1、偏瘫病人行走康复训练装置的设计 朱孟，艾信友，钟婷婷，朱明英，刘 强，卢丽华 (南昌航空大学，江西南昌330063) 中图分类号R49 文献标识码A 文章编号10022376(2015)09002702 摘要目的：本文设计了一种基于单片机的偏瘫病人行走康复训练装置，该装置是在单片机控制电 动机的基础上对电动机进行正反转、加减速以及显示控制。对偏瘫病人的腿部训练，具有行程可调、步行频 率显示的功能。通过该训练装置，达到更好地帮助偏瘫病人恢复其行走功能的目的。 关键词LCD1602、MCU、偏瘫、康复训练 0引言 目前，我国患下肢运动障碍的病人较多，社会对步行 康复治疗的需求也较大。该设计主要研究
2、如何通过软硬件 结合的方式来对瘫痪病人进行康复训练，并制作出比较简 易新型的康复训练装置。结合现有的一些装置，模块化处 理电路，并将电路进行连接，组合成方便、简单、成本低 又实用的偏瘫病人行走康复训练装置。 1系统概述 人的腿部运动一般是靠小腿，在运动时，小腿抬起、 放下循环运动。因此，人体的行走训练可以通过电动机使 腿部上下循环运动。如采用机械系统作为能量传递系统， 利用滑轮转动使腿部的减重机构上下滑动，容易受电机惯 性的影响，造成误动作，故设计了一个循环周期使其反复 提升放下。采用设置周期的方法，通过单片机的定时功能， 使其与控制系统的状态指示电路相连，方便了解其工作的 状态，并通过液晶显
3、示出来。此装置简单易用，具有显示 步行频率和行程可调功能，帮助恢复病人健康。偏瘫病人 行走康复训练装置的结构如图1所示。 伺 I n =k I。 服 三科-j 驱 动 _-调速电路I- j 器 蹩 脉冲产 M l显示I 进频率卜 片 生电路 T 机 I能重传递系统、原 I动件、碱重机构 I状悉选择 l指示电路 l被控对家l 图1系统结构图 2硬件设计 该系统硬件部分主要由微处理器模块(MCU)、电 动机模块、电动机驱动模块、液晶显示模块、机械模块 组成。 21微处理器模块 该系统采用的微处理器是STC89C52组成的单片机最小 收稿日期：20150426 医疗装备2015第9期(上半月) 系统
4、模块，控制电动机的转速，实现病人的行程可调，并 控制液晶显示其步行频率。 22电动机驱动模块 电动机驱动模块采用sT公司的L298N双H桥驱动芯 片，可以直接驱动两路3-30V直流电机，并提供了5V输 出接口，可以给5V单片机电路系统供电，支持33VMCU 单片机控制，可以方便的控制直流电机速度和方向。具体 电路如图2所示。 图2电动机驱动电路图 23液晶显示模块 该模块是利用LCD1602作为显示，LCD1602是一种低 成本的液晶显示器，利用该模块编写程序也比较方便。由 于该设计所接的引脚比较多，所以液晶接单片机的P0引脚。 24机械模块 机械模块分为三部分，由能量传动系统、原动件以及 减
5、重机构组成。能量传动系统主要是由于电动机轴较短， 达不到腿部抬起放下所要的距离，所以该设计利用滑轮达 到腿部需要的升降；原动件则是固定腿部与脚掌，使病人 在康复训练的时候不会伤到腿部肌肉与脚掌；减重机构是 利用为了缓解偏瘫病人的身体重量给病人带来的负担，支 撑起病人的重量，使病人全心思的精力花在腿部训练上， 这样病人就可以轻松的进行康复训练了。 3软件设计 本系统采用c语言编程，实现对电动机进行控制，达 到正反转和行程设定功能，并进行显示步行速率。主程序 流程如图3所示。 27 基于O racl e中间件B PM搭建的 办公门户信息管理平台 李海燕，王树庆，孙京异 (北京市医疗器械栓验所，北京
6、101111) 中图分类号TP393 文献标识码A 文章编号10022376(2015)09002802 国家“十二五”信息化发展要求指出：卫生信息系统 的开发和建立对居民健康保健和疾病防治具有重大意义。 因此对国家检测机构能否及时得出科学准确的检测结论， 以及应对公共突发卫生事件的快速反应能力提出了更高的 要求。传统的人工管理模式已经不能适应检测机构的迅速 发展。作为权威的医疗器械检测机构一北京市医疗器械检 验所也必须遵循“合理利用信息技术并使其在最大限度内 得到共享，从整体上提高本身及其下属机构的管理水平、 降低管理成本”的服务原则，利用先进的IT技术搭建安全 可靠、成熟稳定的管理信息平台
7、，从而建立更加规范、科学、 高效的机构管理体系。 在此目标之下，以北京市医疗器械检验所目前的机 构管理需求为基础，结合相关的行业经验，在现有信息 系统基础上制定分阶段建设目标，将用户管理、流程审 收稿日期：20150310 批、文档管理、业务管理、数据统计等功能有机整合与 统一，规划实施路线图，逐步完善，最终完成北京市医 疗器械检验所办公、业务等综合性一体化信息平台。为 “移动器检”的实现、以人为本、惠及大家更好的用户 体验创造条件；为从“数据器检”到“感知器检”的发 展做准备。 1信息管理平台要求 (1)梳理单位实际办公行政管理流转过程，细化需求 分析，转化为系统业务需求，搭建办公行政管理流
8、程体系， 定制各种行政公文模板和操作界面，模拟现实办公流程。 (2)管理员可以管理用户，维护系统静态数据和列表 值，快速进行系统参数设置。 (3)实现多系统间的单点登录，方便多系统用户的维 护和使用，保障安全高效的系统登录。 (4)合理规划数据库结构和数据的存储备份介质，做 到数据不丢失、不冗余。 28 圈3主程序流程图 4结束语 本设计把MCU单片机技术应用在瘫痪病人进行康复训 练中，利用偏瘫病人行走康复训练装置的基本原理，结合 生物力学、机械、电子、计算机技术等学科知识，进行硬 件系统设计、软件设计及调试。加以综合运用，能够自动 地对患者进行步行康复训练，实现了对病人的腿部进行周 期训练，
9、并通过液晶显示其训练状态，原理简单，运用实际。 参考文献 1陈捡下肢行走康复训练机器人控制系统设计J1液压与气动， 2011(8)：2426 2方彬步行康复训练机器人协调控制的研究【J】机电工程，2010 (5)：106110 3冯治国步行康复lI练助行腿机器人系统【D上海：上海大学机 电工程与自动化学院，2009：5457 【4Sullivan K J，Brown D A，Klassent，et a1Effects of task-Specific locomotor and strength training in adults who were ambulatory after stroke：results of the STEPS randomized clinical trial【J】_Physical Therapy，2007，87(12)：15801602 5字符型液晶显示模块使用说明书Http：wwwruitelcdcorn 6王晓明电动机的单片机控制【M】北京航空航天大学出版社， 2001 Medical Equipment Vo128，No9
