申请/专利权人：北京体育大学

申请日：2022-07-07

公开（公告）日：2023-08-08

公开（公告）号：CN115253190B

主分类号：A63B23/04

分类号：A63B23/04;A63B24/00;A63B71/06

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.08.08#授权;2022.11.18#实质审查的生效;2022.11.01#公开

摘要：本发明公开的一种腘绳肌离心肌力多维度测评方法，属于腘绳肌离心肌力测评训练领域。本发明基于腘绳肌离心训练和监测系统实现，所述系统包括底座、踝关节固定模块、膝关节支撑模块、训练监控模块、训练辅助模块、触摸屏、移动轮。本发明以远端固定的方式进行腘绳肌离心肌力测试，通过电动推杆反馈的力、测试对象体重、动作持续时间和当前动作状态，以相对肌力作为评价标准，分别构建等长肌力模型、等速肌力模型、肌肉耐力模型，基于所述三个模型实现腘绳肌离心肌力的多维度测评，扩充腘绳肌离心肌力测试的维度和测试手段，提高腘绳肌离心肌力测评精度和效率。本发明能够提供实时、全面的训练反馈，提高腘绳肌训练的效率和安全性。

主权项：1.一种腘绳肌离心肌力多维度测评方法，其特征在于：基于腘绳肌离心训练和监测系统实现；所述一种腘绳肌离心肌力多维度测评方法包括训练模式使用方法和腘绳肌离心肌力多维度测评方法，所述训练模式使用方法为：接通电源，启动触摸屏，系统将初始化，电动推杆自检并输出初始推力，将支撑杆的位置保持为竖直起始状态；训练对象根据自身小腿长度，通过滑台固定插销和踝固定调节滑台调整踝关节固定模块的位置，展开踝关节固定钩至适宜的角度，将膝关节置于压力传感器上方，踝关节置于拉力传感器上方，将踝关节固定钩闭合以固定踝关节；训练对象根据上半身长度调节支撑杆与支撑杆套之间的相对位置以保证腰部和腰带、护垫的高度一致，通过腰带将训练对象与训练辅助模块相连接；训练对象能够根据自身需求调整踝关节固定处、腰部支撑和固定处的位置，获得适宜的训练条件；训练对象上半身竖直，呈跪姿作为起始动作，通过触摸屏设置训练模式和训练力值；阻力模式下，电动推杆提供向下的拉力，训练对象的腘绳肌克服自身体重和电动推杆的拉力来缓慢地完成下降动作，该模式适用于腘绳肌力量较强的训练对象；缓冲模式下，电动推杆提供向上的推力，由于训练对象体重大于电动推杆提供的推力，训练对象将在缓冲条件下缓慢地完成下降动作，该模式适用于腘绳肌力量较弱的训练对象或有腘绳肌损伤的康复人员；完成设置，开始训练动作，训练对象头-髋-膝始终保持直线并趴在护垫上，上半身缓慢前倾，腘绳肌被拉长做离心工作，直至上半身与地面接近水平，动作完成，电动推杆内置传感器监测运动角度到达目标值后提供较大推力，辅助训练对象回至起始动作；动作完成期间，拉力传感器、压力传感器和电动推杆内置传感器实时监测运动过程中训练对象的运动数据并在触摸屏上显示；控制器根据所述训练监控模块监测到的运动数据，实时控制电动推杆提供适宜地训练阻力或缓冲力，提高训练对象的训练效率、体验感和安全性；所述实时监测的运动数据包括踝关节拉力、膝关节压力、运动时间、训练者躯干压力、运动角度、动作速度和动作加速度；所述腘绳肌离心肌力多维度测评方法，基于三种肌力模型实现，所述肌力模型包括等长肌力模型、等速肌力模型、肌肉耐力模型；所述等长肌力测试方法：设置等长肌力测试模式，控制室控制电动推杆调整支撑杆的倾斜角度θ，测试对象通过腰带与支撑杆相连接，开始测试，腘绳肌等长收缩以维持当前姿势，同时电动推杆输出力来保持角度不变，在此期间腘绳肌拉力与电动推杆输出力和自身重力保持平衡，到达预设时间后自动结束；电动推杆输出推力，支撑杆复位，测试对象回至起始姿势；通过如下表达式确定腘绳肌相对等长肌力：F1＝mg+fmg其中，F1为腘绳肌相对等长肌力，m为测试对象体重，g为重力加速度，f为电动推杆实时输出力的大小；倾斜角θ包括四种角度θ1、θ2、θ3、和θ4，分别测试得到不同倾斜角度条件下腘绳肌的相对等长肌力大小，进而实现腘绳肌相对等长肌力测试；所述等速肌力测试方法：设置等速肌力测试模式，电动推杆自检并输出一定的推力，将支撑杆的位置保持为竖直起始状态；测试对象通过腰带与支撑杆相连接，开始测试，电动推杆输出拉力，支撑杆以角速度ω下降，腘绳肌离心收缩以对抗拉力和重力，直至支撑杆与地面水平，测试结束；通过如下表达式确定腘绳肌相对等速肌力：F2＝mg+fmg其中，F2为腘绳肌相对等速肌力，m为测试对象体重，g为重力加速度，f为电动推杆实时输出力的大小；角速度ω包括ω1、ω2和ω3，分别测试得到不同角速度条件下腘绳肌的相对等速肌力大小，进而实现腘绳肌等速肌力测试；所述肌肉耐力测试方法：设置肌肉耐力测试模式，电动推杆自检并输出一定的推力，将支撑杆的位置保持为倾斜角度α的状态；测试对象通过腰带与支撑杆相连接，开始测试，腘绳肌等长收缩以维持当前姿势，抵抗自身重力，当肌肉处于疲劳状态，肌力下降，电动推杆内置传感器监测到电机承受压力t0秒后，结束测试，记录测试时间t；通过肌肉持续工作时间来确定腘绳肌肌肉耐力：T＝t-t0其中，T为腘绳肌肌肉耐力，t为测试时间，t0为电机承受压力时间；基于所述等长肌力测试、等速肌力测试和肌肉耐力测试三种方法所得到的肌力数据，对腘绳肌肌肉的离心肌力进行多维评价，计算表达式如下：F＝a×F1+b×F2+c×T其中，F为腘绳肌离心肌力，F1为腘绳肌相对等长肌力，F2为腘绳肌相对等速肌力，T为腘绳肌肌肉耐力，a、b、c分别为等长肌力、等速肌力和肌肉耐力对于腘绳肌离心肌力的权重系数；通过所述表达式能够多维评价腘绳肌离心肌力。

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百度查询： 北京体育大学 一种腘绳肌离心肌力多维度测评方法

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