短邊上均安裝有兩個滑輪1404 ;兩個吊環(huán)1405沿扶桿23長度方向分別對稱安裝在移動平臺11上表面邊緣,且位于移動平臺的中線上;所述牽引繩索1407有兩段,每一段牽引繩索的一端固定在牽引輪1403上,另一端繞過一條短邊上的兩個滑輪1404固定在相應的吊環(huán)1405上,且從牽引輪引出至一個滑輪的牽引繩索部分與從另一個滑輪至相應吊環(huán)1405的牽引繩索部分相互平行;所述角度傳感器1411 (參見圖7)通過固定板1415固定在支撐機構17的右邊支撐板外側上,且位于移動電機1401的后方;所述角度傳感器的軸通過角度傳感器聯(lián)軸器1414與連接軸1412連接,所述連接軸1412穿過右邊支撐板與導向板1409連接,并通過軸承1413固定連接軸1412 ;所述導向板1409中心設有開孔,導向板1409的兩端固定在兩個支撐板的內(nèi)側,且位于導引輪1505的下方;導向板1409中心的開孔處連接有一個導向套1410,該導向套一直延伸至移動平臺11的通孔且穿過移動平臺通孔;減重繩1506穿過該導向套與減重馬甲16連接;每個壓力傳感器1406(參見圖4和圖5)的一端通過墊板1416固定在第一導軌12所在的減重平臺支架22的邊上,該壓力傳感器1406的另一端通過壓板1408與第一導軌12的一端連接,壓板1408與減重平臺支架22不接觸。由于減重繩1506穿過導向套1410,所以減重繩1506的擺動會導致導向套1410擺動,而導向套1410與導向板1409固定在一起,帶動導向板轉(zhuǎn)動,從而帶動角度傳感器1411的軸轉(zhuǎn)動,實現(xiàn)導向板1409和角度傳感器1411的軸同步轉(zhuǎn)動,且提高了角度傳感器的檢測精度;動力部分,移動電機1401通過移動電機聯(lián)軸器1402把動力傳給牽引輪1403,由牽引輪1403的轉(zhuǎn)動帶動牽引繩索1407收縮和伸張來實現(xiàn)移動平臺11的移動。
[0034]本實用新型的進一步特征在于所述豎直支架21的高度為訓練者身高的1.3-2倍,既節(jié)省系統(tǒng)占用的空間,又能滿足患者在一個相對自由的空間內(nèi)進行康復訓練的要求。
[0035]本實用新型的進一步特征在于所述繩張力傳感器1508采用S型張力傳感器。
[0036]圖8為本實用新型用于下肢患者康復訓練的減重系統(tǒng)的控制裝置中恒力減重控制程序,其具體流程是:首先要啟動控制裝置,在控制裝置穩(wěn)定后開始設定適合訓練的減重值,即減重值為G,這個設定的減重值會存儲在系統(tǒng)內(nèi)作為標準值,繩張力傳感器1508會測出繩子的張力值,這個張力值與標準值比較,如果大于標準值,則控制減重電機1501放繩,以減小繩子張力;如果繩子張力值不大于標準值,則再次判斷繩子張力是否小于標準值,如果小于標準值則控制減重電機1501收繩,以增加繩子張力;如果繩子張力既不大于也不小標準值則減重電機1501不做任何處理;在上述三種情況判斷完并且減重電機1501也做了相應的動作以后,再進行判斷是否有結束指令,如果有結束指令,則訓練結束;如果沒有結束指令,則返回繩子張力和標準值比較階段,即最初判斷繩子張力值是否大于標準值G,并一直循環(huán)此過程。訓練過程中實時監(jiān)測繩子張力,直至訓練結束。
[0037]圖9是本實用新型用于下肢患者康復訓練的減重系統(tǒng)的控制裝置中跑步機訓練平臺裝置3和跟隨減重平臺裝置1的速度控制程序,其具體流程是:首先要啟動控制裝置,在控制裝置穩(wěn)定后,第一導軌12兩端的壓力傳感器1406會測出兩個壓力值,分別為&和1^,系統(tǒng)會根據(jù)這兩個壓力值&和1計算出移動平臺11的位置偏差ΔΧ,然后判斷這個偏差是否超出允許值,如果超出了允許值,則調(diào)整訓練平臺的跑步機速度VP,即VP=(ΑΧ),來減小移動平臺11的位置偏差;如果沒有超出偏差的允許值,則此時訓練平臺的跑步機速度VP不需要調(diào)整,當訓練平臺的跑步機速度VP是否調(diào)整并已作出相應動作之后,再判斷是否有結束指令,如果沒有結束指令,則返回至壓力傳感器1406檢測壓力值階段并一直循環(huán)這個過程,如果有結束指令,則訓練結束;同時,控制裝置穩(wěn)定后,角度傳感器1411會檢測出減重繩1506與豎直方向的擺角Θ,控制裝置根據(jù)這個擺角計算出角度偏差Α Θ,然后判斷這個偏差是否超出允許值,如果超出了允許值,則控制移動電機1401轉(zhuǎn)動,調(diào)整移動平臺11速度VT,即VT=-f2(A Θ),用來減小角度偏差,如果沒有超出偏差的允許值,則此時移動平臺速度VT不需要調(diào)整,當移動平臺速度V 1是否調(diào)整并已作出相應動作之后,再判斷是否有結束指令,如果沒有結束指令,則返回至角度傳感器1411檢測角度值階段并一直循環(huán)這個過程,如果有結束指令,則訓練結束;所有的檢測都是實時的,并且是在整個訓練過程中,直至訓練結束,關閉系統(tǒng)。
[0038]本實用新型由減重電機1501控制減重繩1506的收、放可以控制減重繩的張力,從而實現(xiàn)張力控制。導向套1410可沿減重繩1506的引出方向隨著繩子擺動而改變角度,角度傳感器1411可檢測出導向套1410的角度值。角度傳感器1411通過固定板1415固定于支撐機構17的右邊支撐板外側上,角度傳感器1411的軸與連接軸1412采用角度傳感器聯(lián)軸器1414連接,連接軸1412穿過右邊支撐板與導向板1409的一端連接,連接軸1412與支撐機構的右邊支撐板之間通過軸承1413固定,從而減少了連接軸1412與支撐機構17之間的摩擦,同時還提高角度傳感器的靈敏度和使用壽命。
[0039]如圖2所示,第一導軌12和第二導軌13置于減重平臺支架22上,且沿著減重平臺支架的長邊方向平行布置,移動平臺11通過導軌滑塊18安裝在第一導軌12和第二導軌13上,且移動平臺11能在第一導軌12和第二導軌13上前后移動。繩驅(qū)跟隨機構14包括移動電機1401、移動電機聯(lián)軸器1402、牽引輪1403、滑輪1404、兩個吊環(huán)1405和兩個壓力傳感器1406、牽引繩索1407、壓板1408、導向板1409、導向套1410、角度傳感器1411、連接軸1412、軸承1413、角度傳感器聯(lián)軸器1414、固定板1415和墊板1416。移動電機1401通過移動電機聯(lián)軸器1402控制牽引輪1403,牽引輪1403通過牽引繩索1407、滑輪1404及吊環(huán)1405牽引移動平臺11沿第一導軌12和第二導軌13移動。兩個壓力傳感器1406分別置于第一導軌12的兩端,每個壓力傳感器1406(參見圖4和圖5)的一端通過墊板1416固定在第一導軌12所在的減重平臺支架22的邊上,該壓力傳感器1406的另一端通過壓板1408與第一導軌12的一端連接,壓板1408與減重平臺支架22不接觸,通過兩個壓力傳感器可以檢測該第一導軌兩端的壓力值。本實用新型中壓力傳感器還可以安裝在第二導軌13的兩端,安裝方式與在第一導軌12上的安裝方式相同,本實用新型中所述的第一導軌12和第二導軌13中的第一和第二只是代表壓力傳感器是否安裝,第一導軌兩端上安裝壓力傳感器。由移動平臺11的跟隨控制和對跑步機訓練平臺裝置3的速度控制聯(lián)合實現(xiàn)對患者運動持續(xù)的跟隨減重和安全防護。
[0040]本實用新型中的控制裝置中恒力減重控制程序是指減重繩1506的恒張力控制,即在控制裝置中設計恒力控制函數(shù)用于控制驅(qū)動減重電機1501的速度和方向,通過繩張力傳感器1508檢測減重繩1506張力,并與設定的減重力值進行比較,得到的減重繩1506張力與設定值的差作為恒力控制函數(shù)的自變量。函數(shù)的輸出值用于控制減重電機1501通過傳動系統(tǒng)收、放減重繩1506以調(diào)整減重繩張力,使減重繩張力保持在允許的誤差范圍內(nèi)。恒力控制函數(shù)可以導用比例函數(shù)、比例微分函數(shù)、模糊函數(shù)等常用控制函數(shù),使減重電機1501轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速控制的趨勢為:當張力大于設定值時,減重電機1501轉(zhuǎn)向使減重繩放出,當張力小于設定值時,減重電機1501轉(zhuǎn)向使減重繩回收,且當差值幅值大時減重電機1501轉(zhuǎn)速偏大,差值幅度小時,減重電機1501轉(zhuǎn)速偏小,差值為零則轉(zhuǎn)速為零。
[0041]本實用新型中的控制裝置中跑步機訓練平臺裝置3和跟隨減重平臺裝置1的速度控制程序是指移動平臺11的速度控制和跑步機訓練平臺裝置3的速度控制,其中移動平臺11的速度控制是在控制裝置中設計移動平臺11速度控制函數(shù),用于控制繩驅(qū)跟隨機構14移動電機1401的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速。通過角度傳感器1411可檢測減重繩1506與豎直方向的角度值,以其作為移動平臺速度控制函數(shù)的自變量,得出的函數(shù)值用于控制繩驅(qū)跟隨機構的移動電機1401的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。移動電機1401通過牽引繩索1407、滑輪1404和吊環(huán)1405驅(qū)動移動平臺11在第