一种基于气囊智能动态稳定踝关节的康复辅具及控制方法与流程

本发明涉及康复辅助，具体地涉及一种基于气囊智能动态稳定踝关节的康复辅具及一种踝关节辅具的控制方法。

背景技术：

1、人们在运动过程中，或随着年龄的增长，不可避免的会出现身体损伤，例如踝关节损伤，此时往往需要患者卧床或石膏固定等方式对其进行保护，并等待关节恢复。在恢复的过程中，为了提高恢复效果，加快恢复速度，可以为患者佩戴康复辅具。目前市面上的踝关节康复辅具大多数为固定踝关节康复辅具，具体为使用者的踝关节制动的固定辅具。

2、然而根据临床研究结果，在踝关节康复过程中长期固定的情况下可能导致踝关节部位肌肉萎缩，降低关节的稳定性，对于后期行走或者运动的患者，其踝关节可能会导致二次扭伤，踝关节制动的康复辅具难以长期预防慢性踝关节不稳导致的再次受伤。

3、而自主调节气压踝关节康复辅具，自主调节气压踝关节康复辅具为使用者手动调节踝关节受压情况，不能对使用者踝关节受压情况做出智能分析和调整，主观性强，缺乏科学性、自适应性与方便高效性，防止踝关节受伤的效果一般。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例提供一种基于气囊智能动态稳定踝关节的康复辅具及控制方法，通过提供一种基于不规则气囊的智能化辅助辅具，在患者运动的过程中提供压力支持，从而减小患者疼痛，提高康复效果。

2、为了实现上述目的，本发明实施例提供一种基于气囊智能动态稳定踝关节的康复辅具，所述辅具包括：辅具主体，套设于踝关节处；多个不规则气囊，粘附于所述辅具主体的内侧，并贴合于所述踝关节的左侧和/或右侧设置；主控模块，用于获取运动数据，基于所述运动数据生成对应的控制指令；压力管理模块，与所述多个不规则气囊和所述主控模块电连接，用于根据所述控制指令执行针对所述多个不规则气囊的充气/放气操作；电源模块，与所述压力管理模块和所述主控模块连接，用于提供电源。

3、优选地，所述压力管理模块包括充气部件、放气组件、压力传感器和连通组件，所述充气部件、所述放气部件、所述压力传感器和所述多个不规则气囊的气路通过导管和所述连通组件连通，所述压力传感器用于通过所述气路采集所述不规则气囊内的压力。

4、优选地，所述主控模块包括处理单元和运动感应组件，所述运动感应组件用于获取所述运动数据，所述处理单元与所述压力传感器和所述运动感应组件电连接，用于根据所述压力和所述运动数据生成对应的控制指令；所述充气部件用于基于所述控制指令执行对应的充气操作；所述放气组件用于基于所述控制指令执行对应的放气操作。

5、优选地，所述辅具包括封装盒，所述封装盒固定设置于所述辅具主体上，用于封装所述主控模块和所述压力管理模块；所述封装盒通过弹性紧固部件固定设置于关节所在肢体上；所述封装盒上设置侧孔，所述导管贯穿所述侧孔设置。

6、优选地，所述辅具包括无线传输模块，与所述处理单元电连接，用于进行无线数据传输。

7、优选地，所述辅具主体由热塑性弹性体材料构成，所述辅具主体基于3d打印制成。

8、优选地，所述不规则气囊由热塑性聚氨酯弹性体材料构成，所述不规则气囊包括设置于所述踝关节内侧的第一气囊和设置于所述踝关节外侧的第二气囊，所述第一气囊的直径大于所述第二气囊。

9、相应的，本发明还提供一种踝关节辅具的控制方法，应用于处理单元，所述处理单元应用于本发明实施例所述的辅具，所述控制方法包括：实时获取用户的运动数据；获取不规则气囊的气压数据，所述不规则气囊配置于踝关节处；基于所述运动数据和所述气压数据生成针对所述不规则气囊的气压调节指令；控制充气部件基于所述气压调节指令执行对应的充气操作，控制放气部件基于所述气压调节指令执行对应的放气操作。

10、优选地，所述运动数据包括摆动相运动数据和站立相运动数据，基于所述运动数据和所述气压数据生成针对所述不规则气囊的气压调节指令，包括：从所述站立相数据中提取脚跟着地时间、完全站立时间和脚尖离地时间；基于所述摆动相数据和所述脚跟着地时间确定第一姿态变换时刻；获取与所述第一姿态变换时刻对应的第一目标气压值；基于所述气压数据和所述第一目标气压值生成针对所述不规则气囊的第一调节指令；基于所述脚跟着地时间和所述完全站立时间确定第二姿态变换时刻；获取与所述第二姿态变换时刻对应的第二目标气压值；基于所述第一目标气压值和所述第二目标气压值生成第二调节指令；基于所述完全站立时间和所述脚尖离地时间确定第三姿态变换时刻；获取与所述第三姿态变换时刻对应的第三目标气压值；基于所述第二目标气压值和所述第三目标气压值生成第三调节指令；基于所述脚尖离地时间和下一脚跟着地时间确定第四姿态变换时刻；基于所述第四姿态变换时刻生成第四调节指令；将所述第一调节指令、所述第二调节指令、所述第三调节指令和所述第四调节指令作为所述气压调节指令。

11、通过本发明提供的技术方案，本发明至少具有如下技术效果：

12、通过设计一种基于不规则气囊的关节康复辅具，对患者的运行进行实时监控，并根据患者的运行状态进行压力支持，以有效的缓解患者在运动过程中的疼痛感，有效提高了患者的运动意愿，提高了其康复效果，同时上述结构简单、智能化程度高，有效降低了实现成本，满足了实际需求。

13、本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种基于气囊智能动态稳定踝关节的康复辅具，其特征在于，所述辅具包括：

2.根据权利要求1所述的辅具，其特征在于，所述压力管理模块包括充气部件、放气组件、压力传感器和连通组件，所述充气部件、所述放气部件、所述压力传感器和所述多个不规则气囊的气路通过导管和所述连通组件连通，所述压力传感器用于通过所述气路采集所述不规则气囊内的压力。

3.根据权利要求2所述的辅具，其特征在于，所述主控模块包括处理单元和运动感应组件，所述运动感应组件用于获取所述运动数据，所述处理单元与所述压力传感器和所述运动感应组件电连接，用于根据所述压力和所述运动数据生成对应的控制指令；

4.根据权利要求2所述的辅具，其特征在于，所述辅具包括封装盒，所述封装盒固定设置于所述辅具主体上，用于封装所述主控模块和所述压力管理模块；

5.根据权利要求3所述的辅具，其特征在于，所述辅具包括无线传输模块，与所述处理单元电连接，用于进行无线数据传输。

6.根据权利要求1所述的辅具，其特征在于，所述辅具主体由热塑性弹性体材料构成，所述辅具主体基于3d打印制成。

7.根据权利要求1所述的辅具，其特征在于，所述不规则气囊由热塑性聚氨酯弹性体材料构成，所述不规则气囊包括设置于所述踝关节内侧的第一气囊和设置于所述踝关节外侧的第二气囊，所述第一气囊的面积大于所述第二气囊。

8.根据权利要求5所述的辅具，其特征在于，所述无线传输模块为蓝牙模块。

9.一种踝关节辅具的控制方法，应用于处理单元，其特征在于，所述处理单元应用于根据权利要求1-8中任一权利要求所述的辅具，所述控制方法包括：

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述运动数据包括摆动相运动数据和站立相运动数据，所述基于所述运动数据和所述气压数据生成针对所述不规则气囊的气压调节指令，包括：

技术总结
本发明涉及康复辅助技术领域，具体公开了一种基于气囊智能动态稳定踝关节的康复辅具及控制方法，所述辅具包括：辅具主体，套设于踝关节处；多个不规则气囊，粘附于所述辅具主体的内侧，并贴合于所述踝关节的左侧和/或右侧设置；主控模块，用于获取运动数据，基于所述运动数据生成对应的控制指令；压力管理模块，与所述多个不规则气囊和所述主控模块电连接，用于根据所述控制指令执行针对所述多个不规则气囊的充气/放气操作；电源模块，与所述压力管理模块和所述主控模块连接，用于提供电源。通过提供一种基于不规则气囊的智能化辅助辅具，在患者运动的过程中提供动态关节稳定力学支持，从而减小患者疼痛，提高康复效果。

技术研发人员：吴晓龙,乔勇,王成瑞,干耀恺,彭琳晶,傅兰英
受保护的技术使用者：江苏维斯普科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23