一種手指肌力康復(fù)訓(xùn)練球的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于康復(fù)訓(xùn)練領(lǐng)域，具體涉及一種手指肌力康復(fù)訓(xùn)練球。
【背景技術(shù)】
[0002]康復(fù)訓(xùn)練是康復(fù)醫(yī)學(xué)的一個(gè)重要手段，主要是通過訓(xùn)練這種方法使病人的患肢恢復(fù)自理功能，用訓(xùn)練的方法盡可能使患者的生理和心理得到康復(fù)，從而達(dá)到治療效果。手指肌力康復(fù)訓(xùn)練器利用訓(xùn)練器的物理性能，訓(xùn)練手指肌力，幫助提高手部血液循環(huán)，改善患者手部運(yùn)動(dòng)和感知能力。
[0003]然而傳統(tǒng)的手指肌力康復(fù)訓(xùn)練器，不具有顯示功能，患者或醫(yī)護(hù)人員無法獲知運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)效果。目前市場上也有一些高檔的訓(xùn)練器，該類訓(xùn)練器功能強(qiáng)，價(jià)格高，但需要連接電源線才能使用。一方面限制了使用者的活動(dòng)范圍，另一方面存在安全隱患。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供了一種手指肌力康復(fù)訓(xùn)練球，利用訓(xùn)練過程中手指的溫差產(chǎn)生電能，驅(qū)動(dòng)訓(xùn)練球采集訓(xùn)練數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)處理后顯示，該訓(xùn)練球可供使用者獲知訓(xùn)練強(qiáng)度，也可提供給醫(yī)護(hù)人員作為參考，制定下一步康復(fù)治療方案，具有良好的應(yīng)用前景，值得推廣。
[0005]為解決上述問題，本實(shí)用新型具體采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種手指肌力康復(fù)訓(xùn)練球，其特征在于，包括球體，所述球體的內(nèi)部中空，所述球體的外側(cè)壁上分布有若干個(gè)溫差發(fā)電模塊，該溫差芯片用于吸收手部運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的熱量，并與環(huán)境溫度形成溫差，從而轉(zhuǎn)換為電能實(shí)現(xiàn)供電，所述球體內(nèi)設(shè)有控制模塊、儲(chǔ)能模塊、穩(wěn)壓模塊、顯示模塊和傳感器模塊，所述溫差發(fā)電模塊與儲(chǔ)能模塊相連接，所述儲(chǔ)能模塊通過穩(wěn)壓模塊與控制模塊相連接，所述穩(wěn)壓模塊與顯示模塊、傳感器模塊相連接，所述控制模塊控制溫差發(fā)電模塊、儲(chǔ)能模塊、穩(wěn)壓模塊、顯示模塊以及傳感器模塊的工作。
[0007]前述的一種手指肌力康復(fù)訓(xùn)練球，其特征在于，所述控制模塊采用STM32開發(fā)板。
[0008]前述的一種手指肌力康復(fù)訓(xùn)練球，其特征在于，所述溫差發(fā)電模塊采用柔性熱電芯片，其內(nèi)部集成50組熱電偶對，材料采用Te/Bi基金屬化合物；10-15度溫差，輸出約50mV ;最大輸出電流約10-15mA ；器件平均功率約100uW_700uW。
[0009]前述的一種手指肌力康復(fù)訓(xùn)練球，其特征在于，所述儲(chǔ)能模塊為超級(jí)電容。
[0010]前述的一種手指肌力康復(fù)訓(xùn)練球，其特征在于，所述穩(wěn)壓模塊采用LM2596S降壓芯片。
[0011]前述的一種手指肌力康復(fù)訓(xùn)練球，其特征在于，所述傳感器模塊采用壓力傳感器。
[0012]前述的一種手指肌力康復(fù)訓(xùn)練球，其特征在于，所述球體的外側(cè)壁上設(shè)有若干凸起點(diǎn)。
[0013]前述的一種手指肌力康復(fù)訓(xùn)練球，其特征在于，所述球體的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有若干個(gè)線路安裝槽。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果，本實(shí)用新型提供的一種手指肌力康復(fù)訓(xùn)練球，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015](I)利用訓(xùn)練過程中手指的溫差產(chǎn)生電能，既環(huán)保又經(jīng)濟(jì)；
[0016](2)無需連接外部電源，降低了安全隱患；
[0017](3)利用超級(jí)電容的儲(chǔ)能特性，可以實(shí)時(shí)進(jìn)行能量存儲(chǔ)；
[0018](4)采用液晶顯示訓(xùn)練數(shù)據(jù)，可供使用者獲知訓(xùn)練強(qiáng)度，該設(shè)備也可提供給醫(yī)生作為參考，獲知患者手部肌力數(shù)據(jù)，運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)等，便于醫(yī)生制定訓(xùn)練方案；
[0019](5)該手指肌力康復(fù)訓(xùn)練球產(chǎn)品價(jià)格低廉，通用性強(qiáng)具有良好的市場前景。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型的一種手指肌力康復(fù)訓(xùn)練球的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]附圖標(biāo)記含義如下:
[0022]1:球體；2:溫差發(fā)電模塊；3:控制模塊；4:儲(chǔ)能模塊；5:穩(wěn)壓模塊；6:顯示模塊；7:傳感器模塊；8:凸起點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0024]如圖1所示，一種手指肌力康復(fù)訓(xùn)練球，包括球體1，所述球體I采用橡膠材質(zhì)，彈性適中，其外側(cè)壁上設(shè)有若干凸起點(diǎn)8，用于訓(xùn)練過程中刺激穴位，所述球體I的內(nèi)部中空，內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有若干個(gè)線路安裝槽，便于后續(xù)各模塊位于相對應(yīng)的線路安裝槽內(nèi)，所述球體I的外側(cè)壁上分布有若干個(gè)溫差發(fā)電模塊2，溫差發(fā)電模塊2設(shè)為4個(gè)，均勻分布在球體I外側(cè)壁上，所述球體I內(nèi)設(shè)有控制模塊3、儲(chǔ)能模塊4、穩(wěn)壓模塊5、顯示模塊6和傳感器模塊7，所述溫差發(fā)電模塊2與儲(chǔ)能模塊4相連接，所述儲(chǔ)能模塊4通過穩(wěn)壓模塊5與控制模塊3相連接，所述穩(wěn)壓模塊5與顯示模塊6、傳感器模塊7相連接，所述控制模塊3協(xié)調(diào)控制溫差發(fā)電模塊2、儲(chǔ)能模塊4、穩(wěn)壓模塊5、顯示模塊6以及傳感器模塊7各個(gè)模塊的工作，其中溫差發(fā)電模塊2分為2面，一面用于吸收熱手溫度，一面用于吸收環(huán)境溫度，從而產(chǎn)生溫差，通過溫差發(fā)電，為整個(gè)系統(tǒng)提供電能，穩(wěn)壓模塊5將溫差發(fā)電模塊2產(chǎn)生的電壓及電流轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的電壓和電流，為整個(gè)系統(tǒng)提供電壓和電流，儲(chǔ)能模塊4 一方面用于儲(chǔ)存轉(zhuǎn)換后的電能，另一方面當(dāng)溫差發(fā)電模塊2不工作時(shí)，用于提供整個(gè)設(shè)備的電源，顯示模塊6為LCD顯示模塊，與控制模塊3相連，用于顯示手指肌力訓(xùn)練數(shù)據(jù)，傳感器模塊7采用壓力傳感器，用于采集手指肌力訓(xùn)練數(shù)據(jù)，并將采集的數(shù)據(jù)送至控制模塊3處理。
[0025]進(jìn)一步的，所述控制模塊3采用STM32開發(fā)板，STM32開發(fā)板接收傳感器模塊7采集的手指肌力運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，并將數(shù)據(jù)發(fā)送至LCD顯示模塊6 ;所述溫差發(fā)電模塊2采用柔性熱電芯片，該器件內(nèi)部集成50組熱電偶對，材料采用Te/Bi基金屬化合物，10-15度溫差，輸出約50mV，最大輸出電流約10_15mA，器件平均功率約100uW_700uW，其電能量采集芯片(熱電轉(zhuǎn)換器)是一種自發(fā)電裝置，其原理為根據(jù)塞貝克效應(yīng)(SeebeckEffect)將熱能轉(zhuǎn)換成電能，這時(shí)電能可以通過熱電偶陣列產(chǎn)生，熱電偶兩端的溫度梯度可以人工地施加，或者也可以自然發(fā)生，如工業(yè)廢熱或儀器散逸熱等，那么在溫度梯度的激勵(lì)下，熱電轉(zhuǎn)換器就可以將溫差能量轉(zhuǎn)換成電能；所述儲(chǔ)能模塊4為超級(jí)電容，該模塊分別與穩(wěn)壓模塊5和溫差發(fā)電模塊2相連，針對溫差發(fā)電輸出電壓的不穩(wěn)定，選擇容量大、充放電速度快的超級(jí)電容器對電能進(jìn)行存儲(chǔ)，又對超級(jí)電容器的輸出做了穩(wěn)壓處理；穩(wěn)壓模塊5對儲(chǔ)能模塊4的輸出電能進(jìn)行穩(wěn)壓處理，并將處理后的電壓和電流提供給控制模塊3、LCD顯示模塊6和傳感器模塊7使用，穩(wěn)壓模塊5采用LM2596S降壓芯片，該芯片處理范圍為:輸入電壓3.2V-46V，輸出電壓1.25V-35V，可以滿足本系統(tǒng)需求；IXD顯示模塊6與控制模塊3相連，該模塊接收控制模塊3處理好的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，LCD顯示模塊6所需電壓為5V，數(shù)據(jù)線DB0-DB7分別接STM32的P5.0-P5.7，RS寄存器選擇端，RW讀/寫信號(hào)管腳，EN使能信號(hào)端，分別接STM32的P3.6，P3.7和P4.3管腳；傳感器模塊7采用壓力傳感器，該模塊分別與控制模塊3和穩(wěn)壓模塊5相連，進(jìn)一步說壓力傳感器選用摩托羅拉公司生產(chǎn)的8引腳MPXY8020A芯片，該芯片的I號(hào)口 S1/VPP與STM32芯片的P3.1管腳相連，2號(hào)口 VDD與穩(wěn)壓模塊3相連，3號(hào)口接地，4號(hào)口 /out連接STM32的P3.4引腳，8號(hào)口 S0、7 號(hào)口 CLK,6 號(hào) P Data、5 號(hào) P /RST 分別與 STM32 芯片的 P3.0、P3.2、P3.3 和 RST 管腳相連，實(shí)現(xiàn)與控制模塊3發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的功能。
[0026]本手指肌力康復(fù)訓(xùn)練球通過溫差發(fā)電模塊來產(chǎn)生電能，為控制模塊、顯示模塊、傳感器模塊提供工作電壓和電流。該手指肌力康復(fù)訓(xùn)練球首先通過傳感器模塊采集手指運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，并將采集數(shù)據(jù)送至控制模塊處理，控制模塊對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，并將處理后的數(shù)據(jù)送至LCD顯示模塊進(jìn)行顯示，一方面可供使用者獲知當(dāng)前運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，根據(jù)醫(yī)囑進(jìn)行訓(xùn)練，另一方面，該設(shè)備也可提供給醫(yī)生作為參考，獲知患者手部肌力數(shù)據(jù)，運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)等，便于醫(yī)生制定訓(xùn)練方案。
[0027]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征及優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種手指肌力康復(fù)訓(xùn)練球，其特征在于，包括球體，所述球體的內(nèi)部中空，所述球體的外側(cè)壁上分布有若干個(gè)溫差發(fā)電模塊，所述球體內(nèi)設(shè)有控制模塊、儲(chǔ)能模塊、穩(wěn)壓模塊、顯示模塊和傳感器模塊，所述溫差發(fā)電模塊與儲(chǔ)能模塊相連接，所述儲(chǔ)能模塊通過穩(wěn)壓模塊與控制模塊相連接，所述穩(wěn)壓模塊與顯示模塊、傳感器模塊相連接，所述控制模塊控制溫差發(fā)電模塊、儲(chǔ)能模塊、穩(wěn)壓模塊、顯示模塊以及傳感器模塊的工作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種手指肌力康復(fù)訓(xùn)練球，其特征在于，所述控制模塊采用STM32開發(fā)板。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種手指肌力康復(fù)訓(xùn)練球，其特征在于，所述溫差發(fā)電模塊采用柔性熱電芯片。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種手指肌力康復(fù)訓(xùn)練球，其特征在于，所述儲(chǔ)能模塊為超級(jí)電容。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種手指肌力康復(fù)訓(xùn)練球，其特征在于，所述穩(wěn)壓模塊采用LM2596S降壓芯片。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種手指肌力康復(fù)訓(xùn)練球，其特征在于，所述傳感器模塊采用壓力傳感器。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種手指肌力康復(fù)訓(xùn)練球，其特征在于，所述球體的外側(cè)壁上設(shè)有若干凸起點(diǎn)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種手指肌力康復(fù)訓(xùn)練球，其特征在于，所述球體的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有若干個(gè)線路安裝槽。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種手指肌力康復(fù)訓(xùn)練球，包括球體，所述球體的內(nèi)部中空，所述球體的外側(cè)壁上分布有若干個(gè)溫差發(fā)電模塊，所述球體內(nèi)設(shè)有控制模塊、儲(chǔ)能模塊、穩(wěn)壓模塊、顯示模塊和傳感器模塊，所述溫差發(fā)電模塊與儲(chǔ)能模塊相連接，所述儲(chǔ)能模塊通過穩(wěn)壓模塊與控制模塊相連接，所述穩(wěn)壓模塊與顯示模塊、傳感器模塊相連接，所述控制模塊控制溫差發(fā)電模塊、儲(chǔ)能模塊、穩(wěn)壓模塊、顯示模塊以及傳感器模塊的工作。本實(shí)用新型提供的一種手指肌力康復(fù)訓(xùn)練球，利用訓(xùn)練過程中手指的溫差產(chǎn)生電能，驅(qū)動(dòng)訓(xùn)練球采集訓(xùn)練數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)處理后顯示，該訓(xùn)練球可供使用者獲知訓(xùn)練強(qiáng)度，也可提供給醫(yī)護(hù)人員作為參考，制定下一步康復(fù)治療方案，值得推廣。
【IPC分類】A63B23/16, A63B71/06, A61H39/04
【公開號(hào)】CN204684572
【申請?zhí)枴緾N201520401686
【發(fā)明人】楊樂, 周銘
【申請人】南京信息工程大學(xué)
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年6月12日