本技術(shù)屬于腦卒中康復(fù)，具體涉及一種基于激光測距技術(shù)的腦卒中步態(tài)引導(dǎo)輔具。

背景技術(shù)：

1、卒中后患者偏癱問題常常成為臨床上重點研究的對象，偏癱會直接導(dǎo)致患者活動執(zhí)行能力的下降，進而嚴(yán)重影響到患者的生活質(zhì)量。許多卒中患者經(jīng)過康復(fù)訓(xùn)練雖能恢復(fù)一定的行走能力，但仍然存在較大的步態(tài)問題，這在很大程度上會增加跌倒風(fēng)險，造成患者的二次損害，因此，卒中患者康復(fù)后期的步態(tài)訓(xùn)練也是康復(fù)過程中需要關(guān)注的一大問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型提供一種基于激光測距技術(shù)的腦卒中步態(tài)引導(dǎo)輔具，左右腳相互投影出腳印，腦卒中患者按投影的腳印進行康復(fù)訓(xùn)練。

2、本實用新型所采用的技術(shù)方案為：

3、一種基于激光測距技術(shù)的腦卒中步態(tài)引導(dǎo)輔具，包括左足輔具和右足輔具，在左足輔具和右足輔具上均安裝有激光測距模塊、壓力傳感器、控制模塊、姿態(tài)檢測投影模塊和通信模塊；且左足輔具的控制模塊與右足輔具的控制模塊通過各自的通信模塊通信。左足輔具和右足輔具通過通信模塊進行信息互通，激光測距模塊獲得擺動腿和支撐腿之間的相對位置距離；當(dāng)擺動腿的足跟落地時壓力傳感器能夠檢測到信號，姿態(tài)檢測投影模塊進行投影腳印指導(dǎo)腦卒中患者步態(tài)訓(xùn)練。

4、作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述的左足輔具包括左足輔具基體，左足輔具基體設(shè)有左踝固定部和左腳掌固定部，左足輔具基體在左足跟位置設(shè)有左足壓力傳感器；在左足輔具基體外側(cè)設(shè)有左激光測距模塊，左激光測距模塊位于左踝固定部下方；在左踝固定部上設(shè)有左開發(fā)板和左投影模組，左開發(fā)板上設(shè)有左處理器、左存儲器、左通信模塊和左電源模塊；所述的左投影模組包括左萬向旋轉(zhuǎn)led燈和左投影姿態(tài)檢測模塊；左足壓力傳感器、左激光測距模塊、左投影姿態(tài)檢測模塊、左萬向旋轉(zhuǎn)led燈、左存儲器和左通信模塊分別與左處理器連接，左電源模塊給各模塊供電。通過左踝固定部和左腳掌固定部將左足輔具基體限定在左腳上，當(dāng)左腿作為擺動腿時，左足跟落地后左足壓力傳感器檢測到信號，左激光測距模塊、左投影姿態(tài)檢測模塊和左萬向旋轉(zhuǎn)led燈被左處理器啟動；左激光測距模塊測量左腿和右腿之間的相對位置信息，左處理器獲得相對位置信息；左投影姿態(tài)檢測模塊獲得左萬向旋轉(zhuǎn)led燈的姿態(tài)信息，左處理器控制左萬向旋轉(zhuǎn)led燈轉(zhuǎn)動并投影出右腳要走的腳印。

5、作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，在左開發(fā)板上設(shè)有左發(fā)聲裝置，左發(fā)聲裝置與左處理器連接。左發(fā)聲裝置使用動圈式發(fā)聲單元，使用現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)，發(fā)聲裝置發(fā)出聲音給腦卒中患者以聲音響應(yīng)。

6、作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述的右足輔具包括右足輔具基體，右足輔具基體設(shè)有右踝固定部和右腳掌固定部，右足輔具基體在右足跟位置設(shè)有右足壓力傳感器；在右足輔具基體外側(cè)設(shè)有右激光測距模塊，右激光測距模塊位于右踝固定部下方；在右踝固定部上設(shè)有右開發(fā)板和右投影模組，右開發(fā)板上設(shè)有右處理器、右存儲器、右通信模塊、右觸摸屏和右電源模塊；所述的右投影模組包括右萬向旋轉(zhuǎn)led燈和右投影姿態(tài)檢測模塊；右足壓力傳感器、右激光測距模塊、右觸摸屏、右投影姿態(tài)檢測模塊、右萬向旋轉(zhuǎn)led燈、右存儲器和右通信模塊分別與右處理器連接，右電源模塊給各模塊供電；右處理器和左處理器通過右通信模塊與左通信模塊進行通信。訓(xùn)練開始時，右觸摸屏用來錄入使用者的身體參數(shù)，右處理器從右存儲器中獲取對應(yīng)的步態(tài)信息，右處理器控制右萬向旋轉(zhuǎn)led燈轉(zhuǎn)動并投影出左腳腳印，轉(zhuǎn)動過程中右投影姿態(tài)檢測模塊檢測右萬向旋轉(zhuǎn)led燈的姿態(tài)。右激光測距模塊在右腿作為擺動腿時會檢測右腿和左腿之間的相對位置。

7、作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述右開發(fā)板上設(shè)有右發(fā)聲裝置，右發(fā)聲裝置與右處理器連接。當(dāng)右腿作為擺動腿時訓(xùn)練時，右發(fā)聲裝置給腦卒中患者以聲音響應(yīng)。

8、作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述左足壓力傳感器和右足壓力傳感器為壓阻式壓力傳感器，可以采用pvdf壓電薄膜振動傳感器；所述左激光測距模塊和右激光測距模塊為激光雷達傳感器，可以采用ydlidar?x3激光雷達傳感器；所述左投影姿態(tài)檢測模塊和右投影姿態(tài)檢測模塊為六軸姿態(tài)傳感器，可以采用mpu-6000(6050)六軸慣性測量單元；所述左通信模塊和右通信模塊為藍牙模塊，可以采用zx-d30雙模藍牙模塊；所述右觸摸屏為tft觸摸屏。

9、作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述激光雷達傳感器的紅外激光波長為980nm；所述左萬向旋轉(zhuǎn)led燈和右萬向旋轉(zhuǎn)led燈的光波長為650nm，投影光不會影響紅外激光。

10、作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述左踝固定部和/或左腳掌固定部設(shè)有開口，開口處設(shè)有魔術(shù)貼；和/或所述右踝固定部和/或右腳掌固定部設(shè)有開口，開口處設(shè)有魔術(shù)貼。魔術(shù)貼能夠使本實用新型適用不同的腳型。

11、作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述左足輔具基體和右足輔具基體均包括外尼龍層、聚乙烯板層和內(nèi)尼龍層。聚乙烯板具有一定的硬度可以作為支撐體，將各模塊都安裝到聚乙烯板上，各模塊之間的導(dǎo)線則在聚乙烯板層和外尼龍層或內(nèi)尼龍層之間進行布設(shè)。

12、本實用新型通過設(shè)置兩個輔具，作為擺動腿的輔具當(dāng)壓力傳感器有信號后，通過激光雷達傳感器獲得擺動腿和支撐腿之間的相對位置，并通過六軸姿態(tài)傳感器獲得萬向旋轉(zhuǎn)led燈的姿態(tài)使萬向旋轉(zhuǎn)led燈根據(jù)處理器的指令旋轉(zhuǎn)到位并投影出下一腳?。蛔笥易爿o具之間通過藍牙進行信息互通，交替投影來幫助腦卒中患者進行步態(tài)訓(xùn)練，并且訓(xùn)練過程還通過聲音進行激勵，并且本實用新型還具有簡便、美觀的特點以及使用方便、經(jīng)濟、便攜的優(yōu)點。

技術(shù)特征：

1.一種基于激光測距技術(shù)的腦卒中步態(tài)引導(dǎo)輔具，其特征在于：包括左足輔具(1)和右足輔具(2)，在左足輔具(1)和右足輔具(2)上均安裝有激光測距模塊、壓力傳感器、控制模塊、姿態(tài)檢測投影模塊和通信模塊；且左足輔具(1)的控制模塊與右足輔具(2)的控制模塊通過各自的通信模塊通信。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光測距技術(shù)的腦卒中步態(tài)引導(dǎo)輔具，其特征在于：所述的左足輔具(1)包括左足輔具基體(100)，左足輔具基體(100)設(shè)有左踝固定部(101)和左腳掌固定部(102)，左足輔具基體(100)在左足跟位置設(shè)有左足壓力傳感器(103)；在左足輔具基體(100)外側(cè)設(shè)有左激光測距模塊(104)，左激光測距模塊(104)位于左踝固定部(101)下方；在左踝固定部(101)上設(shè)有左開發(fā)板和左投影模組，左開發(fā)板上設(shè)有左處理器、左存儲器、左通信模塊和左電源模塊；所述的左投影模組包括左萬向旋轉(zhuǎn)led燈和左投影姿態(tài)檢測模塊；左足壓力傳感器(103)、左激光測距模塊(104)、左投影姿態(tài)檢測模塊、左萬向旋轉(zhuǎn)led燈、左存儲器和左通信模塊分別與左處理器連接，左電源模塊給各模塊供電。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于激光測距技術(shù)的腦卒中步態(tài)引導(dǎo)輔具，其特征在于：在左開發(fā)板上設(shè)有左發(fā)聲裝置，左發(fā)聲裝置與左處理器連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于激光測距技術(shù)的腦卒中步態(tài)引導(dǎo)輔具，其特征在于：所述的右足輔具(2)包括右足輔具基體(200)，右足輔具基體(200)設(shè)有右踝固定部(201)和右腳掌固定部(202)，右足輔具基體(200)在右足跟位置設(shè)有右足壓力傳感器(203)；在右足輔具基體(200)外側(cè)設(shè)有右激光測距模塊(204)，右激光測距模塊(204)位于右踝固定部(201)下方；在右踝固定部(201)上設(shè)有右開發(fā)板和右投影模組，右開發(fā)板上設(shè)有右處理器、右存儲器、右通信模塊、右觸摸屏和右電源模塊；所述的右投影模組包括右萬向旋轉(zhuǎn)led燈和右投影姿態(tài)檢測模塊；右足壓力傳感器(203)、右激光測距模塊(204)、右觸摸屏、右投影姿態(tài)檢測模塊、右萬向旋轉(zhuǎn)led燈、右存儲器和右通信模塊分別與右處理器連接，右電源模塊給各模塊供電；右處理器和左處理器通過右通信模塊與左通信模塊進行通信。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于激光測距技術(shù)的腦卒中步態(tài)引導(dǎo)輔具，其特征在于：所述右開發(fā)板上設(shè)有右發(fā)聲裝置，右發(fā)聲裝置與右處理器連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于激光測距技術(shù)的腦卒中步態(tài)引導(dǎo)輔具，其特征在于：所述左足壓力傳感器(103)和右足壓力傳感器(203)為壓阻式壓力傳感器；所述左激光測距模塊(104)和右激光測距模塊(204)為激光雷達傳感器；所述左投影姿態(tài)檢測模塊和右投影姿態(tài)檢測模塊為六軸姿態(tài)傳感器；所述左通信模塊和右通信模塊為藍牙模塊；所述右觸摸屏為tft觸摸屏。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于激光測距技術(shù)的腦卒中步態(tài)引導(dǎo)輔具，其特征在于：所述激光雷達傳感器的紅外激光波長為980nm；所述左萬向旋轉(zhuǎn)led燈和右萬向旋轉(zhuǎn)led燈的光波長為650nm。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于激光測距技術(shù)的腦卒中步態(tài)引導(dǎo)輔具，其特征在于：所述左踝固定部(101)和/或左腳掌固定部(102)設(shè)有開口，開口處設(shè)有魔術(shù)貼；和/或所述右踝固定部(201)和/或右腳掌固定部(202)設(shè)有開口，開口處設(shè)有魔術(shù)貼。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于激光測距技術(shù)的腦卒中步態(tài)引導(dǎo)輔具，其特征在于：所述左足輔具基體(100)和右足輔具基體(200)均包括外尼龍層、聚乙烯板層和內(nèi)尼龍層。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種基于激光測距技術(shù)的腦卒中步態(tài)引導(dǎo)輔具，包括左足輔具和右足輔具，在左足輔具和右足輔具上均安裝有激光測距模塊、壓力傳感器、控制模塊、姿態(tài)檢測投影模塊和通信模塊；且左足輔具的控制模塊與右足輔具的控制模塊通過各自的通信模塊通信。通過激光雷達傳感器獲得擺動腿和支撐腿之間的相對位置，并通過六軸姿態(tài)傳感器獲得萬向旋轉(zhuǎn)LED燈的姿態(tài)使萬向旋轉(zhuǎn)LED燈根據(jù)處理器的指令旋轉(zhuǎn)到位并投影出下一腳??；左右足輔具之間通過藍牙進行信息互通，交替投影來幫助腦卒中患者進行步態(tài)訓(xùn)練，并且訓(xùn)練過程還通過聲音進行激勵，并且本技術(shù)還具有簡便、美觀的特點以及使用方便、經(jīng)濟、便攜的優(yōu)點。

技術(shù)研發(fā)人員：張彩,吳怡婧,陸李馨陽,韋雯雯,李文祥,王璐帆
受保護的技術(shù)使用者：上海中醫(yī)藥大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：20240418
技術(shù)公布日：2024/12/30