步行训练设备及系统的制作方法

1.本实用新型涉及康复治疗或训练的器械技术领域，尤其涉及一种步行训练设备及系统。


背景技术：

2.在康复治疗或训练的道路上，步行训练对用户和治疗师来说，都是一个非常艰巨的任务，因为它需要长期的刻苦训练和超乎凡人的意志力。现有康复治疗或训练的器械的功能单一且枯燥，不能给用户带来积极的心理效应。
3.现有带有交互功能的led屏幕技术中，通常在顶部透明的led屏幕内放置发光芯片和压力传感器，用户脚步压力会触发led灯变化灯光效果。但是该led屏幕技术未能满足步行训练要求，在康复治疗或训练领域，用户需要利用固定的康复平衡杆扶手学习走路。因此，该led屏幕技术不适合下肢步行训练的康复治疗或训练的下肢步行训练。
4.综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。


技术实现要素：

5.针对上述的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种步行训练设备及系统，其能够利用丰富的多媒体反馈带来积极的心理效应和趣味性，从而可达到更好的下肢步行训练的效果。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供一种步行训练设备，包括至少一个康复平衡杆、钢琴显示模块、感应模块和处理器；所述钢琴显示模块设于所述康复平衡杆下方的地面，所述处理器分别与所述钢琴显示模块和所述感应模块通信连接；所述感应模块用于感应用户脚步在所述钢琴显示模块上的位置信息并发给所述处理器，所述处理器根据所述位置信息控制所述钢琴显示模块发出对应的显示信息。
7.根据本实用新型所述的步行训练设备，还包括有：
8.音响模块，所述音响模块与所述处理器通信连接，所述处理器根据所述位置信息控制所述音响模块发出对应的声音信息。
9.根据本实用新型所述的步行训练设备，所述钢琴显示模块由多个互相独立的钢琴键单元排列而成，每个所述钢琴键单元对应不同的显示信息和/或声音信息。
10.根据本实用新型所述的步行训练设备，所述钢琴显示模块由至少一个led屏幕、led灯箱、lcd屏幕、oled屏幕或者投影设备生成。
11.根据本实用新型所述的步行训练设备，所述钢琴显示模块上方覆盖设有至少一个透明或者半透明的保护玻璃或者保护胶片。
12.根据本实用新型所述的步行训练设备，所述钢琴显示模块的宽度和长度与所述康复平衡杆的宽度和长度相匹配。
13.根据本实用新型所述的步行训练设备，所述感应模块为压力感应器、测距感应器、激光雷达、深度感应器和/或视觉动作捕捉感应系统。
一词在此系包含任何直接及间接的电性连接手段。间接的电性连接手段包括通过其它装置进行连接。
28.图1～图3示出了本实用新型步行训练设备的结构，所述步行训练设备100包括至少一个康复平衡杆10、钢琴显示模块20、感应模块30和处理器40，所述处理器40分别与钢琴显示模块20和感应模块30通信连接。
29.所述康复平衡杆10作为用户在康复治疗或训练时的扶手。本实施例中所述步行训练设备100包括相互平行的两个康复平衡杆10，当然本实用新型并不限制康复平衡杆10的个数，可以根据实际需要设置为一个、三个、四个等。
30.所述钢琴显示模块20设于康复平衡杆10下方的地面，即在康复平衡杆10下方的地面上嵌入一地面钢琴互动显示系统。如图1～图2所示，优选所述钢琴显示模块20由多个互相独立的钢琴键单元21排列而成，每个钢琴键单元21对应不同的显示信息。
31.所述感应模块30用于感应用户脚步在钢琴显示模块20上的位置信息并发给处理器40。所述感应模块30能感应用户脚步在钢琴显示模块20上的站立位置，生成位置信息，并把位置信息传送到的处理器40。
32.所述处理器40根据接收到的用户脚步的位置信息控制钢琴显示模块20发出对应的显示信息。优选所述钢琴显示模块20上不同的位置对应不同的显示信息，因此用户在钢琴显示模块20上踏出的每一个脚步，都可以发出不同的显示信息，进而能产生光线、颜色和/或图案的变化。
33.优选的是，所述步行训练设备100还包括有音响模块50，如图3所示，所述音响模块50与处理器40通信连接，处理器40根据位置信息控制音响模块50发出对应的声音信息。优选所述钢琴显示模块20上不同的位置对应不同的声音信息，因此用户在钢琴显示模块20上踏出的每一个脚步，都可以发出不同的声音信息，进而能产生音符和/或音乐的变化，像弹奏钢琴一样。
34.如图2所示，优选所述钢琴显示模块20由多个互相独立的钢琴键单元21排列而成地面钢琴，每个钢琴键单元21对应不同的显示信息和/或声音信息。钢琴键单元21的数量可按照设计需要制定。不同的所述钢琴键单元21上不同的位置对应不同的显示信息和/或声音信息，因此用户在钢琴显示模块20上踏出的每一个脚步，由于位置发生变化，因此可以发出不同的显示信息和/或声音信息，进而能产生光线、颜色、图案、音符和/或音乐的变化。
35.优选的是，所述处理器40将用户脚步的位置数据进行分析，生成光线、颜色、图案、音符和/或音乐的显示指令或声音指令；所述显示指令或声音指令分别发送到钢琴显示模块20和音响模块50；钢琴显示模块20根据显示指令生成对应的显示信息，给用户作出视觉的反馈，视觉反馈可是光线、颜色和/或图案等的变化效果。同时，音响模块50根据声音指令生成对应的声音信息，给用户作出听觉上的反馈，所述听觉反馈可是按照钢琴键排列的相对音符、音效和/或音乐节段等的变化效果。
36.本实用新型步行训练设备100根据下肢步行训练的要求，将传统的康复平衡杆10和地面互动钢琴显示系统结合一起，让用户的脚步和钢琴显示模块20的电子显示产生互动，用户踏出的每一个脚步，都能产生光线、颜色、图案、音符和/或音乐的变化，像行走中弹奏钢琴一样，利用丰富的多媒体反馈带来积极的心理效应和趣味性，从而可达到更好的下肢步行训练的效果。
37.本实用新型步行训练设备100主要是应用在康复治疗和/或训练领域的下肢步行训练。包括但不限于：(1)步行康复训练；(2)帕金森病、中风、创伤性脑损伤、脊椎损伤、肢体损伤和手术后的身体平衡力和协调力康复训练；(3)增强心肺功能、关节灵活度和下肢肌力的综合性康复训练；(4)慢性疾病的康复治疗包括风湿关节炎、骨质疏松症、多发性硬化症等；(5)婴孩的步行学习等。
38.本实用新型的钢琴显示模块20可由多种的显示方式达到钢琴的显示效果。优选的是，钢琴显示模块20由至少一个led屏幕、led灯箱、lcd屏幕、oled屏幕或者投影设备等生成。即led屏幕、led灯箱、lcd屏幕、oled屏幕或者投影设备等可作为钢琴成像的显示设备，可利用多种的显示方式以达到钢琴的显示效果。钢琴显示模块20嵌入或放置于康复平衡杆10下方的地面，产生一个地面钢琴的效果。
39.图4是本实用新型第一实施例中步行训练设备的立体图，其利用led屏作为钢琴键单元21的显示效果，即由多个led屏共同构成钢琴显示模块20。
40.图5是本实用新型第二实施例中步行训练设备的钢琴显示模块的立体图，其利用led显示模块作为钢琴键单元21，即由多个led显示模块共同构成钢琴显示模块20。优选的是，所述钢琴显示模块20的上方覆盖至少一个透明或半透明的保护玻璃或保护胶片60，所述保护玻璃或保护胶片60用于保护钢琴键单元21不受磨损。并且，钢琴显示模块20的侧面还可设有电源插口70，所述电源插口70连接外部电源用于为步行训练设备100提供电源。
41.图6是本实用新型第三实施例中步行训练设备的钢琴显示模块20的立体图，其利用led灯箱作为钢琴显示模块20钢琴键单元21，led灯箱包括灯盒和多个led灯条，所述led灯条设于灯盒的底部，利用所述led灯条作为钢琴键单元21led灯条共同构成钢琴显示模块20。优选的是，钢琴显示模块20的上方覆盖至少一个透明或半透明的保护玻璃或保护胶片60，所述保护玻璃或保护胶片60用于保护钢琴键单元21不受磨损。并且，钢琴显示模块20的侧面还可设有电源插口70，所述电源插口70连接外部电源用于为步行训练设备100提供电源。
42.优选的是，所述钢琴显示模块20的宽度和长度与康复平衡杆10的宽度和长度相匹配。也就是说，钢琴显示模块20的宽度和长度可按照康复平衡杆10的宽度和长度制定，两者的宽度和长度可以相同或近似。
43.优选的是，所述感应模块30设于钢琴显示模块20之上、之内和/或之外的位置。所述感应模块30可以为压力感应器、测距感应器、激光雷达、深度感应器和/或视觉动作捕捉感应系统等，能提供多种交互技术让用户与钢琴键互动。例如，压力感应器可放置在钢琴显示模块20之内，获取用户脚步的压力数据，通过压力数据的变化获知用户脚步的位置信息；测距感应器和深度感应器可放置在钢琴显示模块20之上，获取用户脚步的位置信息；视觉动作捕捉感应系统和激光雷达可放置在钢琴显示模块20之外，利用公开的身体运动分析技术，获取用户脚步的位置信息。
44.图7是本实用新型优选步行训练系统的结构示意图，所述步行训练系统200，包括相互通信连接的移动终端300、云服务器400和如图1～图6所示的步行训练设备100。用户通过移动终端300登录步行训练设备100，所述步行训练设备100将用户在钢琴显示模块20上步行训练时的位置信息发送给云服务器400，所述云服务器生成对应的用户信息及其步行训练数据，记录用户的训练进度，使得下肢步行训练更有计划性和有效性。
45.所述移动终端300提供用户登录功能，可是智能手机、平板计算机、可穿载式的智能设备等。优选的是，移动终端300设有人脸识别模块和摄像头，通过移动终端300上的摄像头获取用户的人脸图像，并利用人脸识别模块的人脸识别技术快速识别所述人脸头像以验证用户身份，人脸识别成功后移动终端300可登录进入步行训练设备100，并通过无线网络把用户身份信息发送到步行训练设备100的处理器40。
46.所述步行训练设备100的处理器40从感应模块30获得用户脚步的位置信息并作出分析后，处理器40可把用户在钢琴显示模块20上脚步的位置信息通过无线网络发送到云服务器400。云服务器400记录用户身份信息和用户的下肢步行训练数据，作为管理用户的训练进度之用。
47.综上所述，本实用新型步行训练设备包括至少一个康复平衡杆、钢琴显示模块、感应模块和处理器；所述钢琴显示模块设于康复平衡杆下方的地面，所述感应模块用于感应用户脚步在钢琴显示模块上的位置信息并发给处理器，所述处理器根据位置信息控制钢琴显示模块发出对应的显示信息。优选的是，步行训练设备还包括音响模块，所述处理器根据位置信息控制音响模块发出对应的声音信息。借此，本实用新型根据下肢步行训练的要求，将传统的康复平衡杆和地面互动钢琴显示系统结合一起，让用户的脚步和钢琴显示模块的电子显示产生互动，用户踏出的每一个脚步，都能产生光线、颜色、图案、音符和/或音乐的变化，像弹奏钢琴一样，利用丰富的多媒体反馈带来积极的心理效应和趣味性，有效提升用户的自信心、动力和决心，从而可达到更好的下肢步行训练的效果。
48.当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。