一种基于上肢推举训练器的训练方法及系统与流

本发明一般地涉及康复训练。更具体地，本发明涉及一种基于上肢推举训练器的训练方法及系统。背景技术：1、上肢在日常生活中扮演着至关重要的角色，无论是提重物、做家务还是进行其他日常活动，都需要上肢力量的支持。当上肢力量不足时，完成这些活动会变得困难，甚至影响到生活的自理能力。上肢力量缺失是由于上肢肌肉萎缩造成的，因此在上肢力量缺失后，患者需要进行上肢推举训练锻炼上肢肌肉以及关节，现有的上肢推举训练方法通常是利用推举训练器进行训练，在锻炼时用户双手握住运动部件的握持部，带动运动部件进行往复运动，在运动过程中运动部件上施加有载荷，以提供阻力，对抗运动部件的运动；但是对于上肢力量严重缺失的患者来说，该种训练方法会导致患者无法进行推举，康复训练效果不佳；而且现有技术中的上肢推举训练方法对于上肢力量不同的患者均采用同一种训练方式，适用性和锻炼效果较差。技术实现思路1、为解决上述一个或多个技术问题，本发明在如下的方面中提供方案。2、在第一方面中，本发明提供了一种基于上肢推举训练器的训练方法，包括：3、响应于上肢推举训练器的握持部件上的压力大于预设压力阈值，进入等张评估模式，从而获取等张评估报告，所述等张评估报告包括等张评估过程中电机输出的峰值力矩；4、响应于所述峰值力矩小于或等于第一力矩阈值，进入被动训练模式，响应于所述峰值力矩大于第一力矩阈值且小于第二力矩阈值，进入助力训练模式；响应于所述峰值力矩大于或等于第二力矩阈值，进入主动训练模式；所述第一力矩阈值小于所述第二力矩阈值，所述被动训练模式下，由电机输出力矩作用在所述握持部件上，带动所述握持部件在最大位移点和零位移点之间往返运动；所述助力训练模式下，电机输出的力矩和用户手臂的力同时作用在所述握持部件上，从而带动所述握持部件往返运动；所述主动训练模式下，所述握持部件仅在用户手臂的推拉力作用下往返运动。5、在一个实施例中，还包括：在进入等张评估模式之前，进行等长评估，所述等长评估包括：6、检测握持部件上的压力和握持部件的位移；7、响应于握持部件上的压力大于预设压力阈值且握持部件到达最大位移处，通过电机向握持部件施加牵引力，以对抗用户对握持部件的推力；8、使电机向握持部件施加的牵引力以预设步长逐渐递增，直至握持部件的位移开始减小，并将握持部件的位移开始减小时电机向握持部件施加的牵引力记为最大反向力，并将所述最大反向力的60％～80％作为等张评估模式下，首次推举过程中电机对所述握持部件施加的牵引力。9、在一个实施例中，所述第一力矩阈值和所述第二力矩阈值的确定方法包括：响应于所述最大反向力小于第一反向力阈值，第一力矩阈值等于第一力矩阈值标准值的90％，第二力矩阈值等于第二力矩阈值标准值的90％；响应于所述最大反向力大于第二反向力阈值，第一力矩阈值等于第一力矩阈值标准值的110％，第二力矩阈值等于第二力矩阈值标准值的110％；响应于所述最大反向力大于等于第一反向力阈值且小于等于第二反向力阈值，第一力矩阈值等于第一力矩阈值标准值，第二力矩阈值等于第二力矩阈值标准值。10、在一个实施例中，还包括：11、响应于被动训练模式结束，进入助力训练模式；12、响应于所述助力训练模式结束，进入主动训练模式。13、在一个实施例中，所述等张评估模式包括：14、实时检测上肢推举训练器的握持部件上的压力、所述握持部件的位移以及运动速度；利用电机输出力矩并作用在所述握持部件上，以对抗所述握持部件的运动；15、响应于所述握持部件上的压力大于预设压力阈值且所述握持部件由最大位移变为0，推举次数加一，并将所述电机输出的力矩以预设步长增大；所述最大位移是指用户在进行推举训练时，能够将握持部件推举的最远距离所对应的位置；16、迭代地执行以上步骤直至所述握持部件不能到达最大位移处且持续预设时长，并输出所述等张评估报告，所述等张评估报告包括等张评估过程中电机输出的峰值力矩、用户推举一次的平均力矩、用户推举一次的平均做工、平均速度、峰值力矩以及平均位移。17、在一个实施例中，所述被动训练模式包括：18、实时检测上肢推举训练器的握持部件上的压力和握持部件的位移；19、响应于所述握持部件上的压力大于预设压力阈值，电机输出预设力矩作用在所述握持部件上，按照所述平均速度带动所述握持部件在0位移点和最大位移点之间往复运动；响应于所述握持部件由最大位移变为0，推举次数加一；20、迭代执行以上步骤，直至所述推举次数达到第二阈值或者在预设时长内推举次数不再变化。21、在一个实施例中，所述助力训练模式包括：22、响应于所述峰值力矩大于所述第一力矩阈值且小于第四力矩阈值，选择三挡助力训练；响应于所述峰值力矩大于或等于第四力矩阈值且小于第五力矩阈值，选择二挡助力训练；响应于所述峰值力矩大于或等于第五力矩阈值且小于所述第二力矩阈值，选择三挡助力训练；不同的挡位下，电机输出不同大小的力矩，且挡位越高，电机输出的力矩越大；23、实时检测上肢推举训练器的握持部件上的压力以及所述握持部件的位移；24、响应于所述握持部件上的压力大于预设压力阈值且所述握持部件的位移由小变大，则使电机输出对应的力矩并作用在所述握持部件上，从而在所述握持部件上施加第一方向的力，所述第一方向为所述握持部件的位移由小变大的方向；响应于所述握持部件上存在压力且所述握持部件的位移由大变小，则使电机输出对应的力矩并作用在所述握持部件上，从而在所述握持部件上施加第二方向的力，所述第二方向为所述握持部件的位移由大变小的方向；25、响应于所述握持部件上存在压力且所述握持部件由最大位移变为0，推举次数加一；26、迭代执行以上步骤，直至所述推举次数达到第六阈值或者在预设时长内推举次数不再变化。27、在一个实施例中，所述主动训练模式包括等速训练模式和等张训练模式，所述等速训练模式包括：28、实时检测上肢推举训练器的握持部件在其运动方向所受到的压力和握持部件的位移；29、响应于所述握持部件在其运动方向所受到的压力大于预设压力阈值且所述位移持续发生变化，使电机输出力矩作用在所述握持部件上，从而在握持部件上产生牵引力，且所述牵引力与握持部件在其运动方向所受到的压力大小相等方向相反；30、响应于所述握持部件上存在压力且所述握持部件由最大位移变为0，推举次数加一；31、迭代执行以上步骤，直至所述推举次数达到第三阈值或者在预设时长内推举次数不再变化。32、在一个实施例中，所述等张训练模式包括：33、实时检测上肢推举训练器的握持部件上的压力以及所述握持部件的位移；34、响应于所述握持部件上的压力大于预设压力阈值且所述握持部件的位移发生变化，通过电机输出第二预设力矩作用在所述握持部件上，从而在握持部件上产生牵引力；所述第二预设力矩为所述平均峰值力矩；35、响应于所述握持部件的位移由最大位移变为0，推举次数加一；36、迭代执行以上步骤直至推举次数在预设时长内不再变化或者所述推举次数达到第四阈值。37、在第二方面中，本发明提供了一种上肢推举训练系统，包括上肢推举训练器和上位机，所述上肢推举训练器包括运动部件、倾斜部以及水平部，所述倾斜部与所述水平部固定连接且二者之间的夹角为锐角，所述倾斜部上设置有直线滑槽、所述运动部件上设置有滑动部，所述滑动部置于所述滑槽内，所述运动部件的两端还设置有握持部，所述运动部件传动连接至电机转轴，以便在电机转轴的带动下使所述滑动部沿着所述滑槽做直线运动，在所述握持部上设置有压力传感器，在所述倾斜部上设置有位移传感器以检测所述运动部件的位移，所述压力传感器、所述位移传感器以及所述电机的受控端均连接至上位机，所述上位机用于执行本发明的上肢推举训练方法。38、本发明的技术效果为：采用本发明的基于上肢推举训练器的训练方法，在用户进行推举训练时首先对用户进行等张评估，获取用户上肢力量，依据用户上肢力量选择合适的模式进行训练，从而大大提高了用户上肢康复训练的效果，对患者的上肢能力恢复有积极作用且提高了用户上肢训练时的体验度。39、进一步地，针对用户的上肢力量进行循序渐进的康复训练，从而进一步提高了患者的上肢康复训练效果。