技术领域
本发明涉及下肢康复训练领域，尤其是一种下肢康复训练检测系统检测蹲起训练的方法。
背景技术
下肢受损的患者（如偏瘫、截瘫和其他重症患者）长期卧床会导致废用综合症，会出现关节挛缩、肺部感染、褥疮、便秘、肌肉萎缩、肺功能下降等一系列候群症。
大多数废用综合症的表现可以通过积极的康复训练得到预防，例如下肢康复训练中的蹲起训练。
蹲起训练时下肢肌肉中运动量最大的前十种肌肉依次是小腿肌肉后群里的比目鱼肌、大腿前外侧群里的股四头肌、大腿后群中的半膜肌、大腿后群中的股二头肌、小腿前群的胫骨前肌、大腿内侧群的大收肌、大腿前外侧群中的直肌、大腿内侧群的长收肌和髋肌中的臀小肌和臀大肌。
由此可见，蹲起训练能对下肢受损患者的康复训练起到很大的帮助，且偏瘫、截瘫或其他重症卧床患者经常做蹲起训练可以有效地防止肌肉萎缩和身体器官的衰竭。
但是，目前市场上的康复训练器材还不成熟，并且带有强制性康复训练的意味，缺乏有力地引导，患者进行康复训练会感觉枯燥乏味，是很痛苦的一个过程。
发明内容
本发明提供一种下肢康复训练检测系统检测蹲起训练的方法，利用包括压力检测设备、数据处理模块、显示屏、蹲起训练指令的下肢康复训练检测系统进行蹲起训练检测；包括以下步骤：（1）发出蹲起训练指令，（2）压力检测设备检测使用者双脚的压力并将数据传输至数据处理模块；（3）数据处理模块计算出使用者做蹲起训练的次数并将使用者的运动力转化为波形图；（4）将使用者做蹲起训练的次数和力度波形及时间显示在显示屏中。
优选地，所述数据处理模块使用时间与动态阈值结合分析计算法计算出使用者做蹲起训练的次数并将使用者的运动力转化为波形图，所述时间与动态阈值结合分析计算法是指，在经验时间值范围内采集到完整的波形且波峰的值在经验力值范围内则计为一次蹲起训练。
优选地，所述经验时间值包括初始时间经验值t和实际时间经验值t1，所述经验力值包括初始经验力值D和实际经验力值D1，所述经验时间值t为8-12秒，所述初始经验力值D为250N，所述实际时间经验值t1为采集到的上一次蹲起训练的实际时间值t0通过计算公式t1=（1±0.2）*t0得出的数据，所述实际经验力值D1为采集到的上一次蹲起训练的实际力值D0通过计算公式D1=（1±0.2）*D0得出的数据。
优选地，所述下肢康复训练检测系统设置于站立康复轮椅车上，所述压力检测设备设置于所述站立康复轮椅车的脚踏板上，所述数据处理模块和显示屏设置于保护结构上。
优选地，使用者通过所述站立康复轮椅车的臀部捆绑垫块和辅助站立机构以及扶手站立在所述脚踏板上，抓住所述站立康复轮椅车的扶手，借助所述辅助站立机构的摆动功能做蹲起训练，所述下肢康复训练检测系统检测使用者做蹲起训练的时间和次数。
优选地，所述下肢康复训练检测系统还包括角度传感器，所述角度传感器设置于所述辅助站立机构上。
优选地，利用压力检测设备和角度传感器的结合来检测使用者做蹲起训练的次数和时间。
优选地，一种下肢康复训练检测系统检测蹲起训练的方法，包括以下步骤：（1）发出做蹲起训练指令；（2）压力检测设备检测使用者双脚的压力，角度传感器检测辅助站立机构的摆动角度；（3）数据处理模块通过时间与动态阈值结合分析计算法及角度偏转法计算出使用者做蹲起训练的次数并将使用者的运动力转化为波形图；（5）将使用者做蹲起训练的次数和力度波形及时间显示在显示屏中。
优选地，所述时间与动态阈值结合分析计算法是指在经验时间值范围内采集到完整的波形且波峰的值在经验力值范围内，所述角度偏转法是指在采集到一个完整波形的时间内辅助站立机构来回摆动大于50度，当数据处理模块中的数据满足上诉两个条件时计为一次蹲起训练。
综上所述：本发明一种下肢康复训练检测系统检测蹲起训练的方法检测患者做蹲起训练的数据并且直观地将训练数据呈现在患者眼前，让康复训练变的积极有趣。
应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本发明所要求保护内容的限制。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为下肢康复训练检测系统的结构框图；
图2为数据处理模块的结构框图；
图3为角度传感器做蹲起训练数据采集模块的流程图；
图4为压力检测设备做蹲起训练数据采集模块的流程图；
图5为角度传感器和压力检测设备组合做蹲起训练数据采集模块的流程图；
图6为下肢康复训练检测系统与站立康复轮椅车相结合的示意图。
具体实施例
通过参考示范性实施例，本发明的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本发明并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本发明的具体细节。
本发明提供一种下肢康复训练检测系统检测蹲起训练的方法，检测患者做蹲起训练的数据并且直观地呈现在患者眼前，让康复训练变的积极有趣。
一种下肢康复训练检测系统，可为下肢受损的患者提供蹲起训练和站立训练检测，如图1所示，包括数据采集设备、数据处理模块和显示屏，还包括蹲起训练指令按钮。
数据采集设备，用来采集使用者做蹲起训练的数据。
采集蹲起训练的数据采集设备是压力检测设备。
压力检测设备，设置于辅助站立设备上且与使用者的下肢接触，用于检测使用者做蹲起训练或者蹲起训练腿部肌肉的变化数据。
使用者在进行康复训练时，其下肢的肌肉会运动收缩，双脚也会使力，因此将压力检测设备置于使用者的双脚下或者绑在使用者的腿上均可以检测到其做康复训练的力的变化。
但是其双脚的力的变化最为明显，因此本发明将压力检测设备置于使用者的双脚下，即采集使用者双脚下的压力。
压力检测设备优选使用压力传感器，也可选用弹簧和传感器组成的数据采集器。
数据处理模块，与数据采集模块电连接，设置于辅助站立设备上，用来对压力检测设备采集到的数据进行数据计算，计算使用者做蹲起训练的次数和时间，或者处理使用者做站立训练的数据。
如图2所示，数据处理模块包括指令接收单元、蹲起训练计算单元、计数转换单元、数据累积输出单元、站立训练计算单元和站立训练数据输出单元。
使用者做一次蹲起训练，是一个从站立到半蹲再到站立的往复运动，因此使用者在半蹲的时候脚部的力最大，其动态力的分析类似一个连续的波形，波峰即为半蹲时脚部的受力。
如图3所示，压力检测设备将采集到蹲起训练的数据传输到蹲起训练计算单元后，蹲起训练计算单元将一个波形内的波峰值和采集到波形的时间进行计算。
使用者在使用辅助站立设备时会产生许多的运动状态和变化的力，并不是每种变化的力都能计入下肢康复训练中，因此本发明的数据处理模块中的蹲起训练计算单元可以对其余运动力进行过滤。
本发明下肢康复训练系统检测使用者是否在做蹲起训练的方法采用时间与动态阈值结合分析计算法。
时间与动态阈值结合分析计算法的原理为：
第一步，首先设置一个蹲起训练时最大力（即波峰）的初始经验力值D和做一次蹲起训练（即采集到一次完整的波形）的初始经验时间t，当在时间t范围为采集一个完整的波形且波峰的值大于D，则计为一次蹲起训练；
第二步，将第一次采集到的最大力D0和采集到完整波形的时间t0作为使用者自己的经验值；
第三步，在实际经验时间t1内采集到一个完整波形且波峰的值为D1，其中t1=（1±0.2）*t0、D1=（1±0.2）*D0，则计为一次蹲起训练；
其中：D根据五十个人做一次蹲起训练的最大力的平均值剩以系数0.8求得，t根据五十个人做一次蹲起训练的平均时间剩以0.8求得，设置t=8~12秒，D=250N。
采用本发明的时间与动态阈值结合分析计算法可将不是蹲起训练的运动排除，减少误判率。
为使蹲起训练的判断更精确，如图4所示，还可以使用压力检测设备和角度传感器同时判断的方式。
辅助站立部分上下摆动带动使用者做蹲起训练，角度传感器检测辅助站立部分的摆动角度，结合时间与动态阈值结合分析计算法判断使用者是否完成一次蹲起训练。
如图3、图4所示，当蹲起训练计算单元计算出采集到的数据属于蹲起训练的范围时，便将波形和数据输入计数转换单元中，计数转换单元做+1计算。
计数转换单元将波形及做蹲起训练次数和时间的数据传输到数据累积输出单元中储存并累积，数据累积输出单元将蹲起训练的次数及时间输出到显示屏中。
显示屏，包括蹲起训练显示区域和站立训练显示区域，显示屏优选使用手机或设置在辅助站立设备上的LED电子屏幕。
蹲起训练显示区域优选显示使用者做蹲起训练的次数和时间。
为使训练更有趣，让使用者更清楚地看到自己的锻炼情况，蹲起训练显示区域还可显示使用者做蹲起训练时力的波形。
对于下肢没有感应能力的患者，看到自己蹲起训练的实时情况可以增加其锻炼的积极性。
显示屏上设置有蹲起训练指令按钮，蹲起训练指令按钮与压力检测设备和数据处理模块电连接。
如图3-图4所示，压力检测设备接收到蹲起训练指令开始采集使用者双脚下的压力，数据处理模块中的蹲起训练计算单元开始计算使用者做蹲起训练的次数和时间。
本发明一种下肢康复训练检测系统检测蹲起训练的方法，利用包括压力检测设备、数据处理模块、显示屏、蹲起训练指令的下肢康复训练检测系统进行蹲起训练检测，包括以下步骤：
（1）发出蹲起训练指令；
（2）压力检测设备检测使用者双脚的压力并将数据传输至数据处理模块；
（3）数据处理模块使用时间与动态阈值结合分析计算法计算出使用者做蹲起训练的次数并将使用者的运动力转化为波形图；
（4）将使用者做蹲起训练的次数和力度波形及时间显示在显示屏中。
为了更准确地进行蹲起训练检测，本发明一种下肢康复训练检测系统检测蹲起训练的方法，优选使用包括的压力检测设备、数据处理模块、显示屏、蹲起训练指令和角度传感器的下肢康复训练系统，包括以下步骤：
（1）发出做蹲起训练指令；
（2）压力检测设备开始检测使用者双脚的压力，角度传感器检测辅助站立机构的摆动角度；
（3）数据处理模块通过时间与动态阈值结合分析计算法及角度偏转法计算出使用者做蹲起训练的次数并将使用者的运动力转化为波形图；
（4）将使用者做蹲起训练的次数和力度波形及时间显示在显示屏中。
下肢康复训练检测系统可以设置于下肢康复器材上或者辅助站立设备上，如图5所示，优选设置于站立康复轮椅车100上（专利申请号：201610715530.3）。
压力检测设备设置于站立康复轮椅车的脚踏板10上，数据处理模块设置于控制装置1内且与压力检测设备电连接，显示屏设置于控制装置1前方且与压力检测设备电连接。
使用者通过站立康复轮椅车100的臀部捆绑垫块41和辅助站立机构2、保护机构15以及扶手机构3站立在脚踏板上，抓住扶手机构3并借助辅助站立机构2的摆动功能做蹲起训练，用下肢康复训练检测系统检测做蹲起训练的时间和次数。
为了更好地检测蹲起训练，还可以在辅助站立机构2的末端设置一个角度传感器，可以检测辅助站立机构2的摆动角度。
利用蹲起训练指令按钮发出蹲起训练指令，借助站立康复轮椅车100开始做蹲起训练，压力检测设备将检测到的力传输给数据处理模块，角度传感器将采集到的数据传送给数据处理模块，数据处理模块开始做数据计算处理并传输到显示屏中。
使用者可以通过显示屏看到自己做蹲起训练的时间、次数和力的波形变化。
使用者借助站立康复轮椅车100可以自主进行蹲起训练，不需要他人的帮助，使得训练积极有趣，可以给患者带来积极的心理暗示，有助于下肢康复。
综上所述，本发明下肢康复训练检测系统检测蹲起训练的方法可以检测患者是否正在做蹲起训练，并统计患者做蹲起训练的次数和时间，通过积极有趣地方式引导患者积极做康复训练，给患者积极向上的心理状态。
虽然已经结合优选实施例对本发明进行了描述，但应当理解本发明的保护范围并不局限于这里所描述的实施例。
结合这里披露的本发明的说明和实践，本发明的其他实施例对于本领域技术人员都是易于想到和理解的。说明和实施例仅被认为是示例性的，本发明的真正范围和主旨均由权利要求所限定。