本發(fā)明涉及下肢訓(xùn)練。更具體地，本發(fā)明涉及基于雙跑道的減重和防跌倒方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、人體下肢可能由于各種災(zāi)禍、疾病或其他因素造成功能性障礙，而下肢障礙是指影響到人體下肢（包括腿部、腳部）功能的各種疾病、損傷或畸形，可以導(dǎo)致行走、站立、平衡等方面的問題,如最常見的車禍，也是最容易造成下肢受傷的情況，下肢在恢復(fù)過程中,經(jīng)常需要大量的訓(xùn)練才能完全恢復(fù)正常。

2、目前有很多類似于跑步機(jī)的訓(xùn)練裝置供患者進(jìn)行訓(xùn)練，比如，患者站在訓(xùn)練裝置的跑道上，然后訓(xùn)練裝置啟動后，跑道能夠移動，使站立在跑道上的患者進(jìn)行原地行走、原地抬腿等訓(xùn)練動作，以輔助患者訓(xùn)練。但是，有些患者的雙腿障礙較重，有時無法自主的進(jìn)行抬腿，導(dǎo)致其在進(jìn)行原地行走、原地抬腿等訓(xùn)練動作時容易跌倒，使得訓(xùn)練過程存在較大的安全隱患，且訓(xùn)練效果較差。

3、因此，當(dāng)前亟需解決的是目前輔助訓(xùn)練裝置安全性低、訓(xùn)練效果差的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種基于雙跑道的減重和防跌倒方法和系統(tǒng)，旨在解決相關(guān)技術(shù)中由于有些患者的雙腿障礙較重，有時無法自主的進(jìn)行抬腿，進(jìn)而在進(jìn)行原地行走、原地抬腿等訓(xùn)練動作時容易跌倒，患者容易受到傷害的問題。

2、在第一方面中，本發(fā)明提供了基于雙跑道的減重和防跌倒方法，包括：基于雙跑道的減重和防跌倒方法，所述雙跑道通過兩個拉力繩分別綁定在患者的雙腿上，以輔助患者的雙腿進(jìn)行減重訓(xùn)練，其特征在于，包括:獲取用戶訓(xùn)練時左腿和右腿的抬腿高度；確定上次訓(xùn)練時左腿和/或的抬腿高度與標(biāo)準(zhǔn)抬腿高度之間的差異值，并計算差異值和訓(xùn)練時間的乘積，以得到本次對雙腿拉力的調(diào)整系數(shù)；根據(jù)調(diào)節(jié)系數(shù)和拉力繩的初始拉力，計算出本次拉力繩對腿部的拉力，以對患者的雙腿進(jìn)行減重，其中，所述調(diào)節(jié)系數(shù)與本次拉力繩對腿部的拉力呈正相關(guān)。

3、在一實施例中，獲取用戶訓(xùn)練時左腿和右腿的抬腿高度，包括：采集患者在單次抬腿時的視頻，并進(jìn)行分幀處理，得到連續(xù)幀圖像；確定各幀圖像中左腿關(guān)節(jié)點(diǎn)和右腿關(guān)節(jié)點(diǎn)與地面的距離；分別選取出左腿關(guān)節(jié)點(diǎn)和右腿關(guān)節(jié)點(diǎn)與地面距離最大的圖像作為各腿的目標(biāo)圖像，并以各腿對應(yīng)目標(biāo)圖像中關(guān)節(jié)點(diǎn)與地面之間的距離作為各腿的抬腿高度。

4、在一實施例中，獲取用戶訓(xùn)練時左腿和右腿的抬腿高度，還包括：分別將兩個慣性測量單元綁定在患者的雙腿，通過慣性測量單元可測出患者各腿的抬腿高度。在一實施例中，計算所述差異值和訓(xùn)練時間的乘積，以得到本次對腿部拉力的調(diào)整系數(shù)，調(diào)整系數(shù)的計算公式為：

5、=；

6、式中，表示調(diào)整系數(shù)，=1時，表示本次左腿拉力的調(diào)整系數(shù)；=2時，表示本次右腿拉力的調(diào)整系數(shù)；表示上次患者腿部的抬腿高度，=1時，表示左腿的抬腿高度；=2時，表示右腿的抬腿高度，表示標(biāo)準(zhǔn)抬腿高度，表示訓(xùn)練開始時刻與當(dāng)前時刻之間的時間段。

7、在一實施例中，確定上次訓(xùn)練時左腿和/或右腿的抬腿高度與標(biāo)準(zhǔn)抬腿高度之間的差異值，包括：所述差異值等于左腿或右腿的抬腿高度與標(biāo)準(zhǔn)抬腿高度之間的差值，或左腿或右腿的抬腿高度與標(biāo)準(zhǔn)抬腿高度之間的差值與標(biāo)準(zhǔn)抬腿高度之間的比值。

8、在一實施例中，計算本次拉力繩對腿部的拉力，計算公式為：；式中，表示本次調(diào)節(jié)后對腿部的拉力，=1時，表示本次調(diào)節(jié)后左腿的拉力；=2時，表示調(diào)節(jié)后右腿的拉力，表示拉力繩的初始拉力，表示腿部的修正系數(shù)。

9、在一實施例中，根據(jù)調(diào)節(jié)系數(shù)和拉力繩的初始拉力，計算本次拉力繩對腿部的拉力，還包括：將調(diào)節(jié)系數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)值相加后的值與初始拉力相乘，并將相乘后的值作為本次拉力繩對腿部的拉力。

10、在一實施例中，所述標(biāo)準(zhǔn)值等于1。

11、在一實施例中，還包括：響應(yīng)于左腿的抬腿高度與右腿的抬腿高度存在差值，則調(diào)整拉力至左腿的抬腿高度與右腿的抬腿高度平齊。

12、本發(fā)明第二方面，還提供了一種基于雙跑道的減重和防跌倒系統(tǒng)，包括處理器和存儲器，所述存儲器存儲有計算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序以實現(xiàn)以上任一項所述的基于雙跑道的減重和防跌倒方法。

13、有益效果：根據(jù)患者抬腿訓(xùn)練時的情況，調(diào)節(jié)患者輔助訓(xùn)練時對腿部的拉力，基于患者上次的抬腿高度，自適應(yīng)的調(diào)節(jié)本次對患者腿部的拉力，提高對患者雙腿障礙訓(xùn)練的效果，并自動化的對患者腿部的拉力進(jìn)行調(diào)節(jié)，提高了訓(xùn)練效率，且能夠有效保證患者訓(xùn)練過程中的安全性。

技術(shù)特征：

1.一種基于雙跑道的減重和防跌倒方法，所述雙跑道通過兩個拉力繩分別綁定在患者的雙腿上，以輔助患者的雙腿進(jìn)行減重訓(xùn)練，其特征在于，包括:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙跑道的減重和防跌倒方法，其特征在于，獲取用戶訓(xùn)練時左腿和右腿的抬腿高度，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙跑道的減重和防跌倒方法，其特征在于，獲取用戶訓(xùn)練時左腿和右腿的抬腿高度，還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙跑道的減重和防跌倒方法，其特征在于，計算所述差異值和訓(xùn)練時間的乘積，以得到本次對腿部拉力的調(diào)整系數(shù)，調(diào)整系數(shù)的計算公式為：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙跑道的減重和防跌倒方法，其特征在于，確定上次訓(xùn)練時左腿和/或右腿的抬腿高度與標(biāo)準(zhǔn)抬腿高度之間的差異值，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于雙跑道的減重和防跌倒方法，其特征在于，計算本次拉力繩對腿部的拉力，計算公式為：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙跑道的減重和防跌倒方法，其特征在于，根據(jù)調(diào)節(jié)系數(shù)和拉力繩的初始拉力，計算本次拉力繩對腿部的拉力，還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于雙跑道的減重和防跌倒方法，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)值等于1。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙跑道的減重和防跌倒方法，其特征在于，還包括：

10.一種基于雙跑道的減重和防跌倒系統(tǒng)，包括處理器和存儲器，所述存儲器存儲有計算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序以實現(xiàn)如權(quán)利要求1-9任一項所述的基于雙跑道的減重和防跌倒方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及下肢訓(xùn)練技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種基于雙跑道的減重和防跌倒方法和系統(tǒng)，包括：基于雙跑道的減重和防跌倒方法，所述雙跑道通過兩個拉力繩分別綁定在患者的雙腿上，以輔助患者的雙腿進(jìn)行減重訓(xùn)練，其特征在于，包括:獲取用戶訓(xùn)練時左腿和右腿的抬腿高度；確定上次訓(xùn)練時左腿和/或的抬腿高度與標(biāo)準(zhǔn)抬腿高度之間的差異值，并計算差異值和訓(xùn)練時間的乘積，以得到本次對雙腿拉力的調(diào)整系數(shù)。本發(fā)明根據(jù)患者抬腿訓(xùn)練時的情況，調(diào)節(jié)患者輔助訓(xùn)練時對腿部的拉力，基于患者上次的抬腿高度，自適應(yīng)的調(diào)節(jié)本次對患者腿部的拉力，提高對患者雙腿障礙訓(xùn)練的效果，并自動化的對患者腿部的拉力進(jìn)行調(diào)節(jié)，提高了訓(xùn)練效率。

技術(shù)研發(fā)人員：何永正,信煥玲,宋靜,楊萬營,李昊威
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河南翔宇醫(yī)療設(shè)備股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10