一种踝关节康复医疗训练双反馈测控系统

摘要

一种踝关节康复医疗训练双反馈测控系统包括计算机检测控制管理系统、语音提示控制器、运动控制器、图像采集控制器、伺服电机驱动模块、旋转位置检测模块、两自由度训练装置、三维测量装置，在踝关节康复医疗训练过程中，计算机检测控制管理系统通过运动控制器和伺服电机驱动模块来控制驱动两自由度训练装置，同时旋转位置检测模块来检测两自由度训练装置X轴和Y轴方向的旋转角度，形成角度反馈；三维测量装置实现踝关节姿势的三维测量和三维重建，形成踝关节姿势反馈，最终利用双反馈信息对踝关节关机功能不稳进行综合评价。优点：1）实现非接触测量，减轻心理负担；2）降低皮肤触觉等负面影响，提高测量评价精度；3）实现踝关节关节功能不稳的早期发现。

主权项

一种踝关节康复医疗训练双反馈测控系统，其特征是：该系统包括计算机检测控制管理系统、语音提示控制器、运动控制器、图像采集控制器、伺服电机驱动模块1、伺服电机驱动模块2、旋转位置检测模块1、旋转位置检测模块2、两自由度训练装置2DOF TRM、三维测量装置3DMM，计算机检测控制管理系统分别与语音提示控制器、运动控制器、图像采集器连接，运动控制器还分别与伺服电机驱动模块1、伺服电机驱动模块2、旋转位置检测模块1、旋转位置检测模块2连接，伺服电机驱动模块1和伺服电机驱动模块2分别接收运动控制器的控制信号并分别驱动两自由度训练装置2DOF TRM的两台伺服电机，旋转位置检测模块1和旋转位置检测模块2分别检测两自由度训练装置2DOF TRM的旋转角度，用于两自由度训练装置2DOF TRM的旋转和定位；三维测量装置3DMM通过图像采集控制器与计算机检测控制管理系统连接，用于踝关节姿势的测量与分析；计算机检测控制管理系统还通过语音提示控制器传达康复医疗训练过程中的注意提示；所述的两自由度训练装置2DOF TRM包括X轴伺服电机、Y轴伺服电机、X轴旋转架、装置固定架、X轴轴承、Y轴轴承、脚踏板，X轴伺服电机固定于装置固定架，X轴伺服电机轴与X轴旋转架固定连接，X轴伺服电机通过伺服电机驱动模块2驱动旋转X轴旋转架的X轴方向；Y轴伺服电机固定于X轴旋转架，Y轴伺服电机轴与脚踏板固定连接，Y轴伺服电机通过伺服电机驱动模块1驱动旋转脚踏板的Y轴方向；X轴轴承固定于装置固定架，与X轴伺服电机轴形成X轴方向直线对齐，实现X轴旋转架的圆滑旋转；Y轴轴承固定于X轴旋转架，与Y轴伺服电机轴形成Y轴方向直线对齐，实现脚踏板的圆滑旋转，最终达到脚踏板的X轴方向和Y轴方向的旋转和定位；所述的三维测量装置3DMM包括DLP投影仪和CCD摄像头，图像采集控制器分别与DLP投影仪和CCD摄像头相连，实现系列结构光投射和图像采集，将采集图像通过图像采集控制器传送给计算机检测控制管理系统，用于踝关节姿势的三维测量和三维重建。