一种平衡评估装置

技术领域：

本发明涉及一种平衡评估装置，属于康复与训练器械设备领域。

背景技术：

人体的平衡能力是指人们活动时感知身体重心，然后通过肢体等各部位的运动将身体的重心控制在支撑面内，是人体的一项不可或缺的生理机能，它使得人们在进行正常的生活活动的同时保持一些特定的姿势。研究人体平衡功能的稳定性以及控制对体育运动、疾病康复和老年护理等方面都有非常重要的意义。研究表明，脑卒中、偏瘫患者、糖尿病、脑外伤、骨质疏松患者、颈椎病、帕金森病、颈性眩晕患者等都有部分或者全部的平衡功能丧失的情况，平衡功能的部分或者全部丧失以及跌倒风险的增加都意味着更差的生活质量，所以在各种影响平衡能力的疾病的临床治疗、康复护理以及社区康复中，对平衡障碍患者的平衡能力进行准确地评估，从而能够准确的掌握这些患者所患疾病的严重程度，并且以此制定不同的康复方案，在进行康复治疗的同时同步评价患者的康复效果，循序渐进的促进平衡障碍患者的康复，意义十分重大。现有的平衡评估装置都是通过测力板来感知身体重心的变化，在使用中用户双脚踩在同一块力板上，其双脚的位置和方位难以定量的改变，因此也难以对人体的平衡能力进行客观定量的评估，同时在站立姿态下，无法实现人体相对支撑面产生规律的变动，以此测试人体在环境变化时为维持平衡状态产生的反应。

发明内容：

为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种平衡评估装置，可以测试人体在环境变化时为维持平衡状态产生的反应。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

一种平衡评估装置，其包括：底座、测力踏板、踏板直线运动机构、踏板旋转运动机构，所述踏板直线运动机构位于所述底座的上方，所述踏板旋转运动机构位于所述踏板直线运动机构的上方，所述测力踏板位于所述踏板旋转运动机构的上方，所述踏板直线运动机构通过移动副与底座移动连接，所述踏板旋转运动机构通过转动副与踏板直线运动机构转动相连，通过所述测力踏板来检测人体受力进而评估人体的平衡能力。

作为优选，进一步地，所述踏板直线运动机构包括滑台、滚珠丝杠、丝杠螺母、直线导轨以及滑块，所述丝杠螺母和滑块与所述滑台固定连接，所述直线导轨与所述底座固定相连，所述滚珠丝杠相对于底座其轴向固定而周向转动，所述滚珠丝杠与丝杠螺母形成螺旋副，所述直线导轨与滑块形成移动副，所述螺旋副的轴线与移动副的运动方向平行，通过滚珠丝杠的周向转动实现测力踏板相对于底座的直线运动。

作为优选，进一步地，所述踏板旋转运动机构包括蜗轮蜗杆、回转轴承，所述回转轴承内圈与滑台固定连接，所述回转轴承外圈与所述蜗轮固定连接，所述蜗轮通过回转轴承与滑台形成转动副，所述蜗杆相对于滑台轴向固定而周向转动，所述蜗轮蜗杆形成蜗杆传动，通过蜗杆的旋转运动实现测力踏板相对于底座的转动。

作为优选，进一步地，所述滚珠丝杠为正、反牙双向螺杆，所述丝杠的正、反牙部分均设有踏板直线运动机构和踏板旋转运动机构以及测力踏板，通过控制滚珠丝杠的旋转方向调整两测力踏板的间距。

作为优选，进一步地，所述底座还设有行程开关，所述行程开关用于限制踏板直线运动机构的极限位移。

作为优选，进一步地，所述踏板直线运动机构上设有位移传感器，所述位移传感器用于测量踏板的相对位移。

作为优选，进一步地，所述踏板旋转运动机构上设有角度传感器，所述角度传感器用于测量踏板的方位。

作为优选，进一步地，所述底座向上固接有扶手。

作为优选，进一步地，所述平衡评估装置还包括显示屏，用于显示人体的受力信息和位移传感器、角度传感器的测量信息，以及控制所述运动机构的运动。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

通过驱动滚珠丝杠周向旋转，能够实现测力踏板相对于底座的直线运动，通过蜗杆的旋转运动能够实现测力踏板相对于底座的转动，与现有的测力板相比，本发明能够定量调节左右测力踏板之间距离和夹角，从而测量人体在不同站立姿态下的受力情况，进而评估人体的平衡能力，同时在站立姿态下，当人体相对底座产生规律的变动时，可以测试人体在环境变化时为维持平衡状态产生的反应。

与现有平衡测力板相比，本发明可以在不同姿态、不同环境下，综合评估人体的平衡能力。

附图说明：

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的部分放大示意图。

图3为本发明的局部结构示意图。

图中：1.底座2.测力踏板3.扶手4.滚珠丝杠5.直线导轨6.行程开关7.滚珠丝杠驱动电机8.滑块9.滑台10.回转轴承11.蜗杆驱动电机12.蜗杆13.蜗轮。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。

具体实施方式：

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明提供的一种平衡评估装置的结构示意图，包括底座1、测力踏板2、踏板直线运动机构、踏板旋转运动机构，踏板直线运动机构位于底座的上方，踏板旋转运动机构位于踏板直线运动机构的上方，测力踏板2可拆卸固定于所述踏板旋转运动机构的顶面，所述踏板直线运动机构通过移动副与底座移动连接，所述踏板旋转运动机构通过转动副与踏板直线运动机构转动相连。

参见图2至图3，踏板直线运动机构包括滑台9、滚珠丝杠4、丝杠螺母、直线导轨5以及滑块8，其中，直线导轨5与底座1固定相连，丝杠螺母和滑块8两部件与滑台9固定连接，滚珠丝杠4相对于底座其轴向固定而周向转动，且滚珠丝杠与丝杠螺母形成螺旋副，所述直线导轨与滑块形成移动副，所述螺旋副的轴线与移动副的运动方向平行，通过滚珠丝杠4的周向转动实现测力踏板2相对于底座的直线运动。

所述踏板旋转运动机构包括蜗轮蜗杆、回转轴承10，所述回转轴承内圈与所述滑台9固定连接，所述回转轴承外圈与所述蜗轮13固定连接，所述蜗轮13通过回转轴承与滑台9形成转动副，所述蜗杆12相对于滑台轴向固定而周向转动，所述蜗轮蜗杆形成蜗杆传动，通过蜗杆的旋转运动实现测力踏板相对于底座的转动。

在一实施例中，参见图2，所述滚珠丝杠为正、反牙双向螺杆，所述丝杠的正、反牙部分均设有踏板直线运动机构和踏板旋转运动机构以及测力踏板。在本实施例中，使用者双脚分别踩在两个踏板上，通过控制滚珠丝杠的旋转方向可以调整两测力踏板的间距大小，通过控制蜗杆转动来调节测力踏板的方位，进而可以评估人体在不同站立姿态下的平衡情况；另外，在踏板的运动过程中，可以测试人体在可以测试人体在环境变化时为维持平衡状态产生的反应，从而可以更加全面的评估人体的平衡能力。

在一实施例中，所述底座还设有行程开关，所述行程开关用于限制踏板直线运动机构的极限位移。当人体双脚分别踩在两个踏板上时，为了保证两脚之间的距离在人体的可承受范围内，通过设置行程开关来控制滚珠丝杠的驱动电机旋转来控制两踏板之间的距离。

在一实施例中，所述踏板直线运动机构上设有位移传感器，所述位移传感器用于测量踏板的相对位移，所述踏板旋转运动机构上设有角度传感器，所述角度传感器用于测量踏板的方位。在人体静态站立的过程中，为了研究不同站立姿态下的平衡情况，需要对两测力踏板之间的距离和方位做定量的分析，以期得到人体在何种站立姿态下人体的稳定性最好。

在一实施例中，所述底座向上固接有扶手；所述平衡评估装置还包括显示屏，用于显示人体的受力信息和相关传感器的测量信息，以及控制所述运动机构的运动。

需要说明的是，本发明中未详细阐述部分属于本领域公知技术，或可直接从市场上采购获得，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可获得，其具体的连接方式在本领域或日常生活中有着极其广泛的应用，此处不再详述。

此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。