[发明专利]一种外骨骼式下肢健康管理协作系统及方法

权利要求书

1.一种外骨骼式下肢健康管理协作系统，其特征在于，包括分布式多传感器模块、主从式数据采集模块、数据同步模块和数据分析模块；其中，

所述分布式多传感器模块，用于采集人体运动过程中产生的不同形式的肢体变化数据，并接受所述主从式数据采集模块发出的数据同步信号，实现数据的同步通信；

所述主从式数据采集模块，包括主式上位机模块和从式下位机模块；所述从式下位机模块用于同步所有分布式传感器的数据采集过程，整理、压缩、综合各个所述分布式传感器发送的肢体变化数据；所述主式上位机模块用于接收所述从式下位机综合的肢体变化数据，分析所述肢体变化数据的同步性和完整性；

所述数据同步模块，用于发送数据同步指令，并且完成数据同步；

所述数据分析模块，用于对下肢的健康评估、风险预测、健康运动规划、健康管理进行系统性的数据分析。

2.根据权利要求1所述的外骨骼式下肢健康管理协作系统，其特征在于，所述下肢的健康评估，包括：

人体的关节灵活度分析，核心功能、力量、耐力评估，动态、静态平衡性评估、爆发力评估，走跑姿态分析或深蹲分析；

所述下肢的风险预测，包括：

跌倒风险、肌肉损伤风险、关节损伤风险、自主能力缺失风险、肌腱损伤风险或疼痛风险；

所述下肢的健康运动规划，包括：

常规运动规划、特色性运动规划和日常运动训练；根据人体的身高、年龄、体重、体脂率、可接受难度，使用场合、运动类型和伤病情况作出个性化推荐。

3.根据权利要求2所述的外骨骼式下肢健康管理协作系统，其特征在于，包括：

所述常规运动规划包括减脂、塑形、增肌、有氧训练或减压训练运动；

所述特色型运动规划包括拉伸、拳击、普拉提、TRX、Power Plate、CrossFit、瑜伽或腰腹训练特色运动；

所述日常运动训练包括腕关节稳定性训练、腕伸肌群训练、腕屈肌群训练、小臂外旋肌群、小臂内旋肌群、肘关节稳定性训练、屈肘肌群训练、伸肘肌群训练、肩关节稳定性训练、肩屈肌群训练、肩伸肌群训练、肩外展肌群训练、肩内收肌群训练、肩外旋肌群训练、肩内旋肌群训练、肩带稳定性训练、肩胛骨上提训练、肩胛骨下沉训练、肩胛骨后缩训练、肩胛骨前伸训练、肩胛骨上回旋训练、肩胛骨下回旋训练、核心稳定性训练、躯干前屈训练、躯干后弯训练、躯干侧弯训练、躯干扭转训练、髋关节稳定性训练、屈髋肌群训练、伸髋肌群训练、髋内收肌群训练、髋外展肌群训练、髋内旋肌群训练、髋外旋肌群训练、膝关节稳定性训练、伸膝肌群训练、屈膝肌群训练、踝关节稳定性训练、踝关节伸肌群训练、踝关节屈肌群训练、踝关节内翻肌群训练、踝关节外翻肌群训练、颈稳定性训练、颈前屈肌群训练、颈后伸肌群、颈侧弯肌群训练或颈扭转肌群训练。

4.根据权利要求1所述的外骨骼式下肢健康管理协作系统，其特征在于，所述分布式多传感器模块，包括若干个角度编码器、若干个矩阵式足底压力传感器、若干个惯性测量单元、至少一个心率传感器和若干个体表温度传感器；其中，

所述角度编码器，分别设置于人体髋关节和膝盖关节外侧，与关节转轴平行，用于测量人体下肢关节的转动位移信息；

所述惯性测量单元，分别设置于人体左右大腿、小腿和足面外侧，用于测量腿部足部相对人体腰部的转动变化信息；其中与足面外侧连接的惯性测量单元通过捆绑带的方式连接；

所述矩阵式足底压力传感器模块，呈鞋垫状，置于足底处，用于采集足底压力分布信息；

所述心率传感器模块，呈表带状，设置于人体手腕处，用于采集人体实时心率变化信息；

所述体表温度传感器，设置于人体左右大腿、左右小腿处，用于采集人体下肢的体表温度变化信息。

5.根据权利要求1所述的外骨骼式下肢健康管理协作系统，其特征在于，所述系统还包括：

数据显示模块，用于将数据采集的结果和传感器、主从式数据采集模块的当前状态进行汇总分析并可视化，并通过WIFI芯片发送给所述主式上位机模块。

6.根据权利要求1所述的外骨骼式下肢健康管理协作系统，其特征在于，所述系统还包括：

电源模块，用于提供动力，采用隔离电源设计，能够提供电压检测、电流检测、大容量滤波、隔离保护。