游戲模塊程序流程圖；圖8是散步/接水果游戲錄入成績(jī)模塊程序流程圖；圖9是散步/接水果游戲測(cè)試查看模塊程序流程圖；圖10是病人信息界面；圖11是功能訓(xùn)練-趣味游戲項(xiàng)目選擇界面；圖12是散步游戲訓(xùn)練界面；圖13是散步游戲測(cè)試查看結(jié)果界面；圖14功能訓(xùn)練-趣味游戲項(xiàng)目選擇界面；圖15是接水果游戲訓(xùn)練界面；圖16是接水果游戲測(cè)試查看結(jié)果界面。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖1，本發(fā)明背部支撐減重趣味訓(xùn)練方法所采用的背部支撐減重靜態(tài)平衡評(píng) 定訓(xùn)練系統(tǒng)，包括訓(xùn)練床1、控制箱2、主控計(jì)算機(jī)3、患者用顯示裝置4和主顯示屏5。控制 箱2安裝在訓(xùn)練床的床座11上，主控計(jì)算機(jī)3設(shè)置在操作臺(tái)(操作臺(tái)未圖示出來(lái))上，患 者用顯示裝置4活動(dòng)設(shè)置在訓(xùn)練床的旁邊并與主控計(jì)算機(jī)電信號(hào)相連，主顯示屏5設(shè)置在 操作臺(tái)上并與主控計(jì)算機(jī)電信號(hào)相連。
訓(xùn)練床1包括床座11、床架12和床板13，床架12安裝在床座11上并與床座11通 過(guò)轉(zhuǎn)軸6可轉(zhuǎn)動(dòng)相連，并通過(guò)兩頂桿9 (分別設(shè)置在兩側(cè))支撐在床座11上方。床板13固 定在床架12上，在床架12的前端連接有左、右腳踏板組件14，在床架12與床座11之間設(shè) 有床板角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)15，該床板角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包含一臺(tái)直線步進(jìn)電機(jī)。在訓(xùn)練床的床座11 上安裝有多個(gè)萬(wàn)向調(diào)節(jié)腳輪111，并相應(yīng)設(shè)有多個(gè)用于調(diào)節(jié)腳輪上下伸縮的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)112。 在床架12上還安裝有床板角度顯示器8，床板角度顯示器8隨床架12 —起移動(dòng)用于顯示床 架12及床板13傾斜的角度。左、右腳踏板組件14結(jié)構(gòu)對(duì)稱相同，各包括腳踏板支架141、腳前端緩沖器142、腳 后跟導(dǎo)向軸143和腳踏板144。腳踏板支架141與床架12固定相連；腳前端緩沖器142和 腳后跟導(dǎo)向軸143分別連接在腳踏板144與腳踏板支架141之間。在腳踏板144周圍設(shè)有 足底壓力傳感裝置(未圖示出來(lái))，該足底壓力傳感裝置由貼有四根應(yīng)變片的懸臂梁組成， 貼有四根應(yīng)變片的懸臂梁插裝在由腳踏板、腳踏板支架、腳前端緩沖器和腳后跟導(dǎo)向軸組 成的腳底受力部件內(nèi)，并分別與控制箱2內(nèi)的傳感裝置接口電路電信號(hào)相連?？刂葡?安裝在訓(xùn)練床的床座11上，控制箱內(nèi)設(shè)有傳感裝置接口電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng) 模塊和電源模塊(未圖示出來(lái))，電源模塊分別為傳感裝置接口電路和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊提供 電源；電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與床板角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中的直線步進(jìn)電機(jī)電信號(hào)相連。主控計(jì)算機(jī)3設(shè)置在操作臺(tái)(操作臺(tái)未圖示出來(lái))上，主控計(jì)算機(jī)內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)采 集模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊和功能訓(xùn)練模塊；數(shù)據(jù)采集模塊與控制箱內(nèi)的傳感裝置接口電路電 信號(hào)相連，通過(guò)左右足底壓力傳感裝置實(shí)時(shí)采集下肢用力數(shù)據(jù)，以利患者根據(jù)在游戲軟件 中顯示的重心位置和移動(dòng)方向的變化，主動(dòng)調(diào)節(jié)雙下肢的用力，參與趣味游戲訓(xùn)練。運(yùn)動(dòng)控 制模塊與控制箱內(nèi)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電信號(hào)相連，通過(guò)同步控制步進(jìn)電機(jī)使其正、反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí) 現(xiàn)床板的轉(zhuǎn)動(dòng)，以此來(lái)達(dá)到床板0 90度任意傾斜，使患者實(shí)現(xiàn)平躺、斜躺甚至站立訓(xùn)練。 功能訓(xùn)練模塊包含散步游戲軟件和接水果游戲軟件。本發(fā)明采用主控計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)中心控制，由兩個(gè)顯示屏進(jìn)行顯示。其中主顯示屏放 置在操作臺(tái)上，供醫(yī)護(hù)人員使用?；颊哂蔑@示裝置4位于患者訓(xùn)練時(shí)的前方并與主控計(jì)算機(jī)3電信號(hào)相連，便于患 者觀察訓(xùn)練過(guò)程中重心位置和移動(dòng)方向的變化，實(shí)時(shí)主動(dòng)調(diào)節(jié)平衡。患者用顯示裝置能顯 示訓(xùn)練過(guò)程、游戲的參與過(guò)程以及訓(xùn)練的結(jié)果等內(nèi)容，供患者掌握。該患者用顯示裝置4包 括移動(dòng)小車41、安裝在移動(dòng)小車上的支架42和安裝在支架上的顯示屏43，顯示屏與支架活 動(dòng)連接，顯示屏的高度和角度可以調(diào)節(jié)。主顯示屏5設(shè)置在操作臺(tái)上并與主控計(jì)算機(jī)3電信號(hào)相連。本發(fā)明的背部支撐減重趣味訓(xùn)練方法，通過(guò)做游戲達(dá)到康復(fù)訓(xùn)練的目的，可減少 患者的訓(xùn)練枯燥感，大大提高患者對(duì)康復(fù)訓(xùn)練的興趣和積極性，有利于加快患者的康復(fù)。具 體使用方法是a、讓患者傾斜躺在訓(xùn)練床上緊靠床板，并讓其左右腳分別踩在左右腳踏板上，使 左右腳踏板處于同一水平面上。b、根據(jù)患者的實(shí)際情況調(diào)節(jié)訓(xùn)練床的傾斜角度，來(lái)實(shí)現(xiàn)不同程度的減重，安裝在 床架上的床板角度顯示器隨床架一起移動(dòng)實(shí)時(shí)顯示傾斜角度，角度越小，減重程度越大。訓(xùn) 練床的傾斜角度可在0-90度的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，減重角度即為訓(xùn)練床的傾斜角度。
C、進(jìn)入病人信息界面，如圖10所示，新建、修改或讀取病人信息，如訓(xùn)練日期、病 人編號(hào)、姓名、性別、年齡和體重，以及患者剛?cè)朐簳r(shí)的病征——左癱還是右癱信息；使用中 須注意必須選中需要訓(xùn)練的患者，否則功能訓(xùn)練模塊將無(wú)法執(zhí)行，同時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)提示選 中需要訓(xùn)練的患者。d、從計(jì)算機(jī)中調(diào)出功能訓(xùn)練-趣味游戲選擇界面，圖11是減重角度為75度的散 步游戲訓(xùn)練選擇界面。該界面上自動(dòng)顯示編號(hào)和姓名，白色底版編輯框的內(nèi)容自動(dòng)生成不 可更改。點(diǎn)擊“開(kāi)始訓(xùn)練”按鈕，計(jì)算機(jī)自動(dòng)將訓(xùn)練床調(diào)整到所設(shè)減重角度，同時(shí)進(jìn)入散步 游戲訓(xùn)練界面。e、散步游戲訓(xùn)練界面如圖12所示，界面左側(cè)設(shè)有散步游戲畫(huà)面，畫(huà)面上設(shè)有彎 道，畫(huà)面中心為人體正常重心點(diǎn)，畫(huà)面上帶十字的圓圈實(shí)時(shí)顯示患者的真實(shí)重心投影，界面 右側(cè)順序設(shè)有“游戲難度”、“游戲時(shí)間”、“方式選擇”和“游戲成績(jī)”欄目和滑動(dòng)條；右下角 設(shè)有“游戲開(kāi)始”、“停止游戲”、“游戲成績(jī)”、“錄入成績(jī)”、“測(cè)試查看”和“返回”按鈕。“游 戲難度”分為易、中、難三個(gè)級(jí)別，“方式選擇”包括左側(cè)訓(xùn)練、右側(cè)訓(xùn)練和正常訓(xùn)練，左側(cè)訓(xùn) 練方式用于左癱患者，右側(cè)訓(xùn)練方式用于右癱患者，正常訓(xùn)練方式用于正?；颊?。在游戲開(kāi)始前，先根據(jù)患者的實(shí)際情況選擇游戲難度，訓(xùn)練方式，輸入游戲訓(xùn)練時(shí) 間。圖12是游戲難度為易，游戲時(shí)間為2分鐘，患側(cè)為左側(cè)的散步游戲訓(xùn)練界面，點(diǎn)擊“游 戲開(kāi)始”按鈕，散步游戲訓(xùn)練界面上的畫(huà)面開(kāi)始往下移動(dòng)，患者根據(jù)畫(huà)面中道路的走向來(lái)控 制雙腳重心投影的位置和移動(dòng)方向，在模擬環(huán)境中從下至上散步，滑動(dòng)條實(shí)時(shí)顯示游戲進(jìn) 度。f、游戲結(jié)束后，或游戲過(guò)程中若由于某種原因暫停游戲，點(diǎn)擊“游戲成績(jī)”按鈕，界 面上將顯示相應(yīng)的游戲成績(jī)分值。g、在游戲結(jié)束時(shí)，可以點(diǎn)擊“錄入成績(jī)”按鈕，存儲(chǔ)病人信息和訓(xùn)練結(jié)果數(shù)據(jù)；此 時(shí)，如果進(jìn)入報(bào)告模塊，可以看到生成的報(bào)告，如果需要還可以以word格式打印報(bào)告。h、在游戲結(jié)束時(shí)，點(diǎn)擊“測(cè)試查看”按鈕可以進(jìn)入散步游戲測(cè)試結(jié)果界面，如圖13 所示，該界面專供醫(yī)生查看和分析在散步游戲過(guò)程中左右腳對(duì)左右腳踏板的壓力平均值和 各項(xiàng)靜態(tài)姿勢(shì)圖參數(shù)。左半部分設(shè)有顯示散步游戲時(shí)間內(nèi)左右下肢平均壓力平均值的柱形 圖，每個(gè)柱形圖的總高度對(duì)應(yīng)90千克壓力，并以每1千克進(jìn)行了定標(biāo)，可以比較準(zhǔn)確地讀出 左右下肢壓力。右上角選定參數(shù)自動(dòng)顯示已經(jīng)選定的減重角度和游戲時(shí)間；右半部分中部 顯示各項(xiàng)靜態(tài)姿勢(shì)圖參數(shù)，包括額狀面擺動(dòng)頻率、平均重心、額狀面最大擺幅、額狀面平均 擺幅、重心移動(dòng)軌跡總長(zhǎng)度、重心移動(dòng)軌跡總面積和額狀面?zhèn)确綌[速；點(diǎn)擊右下角“錄入報(bào) 告”按鈕可以根據(jù)醫(yī)生需要將散步游戲的測(cè)試結(jié)果保存，點(diǎn)擊“返回”按鈕離開(kāi)散步游戲測(cè) 試結(jié)果界面，回到散步游戲界面。i、在散步游戲界面里點(diǎn)擊“返回”按鈕，退出本輪游戲，結(jié)束本輪趣味訓(xùn)練或進(jìn)入 下一輪趣味訓(xùn)練；j、若需選擇“接水果”游戲項(xiàng)目進(jìn)行趣味訓(xùn)練，則在功能訓(xùn)練-趣味游戲項(xiàng)目選擇 界面上選擇“接水果”游戲，圖14所示是減重角度為75度的接水果游戲訓(xùn)練選擇界面。點(diǎn) 擊“開(kāi)始訓(xùn)練”按鈕，計(jì)算機(jī)自動(dòng)將訓(xùn)練床調(diào)整到所設(shè)的減重角度，同時(shí)進(jìn)入接水果游戲訓(xùn) 練界面。k、接水果游戲訓(xùn)練界面如圖15所示，界面左側(cè)設(shè)有接水果游戲畫(huà)面，畫(huà)面底部設(shè)有實(shí)時(shí)顯示患者重心投影位置的水果筐，蘋(píng)果、檸檬和葡萄三種水果從畫(huà)面頂部下落，界面 右側(cè)順序設(shè)有“游戲難度”、“游戲時(shí)間”、“游戲說(shuō)明，，和“游戲成績(jī)”欄目以及滑動(dòng)條；右下 角設(shè)有“游戲開(kāi)始”、“停止游戲”、“錄入成績(jī)”、“測(cè)試查看”和“返回”按鈕；游戲難度分為低 級(jí)、中級(jí)和高級(jí)三個(gè)級(jí)別；在同一個(gè)難度級(jí)別里，蘋(píng)果下落速度最慢，檸檬其次，葡萄最快， 接住一個(gè)蘋(píng)果10分，接住一個(gè)檸檬20分，接住一串葡萄30分。在游戲開(kāi)始前，先根據(jù)患者的實(shí)際情況選擇游戲難度，輸入游戲訓(xùn)練時(shí)間，圖15 是游戲難度為高級(jí)，游戲時(shí)間為2分鐘的接水果游戲訓(xùn)練界面，點(diǎn)擊“游戲開(kāi)始”按鈕開(kāi)始 游戲，患者根據(jù)水果的方位和下落速度來(lái)控制雙腳重心投影的位置和移動(dòng)方向，以使自己 能接到更多下落的水果。1、游戲結(jié)束后，點(diǎn)擊“游戲成績(jī)”按鈕，界面上顯示出游戲成績(jī)，包括接到蘋(píng)果數(shù) 量、接到檸檬數(shù)量和接到葡萄數(shù)量，并顯示出訓(xùn)練得分總計(jì)。m、游戲結(jié)束后，點(diǎn)擊“測(cè)試查看”按鈕可以進(jìn)入接水果游戲測(cè)試結(jié)果界面，如圖16 所示，該界面專供醫(yī)生查看和分析在接水果游戲過(guò)程中左右腳對(duì)左右腳踏板的壓力平均值 和各項(xiàng)靜態(tài)姿勢(shì)圖參數(shù)。左半部分設(shè)有顯示接水果游戲時(shí)間內(nèi)左右下肢平均壓力平均值的 柱形圖，右上角選定參數(shù)自動(dòng)顯示已經(jīng)選定的減重角度和游戲時(shí)間；右半部分中部顯示各 項(xiàng)靜態(tài)姿勢(shì)圖參數(shù)；點(diǎn)擊右下角“錄入報(bào)告”按鈕可以根據(jù)醫(yī)生需要將接水果游戲的測(cè)試結(jié) 果保存，點(diǎn)擊“返回”按鈕離開(kāi)接水果游戲測(cè)試結(jié)果界面，回到接水果游戲界面。η、在接水果游戲界面里點(diǎn)擊“返回”按鈕，退出本輪游戲，結(jié)束本輪趣味訓(xùn)練或進(jìn) 入下輪趣味訓(xùn)練。上述二種游戲可根據(jù)患者特點(diǎn)，采取循序漸進(jìn)的方式逐漸加大難度，實(shí)現(xiàn)患者逐 漸康復(fù)訓(xùn)練的要求。游戲訓(xùn)練軟件的實(shí)現(xiàn)流程如下首先讀取病人信息病人編號(hào)、姓名、大腿長(zhǎng)度、小腿長(zhǎng)度和體重等；設(shè)置減重角 度；再進(jìn)行硬件檢查(檢查壓力傳感裝置是否正常工作，如不能正常工作則退出系統(tǒng))。數(shù) 據(jù)采集及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊是基于數(shù)據(jù)采集裝置設(shè)計(jì)的，采集裝置提供庫(kù)函數(shù)，根據(jù)庫(kù)函數(shù)開(kāi) 發(fā)采集裝置類，管理采集裝置的所有動(dòng)作。1、散步游戲軟件的實(shí)現(xiàn)流程散步游戲訓(xùn)練之前，首先輸入減重角度并點(diǎn)擊“開(kāi)始 訓(xùn)練”按鈕后，計(jì)算機(jī)自動(dòng)執(zhí)行床身傾斜模塊程序流程，將訓(xùn)練床調(diào)整到所設(shè)傾斜角度，然 后按開(kāi)始游戲模塊程序流程圖、停止游戲模塊程序流程圖、游戲成績(jī)模塊程序流程圖、錄入 成績(jī)模塊程序流程圖、測(cè)試查看模塊程序流程圖的順序執(zhí)行散步游戲訓(xùn)練。床身傾斜模塊程序流程圖如圖2所示。本系統(tǒng)采用一個(gè)運(yùn)動(dòng)控制裝置，控制裝置的其中一軸(Ζ軸)對(duì)應(yīng)控制床身傾斜的 電機(jī)，床身的升降是通過(guò)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)向上運(yùn)動(dòng)和向下運(yùn)動(dòng)。點(diǎn)擊“進(jìn)入測(cè)試”或“進(jìn) 入訓(xùn)練”按鈕，就進(jìn)入床身傾斜程序流程，打開(kāi)運(yùn)動(dòng)控制裝置，設(shè)置電機(jī)運(yùn)動(dòng)速度。醫(yī)生根 據(jù)病人的實(shí)際情況輸入減重角度。判斷當(dāng)前床身角度與輸入角度是否一致如果醫(yī)生輸入 的減重角度大于當(dāng)前床身角度，計(jì)算床身需要上升的角度，把該角度轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的脈沖數(shù)， 控制裝置發(fā)出脈沖，電機(jī)正轉(zhuǎn)一定脈沖數(shù)對(duì)應(yīng)的角度，床身上升一定角度；若等于當(dāng)前床身 角度，電機(jī)不轉(zhuǎn)，床身不動(dòng)；小于當(dāng)前床身角度，計(jì)算床身需要下降的角度，控制裝置發(fā)出脈 沖，電機(jī)反轉(zhuǎn)向下運(yùn)動(dòng)一定脈沖數(shù)對(duì)應(yīng)的角度，床身下降一定角度。檢查運(yùn)動(dòng)控制裝置中軸的狀態(tài)，若忙，表示電機(jī)還沒(méi)旋轉(zhuǎn)到位，繼續(xù)檢查；若閑，說(shuō)明電機(jī)已經(jīng)旋轉(zhuǎn)完畢，停止電機(jī) 的運(yùn)動(dòng)，關(guān)閉運(yùn)動(dòng)控制裝置。開(kāi)始游戲模塊程序流程圖如圖3a、圖3b、圖3c、圖3d所示。圖3a為數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)程序流程圖。點(diǎn)擊“游戲開(kāi)始”按鈕，激活“停止游 戲”和“返回，，按鈕，鎖定“游戲開(kāi)始”、“游戲成績(jī)”、“錄入成績(jī)，，和“測(cè)試查看”。獲得畫(huà)面 矩形的長(zhǎng)度和寬度；初始化活動(dòng)點(diǎn)為畫(huà)面中心，開(kāi)始播放散步音樂(lè)。調(diào)用圖北所示流程圖 加載位圖，判斷位圖加載標(biāo)志是否為真，為真表示以前已經(jīng)有加載的位圖，必須先釋放原來(lái) 的位圖，加載新位圖，為假就說(shuō)明不存在以前加載的位圖，可以直接加載新位圖，新位圖根 據(jù)界面上選擇的散步方式和難易程度，加載相應(yīng)的新散步圖片，獲得圖片的高度和寬度，新 位圖加載后，使加載位圖標(biāo)志重新設(shè)為真。設(shè)置數(shù)據(jù)采樣周期50ms，獲得由醫(yī)生在散步游 戲界面上輸入的游戲時(shí)間，判斷游戲時(shí)間是否已經(jīng)設(shè)定，若沒(méi)有設(shè)定時(shí)間，則提示“請(qǐng)輸入 游戲時(shí)間！”，并退出游戲；若時(shí)間已設(shè)定，就初始化滾動(dòng)條，根據(jù)游戲時(shí)間和采樣周期計(jì)算 采樣總數(shù)據(jù)，申請(qǐng)一個(gè)以采樣總數(shù)據(jù)為長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。判斷緩沖區(qū)是否開(kāi)設(shè)成功，不成 功，提示設(shè)備出錯(cuò)信息，并退出游戲；成功，置文件保存標(biāo)志為真，標(biāo)志為真可以保存數(shù)據(jù)文 件，標(biāo)志為假不可以保存數(shù)據(jù)文件。實(shí)際采樣數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)變量附初值，得到當(dāng)前時(shí)間，并生成 以當(dāng)前時(shí)間命名的數(shù)據(jù)文件，這樣可以確保文件名不重復(fù)。判斷患者文件目錄是否存在，不 存在則創(chuàng)建患者文件目錄；存在就直接改變目錄到患者文件目錄，以保證轉(zhuǎn)到患者文件目 錄下保存數(shù)據(jù)文件，生成患者數(shù)據(jù)文件完整名。傳遞患者數(shù)據(jù)文件名和文件保存標(biāo)志給采 集裝置類庫(kù)，打開(kāi)數(shù)據(jù)采集裝置，設(shè)置電壓采樣范圍，配置2個(gè)采樣通道，分別對(duì)應(yīng)左、右下 肢壓力傳感裝置，設(shè)置采樣數(shù)據(jù)保存地址，以寫(xiě)方式打開(kāi)患者數(shù)據(jù).dat文件。記錄活動(dòng)點(diǎn) 總的移動(dòng)位置數(shù)變量附初值，記錄活動(dòng)點(diǎn)在道路區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)數(shù)變量附初值。記錄游戲開(kāi)始 時(shí)間點(diǎn)，設(shè)定50ms采樣時(shí)鐘。讀取所有采樣通道數(shù)據(jù)，分離采樣通道數(shù)據(jù)，0通道為左下肢 壓力傳感裝置數(shù)據(jù)，1通道為右下肢壓力傳感裝置數(shù)據(jù)，保存2個(gè)通道的數(shù)據(jù)到前面建立的 數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，實(shí)際采樣數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)加2。調(diào)用圖3c流程圖移動(dòng)活動(dòng)位置，判斷左右下肢壓力大 小，左下肢壓力大，活動(dòng)點(diǎn)向左移動(dòng)四個(gè)像素，右下肢壓力大，活動(dòng)點(diǎn)向右移動(dòng)四個(gè)像素。當(dāng) 活動(dòng)點(diǎn)超出畫(huà)面的最左邊時(shí)，仍使活動(dòng)點(diǎn)在畫(huà)面的最左邊，右邊也一樣，使活動(dòng)點(diǎn)不超出畫(huà) 面，再次記錄當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)；判斷游戲時(shí)間是否到，若游戲時(shí)間未到，實(shí)時(shí)更新滾動(dòng)條，實(shí)時(shí)顯 示散步游戲界面。調(diào)用圖3d程序流程實(shí)現(xiàn)畫(huà)布的實(shí)時(shí)更新，散步游戲界面實(shí)時(shí)顯示方法為 創(chuàng)建一個(gè)兼容內(nèi)存設(shè)備對(duì)象，將前面加載好了的位圖選入兼容內(nèi)存設(shè)備對(duì)象中，將內(nèi)存設(shè) 備中的位圖在畫(huà)面上顯示，創(chuàng)建一個(gè)顏色為紅色的畫(huà)筆，繪制活動(dòng)點(diǎn)圖標(biāo)。統(tǒng)計(jì)2個(gè)采樣通 道的實(shí)際采樣數(shù)據(jù)數(shù)，更新實(shí)際采樣數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)變量，更新活動(dòng)點(diǎn)在道路區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)數(shù)變量， 統(tǒng)計(jì)活動(dòng)點(diǎn)落在道路區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)數(shù)，為以后計(jì)算游戲成績(jī)做準(zhǔn)備。如此循環(huán)繼續(xù)讀采樣通 道數(shù)據(jù)，直到游戲時(shí)間結(jié)束，關(guān)閉采樣時(shí)鐘，停止采樣。散步停止游戲模塊程序流程圖如圖4所示。點(diǎn)擊“停止游戲”按鈕，激活“游戲成 績(jī)”、“游戲開(kāi)始”、“錄入成績(jī)”、“測(cè)試查看”和“返回”按鈕，鎖定“停止游戲”按鈕。關(guān)閉采 樣時(shí)鐘，結(jié)束播放散步音樂(lè)。傳遞實(shí)際數(shù)據(jù)總量和緩存區(qū)指針。關(guān)閉數(shù)據(jù)采集裝置，將采集 的數(shù)據(jù)寫(xiě)入患者數(shù)據(jù)文件，將文件保存在硬盤(pán)上，關(guān)閉文件。釋放緩存區(qū)，實(shí)際采樣數(shù)據(jù)個(gè) 數(shù)變量清零，保存標(biāo)志置為假，記錄游戲開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)變量清零。散步游戲成績(jī)模塊程序流程圖如圖5所示。游戲結(jié)束后，可以點(diǎn)擊“游戲成績(jī)”按鈕，鎖定“停止游戲”和“游戲成績(jī)”按鈕，激活“游戲開(kāi)始”、“錄入成績(jī)”、“測(cè)試查看”和“返 回”按鈕。游戲成績(jī)的評(píng)定原理是設(shè)定道路中的RGB值(紅，綠，蘭三基色)與周圍位置 的RGB值不同，根據(jù)活動(dòng)點(diǎn)位置坐標(biāo)的RGB值來(lái)判斷活動(dòng)點(diǎn)是否落在所設(shè)定的道路中間。統(tǒng)計(jì)散步游戲成績(jī)的方法是計(jì)算并顯示活動(dòng)點(diǎn)在道路區(qū)域的百分比。游戲成績(jī) 分值的計(jì)算公式為游戲成績(jī)=(患者重心落在道路上行走的路程+行走總路程)X100。散步錄入成績(jī)模塊程序流程圖如圖8所示，散步游戲具有錄入成績(jī)功能，點(diǎn)擊“結(jié) 束游戲”按鈕，鎖定“結(jié)束游戲”、“錄入成績(jī)”按鈕，激活“開(kāi)始游戲”、“測(cè)試查看”、“返回”按 鈕。判斷成績(jī)文件名存在，不存在，重新生成成績(jī)文件名并錄入成績(jī)文件名，添加病人姓名 和編號(hào)到報(bào)告內(nèi)容開(kāi)始位置，再準(zhǔn)備成績(jī)內(nèi)容；存在，直接準(zhǔn)備成績(jī)內(nèi)容。再判斷成績(jī)文件 是否存在，不存在，就創(chuàng)建成績(jī)文件，寫(xiě)入病人姓名和編號(hào)及上述準(zhǔn)備成績(jī)內(nèi)容；存在，以只 寫(xiě)方式打開(kāi)文件，文件指針移到末尾，添加上述準(zhǔn)備的成績(jī)內(nèi)容，然后關(guān)閉成績(jī)文件；錄入 成績(jī)模塊結(jié)束。散步測(cè)試查看模塊程序流程圖如圖9所示，散步游戲具有下肢平衡康復(fù)訓(xùn)練和 雙下肢平均用力和靜態(tài)姿勢(shì)圖測(cè)試結(jié)果查看功能，點(diǎn)擊“測(cè)試查看”按鈕，進(jìn)入測(cè)試查看界 面，判斷病人數(shù)據(jù)文件名是否存在，若不存在就返回，表明不能給出測(cè)試結(jié)果，若存在，就以 只讀方式打開(kāi)該文件，獲取文件長(zhǎng)度，計(jì)算數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，建立一個(gè)以文件數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為長(zhǎng)度的緩 存區(qū)用于記錄數(shù)據(jù)，建立一個(gè)以文件數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)的二分之一為長(zhǎng)度的緩存區(qū)用于記錄重心位 置，使用循環(huán)方法將文件的數(shù)據(jù)寫(xiě)入文件數(shù)據(jù)緩存區(qū)，按照保存順序循環(huán)讀取兩個(gè)通道數(shù) 據(jù)，把兩個(gè)通道的數(shù)據(jù)代入重心算法計(jì)算重心位置，并將重心值放入重心數(shù)據(jù)緩存區(qū)，直到 讀完文件，關(guān)閉文件。計(jì)算游戲時(shí)間內(nèi)左右下肢平均壓力，并在柱形圖上顯示，左邊柱形圖 顯示游戲時(shí)間內(nèi)左下肢平均壓力，右邊柱形圖顯示右下肢平均壓力。然后調(diào)用數(shù)據(jù)處理動(dòng) 態(tài)鏈接庫(kù)中的平均重心、額狀面最大擺幅、額狀面平均擺幅和重心軌跡總長(zhǎng)度的相應(yīng)算法， 根據(jù)重心數(shù)據(jù)緩存區(qū)重心值組計(jì)算四個(gè)靜態(tài)姿勢(shì)圖參數(shù)，再調(diào)用數(shù)據(jù)處理動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)中的 單位時(shí)間內(nèi)額狀面?zhèn)确綌[速、運(yùn)動(dòng)時(shí)單位時(shí)間內(nèi)重心移動(dòng)軌跡總面積和額狀面擺動(dòng)頻率的 計(jì)算算法，結(jié)合采樣速率計(jì)算運(yùn)動(dòng)時(shí)間，根據(jù)重心數(shù)據(jù)緩存區(qū)重心值組計(jì)算三個(gè)靜態(tài)姿勢(shì) 圖參數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表值給出上述七個(gè)參數(shù)的評(píng)估結(jié)果。顯示七個(gè)靜態(tài)姿勢(shì)圖參數(shù)的計(jì) 算結(jié)果及評(píng)估結(jié)果，釋放所有緩存區(qū)。2、接水果游戲軟件實(shí)現(xiàn)流程接水果游戲訓(xùn)練之前，首先輸入減重角度并點(diǎn)擊“開(kāi) 始訓(xùn)練”按鈕后，計(jì)算機(jī)自動(dòng)執(zhí)行床身傾斜模塊程序流程，床身傾斜模塊程序流程圖如圖2 所示。將訓(xùn)練床調(diào)整到所設(shè)傾斜角度，然后按接水果游戲開(kāi)始模塊程序流程圖、停止游戲模 塊程序流程圖、錄入成績(jī)模塊程序流程圖和測(cè)試查看模塊程序流程圖順序執(zhí)行游戲訓(xùn)練。接水果游戲開(kāi)始模塊程序流程圖如圖6a、圖6b、圖6c、圖6d所示。圖6a為接水果游戲數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)程序流程圖，點(diǎn)擊“游戲開(kāi)始”按鈕，激活 “停止游戲”和“返回”按鈕，鎖定“游戲開(kāi)始”、“測(cè)試查看”和“游戲成績(jī)”按鈕。獲得游戲 界面上輸入的游戲時(shí)間。判斷游戲時(shí)間是否為空，為空，提示“請(qǐng)輸入游戲時(shí)間！”，并退出 游戲；游戲時(shí)間、游戲難度由醫(yī)生在接水果游戲界面上輸入。不為空，根據(jù)游戲時(shí)間計(jì)算采 樣總數(shù)據(jù)，根據(jù)采樣總數(shù)據(jù)，申請(qǐng)緩存區(qū)，判斷緩存區(qū)是否申請(qǐng)成功，若不成功就返回，并提 示設(shè)備有問(wèn)題；若成功，置文件保存標(biāo)志為真，標(biāo)志為真可以保存數(shù)據(jù)文件，標(biāo)志為假不可 以保存數(shù)據(jù)文件。設(shè)定實(shí)際采樣數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)變量，并進(jìn)行變量初始化。判斷病人文件目錄是否存在，不存在則創(chuàng)建病人文件目錄；存在就直接改變目錄到病人文件目錄，以保證轉(zhuǎn)到病 人文件目錄下保存數(shù)據(jù)文件，生成擴(kuò)展名為.dat的文件，形成病人數(shù)據(jù)文件完整名稱。傳 遞病人數(shù)據(jù)文件名和文件保存標(biāo)志給采集裝置類庫(kù)，打開(kāi)數(shù)據(jù)采集裝置，設(shè)置電壓采樣范 圍，配置2個(gè)采樣通道，分別對(duì)應(yīng)左、右下肢壓力傳感裝置，設(shè)置采樣數(shù)據(jù)保存地址，以寫(xiě)方 式打開(kāi)病人數(shù)據(jù).dat文件。初始化滾動(dòng)條，記錄游戲開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)。游戲總分和各種水果分 數(shù)變量設(shè)為零，并在界面上顯示。設(shè)50ms采樣時(shí)鐘，每隔50ms采樣一次，即50ms采集一次 傳感裝置的數(shù)據(jù)。讀取所有采樣通道數(shù)據(jù)，分離采樣通道數(shù)據(jù)，前兩個(gè)通道為左下肢壓力傳 感裝置數(shù)據(jù)，后兩個(gè)通道為右下肢壓力傳感裝置數(shù)據(jù)。判斷左右下肢壓力大小，若左下肢壓 力大，水果筐向左轉(zhuǎn)并向左移動(dòng)六個(gè)像素，右下肢壓力大，水果筐向右轉(zhuǎn)并向右移動(dòng)六個(gè)像 素。當(dāng)活動(dòng)點(diǎn)超出畫(huà)面的最左邊時(shí)，仍使活動(dòng)點(diǎn)在畫(huà)面的最左邊，右邊也一樣，使活動(dòng)點(diǎn)不 超出畫(huà)面，再次記錄當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)；判斷游戲時(shí)間是否到，若到達(dá)所設(shè)定的游戲時(shí)間，自動(dòng)調(diào) 用停止游戲程序，游戲停止。為了便于管理接水果游戲，首先初始化一個(gè)游戲?qū)ο螅缓髣?chuàng)建兩個(gè)兼容內(nèi)存設(shè) 備對(duì)象，一個(gè)內(nèi)存設(shè)備對(duì)象保存一幅所有水果及水果筐的位圖，另一個(gè)內(nèi)存設(shè)備對(duì)象保存 要調(diào)到前臺(tái)來(lái)用的圖片。根據(jù)醫(yī)生在界面上選擇的游戲難易程度，設(shè)定不同的采樣時(shí)鐘。低級(jí)每隔1 出 來(lái)一個(gè)水果，60ms更新一次游戲；中級(jí)每隔IOs出來(lái)一個(gè)水果，30ms更新一次游戲；高級(jí) 每隔6s出來(lái)一個(gè)水果，IOms更新一次游戲，級(jí)別越高難度越大。調(diào)用圖6b創(chuàng)建一個(gè)游戲?qū)ο?，以后用此?duì)象調(diào)用相應(yīng)游戲的函數(shù)，完成游戲工作。調(diào)用圖6c生成一個(gè)水果對(duì)象并保存在一個(gè)鏈表中，該鏈表保存了水果對(duì)象的所 有信息如新產(chǎn)生的水果類型，什么時(shí)間出來(lái)一個(gè)水果，應(yīng)該出現(xiàn)在畫(huà)面什么位置，該水果 的下落標(biāo)志的真假等。下落標(biāo)志為真，說(shuō)明該水果還可以下落；下落標(biāo)志為假，說(shuō)明該水果 已經(jīng)下落到底部或者已被水果筐接住。如果水果被接住則發(fā)出接住水果的聲音。調(diào)用圖6d更新顯示畫(huà)面，每一小段時(shí)間刷新水果的位置和水果筐方向，顯示游戲 的最新情況。接水果停止游戲模塊程序流程圖如圖7所示。點(diǎn)擊“停止游戲”按鈕，激活“游戲 開(kāi)始”、“錄入成績(jī)”、“測(cè)試查看”和“返回”按鈕，鎖定“停止游戲”按鈕。系統(tǒng)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)接 住的各種水果的個(gè)數(shù)，再根據(jù)各種水果的單個(gè)分值，計(jì)算所接到的各種水果的總分值。統(tǒng)計(jì) “接水果”游戲成績(jī)的方法是游戲成績(jī)=蘋(píng)果分值IOX接到蘋(píng)果數(shù)量+檸檬分值20X接 到檸檬數(shù)量+葡萄分值30X接到葡萄數(shù)量。釋放游戲?qū)ο蟆ｊP(guān)閉采樣時(shí)鐘，傳送實(shí)際數(shù)據(jù) 總量和緩沖區(qū)指針，關(guān)閉數(shù)據(jù)采集裝置；將采集的數(shù)據(jù)寫(xiě)入病人數(shù)據(jù)文件，將文件保存在硬 盤(pán)上，關(guān)閉文件。釋放緩沖區(qū)，實(shí)際采樣數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)變量清零，關(guān)閉采集裝置，記錄游戲開(kāi)始時(shí) 間點(diǎn)變量清零。接水果錄入成績(jī)模塊程序流程圖如圖8所示。接水果游戲也具有下肢平衡康復(fù)訓(xùn)練和雙下肢平均用力和靜態(tài)姿勢(shì)圖測(cè)試結(jié)果 查看功能，測(cè)試查看模塊程序流程圖如圖9所示。上述功能訓(xùn)練和測(cè)試查看中所涉及的各項(xiàng)參數(shù)由計(jì)算機(jī)自動(dòng)按照所設(shè)定的測(cè)試 時(shí)間開(kāi)設(shè)緩沖區(qū)，每隔一定時(shí)間刷新一次，緩沖空間最大可以存放一定采集時(shí)間的數(shù)據(jù)，當(dāng)訓(xùn)練停止時(shí)，數(shù)據(jù)以文件格式自動(dòng)保存在硬盤(pán)上，以便其他模塊計(jì)算和調(diào)用，再利用預(yù)先放 置在程序中的公式，由計(jì)算機(jī)后臺(tái)運(yùn)行得出各種靜態(tài)姿勢(shì)圖參數(shù)。程序中的公式均通過(guò)動(dòng) 態(tài)鏈接庫(kù)編程實(shí)現(xiàn)，便于今后升級(jí)和內(nèi)容擴(kuò)充。
權(quán)利要求
1.一種背部支撐減重趣味訓(xùn)練方法，通過(guò)一套背部支撐減重靜態(tài)平衡評(píng)定訓(xùn)練系統(tǒng) 進(jìn)行，該系統(tǒng)包括訓(xùn)練床、控制箱、主控計(jì)算機(jī)、患者用顯示裝置和主顯示屏；訓(xùn)練床包括床 座、床架和床板，床架安裝在床座上并與床座可轉(zhuǎn)動(dòng)相連，在床架的前端連接有左、右腳踏 板組件，在左右腳踏板組件上分別設(shè)有左右足底壓力傳感裝置，在床架與床座之間設(shè)有床 板角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；控制箱內(nèi)設(shè)有傳感裝置接口電路和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊；傳感裝置接口電路與 左右足底壓力傳感裝置電信號(hào)相連，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與床板角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中的直線步進(jìn)電機(jī) 電信號(hào)相連；其特征在于，所述的主控計(jì)算機(jī)內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)采集模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊、功能訓(xùn)練模塊和 測(cè)試查看模塊；數(shù)據(jù)采集模塊與控制箱內(nèi)的傳感裝置接口電路電信號(hào)相連，通過(guò)左右足底 壓力傳感裝置實(shí)時(shí)采集下肢用力數(shù)據(jù)；運(yùn)動(dòng)控制模塊與控制箱內(nèi)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電信號(hào)相 連，用于驅(qū)動(dòng)床板角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中的直線步進(jìn)電機(jī)以實(shí)現(xiàn)床板的角度調(diào)節(jié)；功能訓(xùn)練模塊 包含散步游戲軟件和接水果游戲軟件；測(cè)試查看模塊專供醫(yī)生查看和分析在游戲過(guò)程中左 右腳對(duì)左右腳踏板的壓力平均值和各項(xiàng)靜態(tài)姿勢(shì)圖參數(shù)；所述的背部支撐減重趣味訓(xùn)練方法包括以下步驟a、讓患者傾斜躺在訓(xùn)練床上，并讓其左右腳分別踩在左右腳踏板上，使左右腳踏板處 于同一水平面上；b、根據(jù)患者的實(shí)際情況確定所需的減重重量，并通過(guò)調(diào)節(jié)訓(xùn)練床的傾斜角度以實(shí)現(xiàn)該減重重量；C、讓計(jì)算機(jī)進(jìn)入功能訓(xùn)練模塊的散步游戲軟件，并設(shè)定游戲難度、訓(xùn)練方式和游戲時(shí) 間，讓患者根據(jù)患者用顯示裝置上顯示的人體重心的位置，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)雙下肢的用力，盡量使 人體重心在變化著的道路中間移動(dòng)，虛擬真實(shí)環(huán)境中的散步進(jìn)行趣味游戲訓(xùn)練；d、讓計(jì)算機(jī)進(jìn)入功能訓(xùn)練模塊的接水果游戲軟件，并設(shè)定游戲難度和游戲時(shí)間，讓患 者根據(jù)患者用顯示裝置上顯示的人體重心即接水果筐的位置，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)雙下肢用力中心的 位置和移動(dòng)方向，努力使水果落在水果筐內(nèi)，進(jìn)行趣味游戲訓(xùn)練。
2.如權(quán)利要求1所述的背部支撐減重趣味訓(xùn)練方法，其特征在于所述的散步游戲的 游戲難度包括難、中和易三種，其難易程度由畫(huà)面道路的彎曲程度決定，難、中和易三種難 易程度分別對(duì)應(yīng)于大彎、中彎和小彎；訓(xùn)練方式包括左側(cè)訓(xùn)練、右側(cè)訓(xùn)練和正常訓(xùn)練，左側(cè) 訓(xùn)練將道路設(shè)定在畫(huà)面的左側(cè)，右側(cè)訓(xùn)練將道路設(shè)定在畫(huà)面的右側(cè)，正常訓(xùn)練將道路設(shè)定 在畫(huà)面的中間。
3.如權(quán)利要求1所述的背部支撐減重趣味訓(xùn)練方法，其特征在于所述的接水果游戲 的游戲難度包括低級(jí)、中級(jí)和高級(jí)，其難易程度由水果的生成速度和下落速度決定，生成速 度和下落速度分別包括高速、中速和低速。
4.如權(quán)利要求1或3所述的背部支撐減重趣味訓(xùn)練方法，其特征在于所述的接水果 游戲中的水果包括蘋(píng)果、檸檬和葡萄三種水果，三種水果的下落速度分別設(shè)有三種不同的 高速、中速和低速，共構(gòu)成九種不同的下落速度。
5.如權(quán)利要求1所述的背部支撐減重趣味訓(xùn)練方法，其特征在于所述的散步游戲軟 件和接水果游戲軟件分別設(shè)有背景音樂(lè)和伴音效果。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種背部支撐減重趣味訓(xùn)練方法，該方法通過(guò)背部支撐減重靜態(tài)平衡評(píng)定訓(xùn)練系統(tǒng)進(jìn)行。該系統(tǒng)硬件包括訓(xùn)練床、控制箱、主控計(jì)算機(jī)、患者用顯示裝置和主顯示屏；訓(xùn)練床的傾斜角度可以調(diào)節(jié)，訓(xùn)練床的一端設(shè)有左右腳踏板組件，左右腳踏板組件上分別設(shè)有足底壓力傳感裝置。該方法通過(guò)雙腳用力控制代替常規(guī)游戲手動(dòng)控制裝置，進(jìn)行下肢平衡康復(fù)訓(xùn)練，目的是將趣味游戲應(yīng)用于下肢平衡康復(fù)訓(xùn)練領(lǐng)域。本發(fā)明的軟件系統(tǒng)設(shè)有散步游戲軟件和接水果游戲軟件?；颊呖稍谌我鉁p重程度下，主動(dòng)控制人體的重心位置和方向，利用視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)反饋系統(tǒng)做游戲，提高康復(fù)訓(xùn)練的興趣和積極性，有利于加快患者的康復(fù)。
文檔編號(hào)A63F13/00GK102039049SQ20091019735
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月19日
發(fā)明者吳毅, 張峰, 李放, 胡永善, 賈杰 申請(qǐng)人:復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院