基于油阻的等速肌力康复训练设备的设计与验证
2021-08-07张弦
中国医疗器械杂志 2021年4期
关键词:设备
张弦
安徽省药品审评查验中心,合肥市,230051
0 引言
肌肉训练依据肌肉收缩的形态分为等长、等张与等速训练。等速肌力训练是指运动过程中肌纤维收缩导致肌肉张力增加但运动速度(角速度)恒定不变的训练方式。等速训练在各个关节角度都可以发挥最大肌力,在肌力测试和训练上具有客观性、安全性和可重复性的特点,在运动科学与康复医学界已成为最佳肌力康复训练方式之一。
目前,等速肌力康复训练设备绝大部分依靠进口,如Cybex、Kin-com、Bio-dex和Lido等。但是,这些设备价格昂贵、操作复杂、技术封锁、维护维修不方便,无法普及推广。随着我国慢病人数不断增加和人口快速老龄化,对于科学、安全、高效的康复训练设备需求巨大,急需研制具有自主知识产权和适合普及推广的肌肉康复训练设备。
针对上述应用需求,笔者研究一种基于油阻的等速肌力康复训练设备,并对其准确性进行验证,为普及开展安全有效肌力康复训练提供装备支撑。
1 系统设计
1.1 等速肌力训练控制原理和实现策略
等速肌力训练包括三个阶段,如图1所示。第一阶段是开始训练的加速阶段;第二阶段是保持设定角速度的匀速阶段;第三阶段是结束训练的减速阶段。加速阶段,设备产生的阻力应小于主动肌力,使关节迅速加速至设定的角速度;匀速阶段,设备应动态产生与驱动肌力相等的阻力,即运动方向合力为零,维持设定的角速度运动;减速阶段,设备产生的阻力与反向抗阻运动肌肉收缩力共同作用,使关节迅速减速直至停止。……
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