TWI862250B - 復健訓練系統 - Google Patents

Abstract

一種復健訓練系統，包含：一運動裝置，包含一橫桿；一穿套件，由數條線繩懸吊；一收放器，包含一馬達，連接該數條線繩，並電性連接一馬達控制器，該馬達控制器用以調整該馬達的阻尼值；一感測套件，用以感測取得該橫桿的一向下位移量；及一電子裝置，用以將取得的阻尼值發送至該馬達控制器，並根據該向下位移量運算該橫桿的一向下速度是否超過一安全值，若是，以復健者之重量的90%計算出一回拉力，並將該回拉力發送至該馬達控制器，使該馬達控制器控制該馬達以該回拉力拉回該數條線繩。

Description

復健訓練系統

本發明主要為一種復健訓練系統，特別是有關於一種可節省人力且安全的復健訓練系統。

按，已知肌力訓練可以提高身體新陳代謝、減少體脂肪、增加骨質密度，特別是屬於肌肉量與骨質快速流失的中高齡者、停經婦女等族群，反而更需要接受肌力訓練，以保持肌肉量與骨質密度。其中，進行肌力訓練時，就物理角度而言，可以發揮強大的肌肉張力，且肌纖維會產生些微損傷；就化學角度而言，則是可累積無氧代謝物，使肌肉呈現低氧、缺血狀態；而這些物理及化學上的狀態，在國內外達數千篇論文的許多研究皆證實，無論年齡高低都能促進肌肉酵素、生長激素、睪丸酮等賀爾蒙分泌，不僅能誘發肌肉生長、也能對身體其他許多器官（骨骼、內臟、心血管、神經…等）甚至大腦，促進活化而有正向助益。

然而，目前高齡者或復健患者在進行肌力訓練時，由於比起常人較為虛弱或失能程度較高、脆弱點多，需要更多人力陪同在旁，在訓練過程中以人力輔助脆弱點來幫助復健者正確且順利地進行復健，除了幫助復健者正確地進行訓練動作之外，更重要地，是要照看復健者的安全，在各種狀況（例如：力不足/力竭、姿勢不正確容易受傷、或者不慎失去平衡時…等）發生時，皆能及時給予輔助以守護其安全，以防止發生跌倒、摔傷或撞傷等意外；相較於高齡者，青壯年族群雖然脆弱點較少、自主運動能力較高，但在進行負重阻力訓練時，亦需要在旁看視的人員，以維護其安全性。因此，運動或復健場所常有人力不足的困境。

有鑑於此，有必要提供一種復健訓練系統，以解決上述之問題。

本發明的目的在於提供一種復健訓練系統，可以不需耗費人力陪同在復健者身旁以進行復健運動，且能確保復健者的使用安全。

本發明的次一目的在於提供一種復健訓練系統，可以執行精準的肌力訓練，提高訓練成效。

為達成上述目的，本發明提供一種復健訓練系統，包含：一運動裝置，包含一橫桿，可在一運動空間中上下位移，一穿套件，由數條線繩懸吊於該運動空間之中，一收放器，包含一馬達，連接且用以收放該數條線繩，並電性連接一馬達控制器，該馬達控制器用以調整該馬達的阻尼值；一感測套件，設置於該橫桿，並用以感測取得該橫桿的一向下位移量；及一電子裝置，具有一資料庫、一登入單元及一微控制器，該資料庫用以儲存數個復健者的登入資訊，以及各復健者的一復健資訊，包含一阻尼值及一復健者重量，該登入單元用以根據所接收到的登入資訊，使該微控制器由該資料庫中存取相對應的復健者之復健資訊，該微控制器電性連接該馬達控制器、該感測套件、該資料庫及該登入單元，並將取得的阻尼值發送至該馬達控制器，該微控制器根據該向下位移量運算該橫桿的一向下速度是否超過一安全值，若運算結果為是，該微控制器由該資料庫中存取相對應的復健者之復健者重量，並以該復健者重量的90%計算出一回拉力，該微控制器將該回拉力發送至該馬達控制器，使該馬達控制器控制該馬達以該回拉力拉回該數條線繩。

在一些實施例中，該馬達以該回拉力拉回該數條線繩時，若該橫桿的向下速度仍超過該安全值，則該微控制器提高該回拉力，直到該橫桿的向下速度未超過該安全值。

在一些實施例中，該復健資訊還具有一復健者高度及一復健次數，該微控制器由該資料庫中存取相對應的復健者之復健者高度，並以該復健者高度設定一初始高度，該初始高度為該橫桿的縱向最大高度，該微控制器根據該向下位移量計算取得一速率，並計算該初始高度與該向下位移量之間的差的最大值，以取得一最大位移量，該微控制器判斷該速率等於零時，該最大位移量是否落在一正常下蹲範圍內，若判斷結果為是，該微控制器統計復健者於本次復健訓練的復健次數。

在一些實施例中，該最大位移量落在該正常下蹲範圍內時，該微控制器分析在一持續持間中，該橫桿的位移變化量是否不超過一位移區間，若分析結果為是，該微控制器統計復健者於本次復健訓練的復健次數。

在一些實施例中，該微控制器確認復健者於本次復健訓練的復健次數是否完成，若確認結果為是，該微控制器根據該阻尼值計算取得一測試值，該測試值大於該阻尼值，該微控制器將該測試值發送至該馬達控制器，使該馬達根據該測試值運作，若該最大位移量仍落在該正常下蹲範圍內時，該微控制器將儲存於該資料庫的阻尼值修改成該測試值。

在一些實施例中，該微控制器分辨復健者的一生理狀態是否良好，若分辨結果為否，該微控制器以該阻尼值的90%計算出一臨時值，並將該臨時值發送至該馬達控制器，使該馬達根據該臨時值運作。

在一些實施例中，本發明的復健訓練系統，還另具有一輸入裝置電性連接該微控制器，該輸入裝置用以提供復健者輸入該生理狀態。

在一些實施例中，本發明的復健訓練系統，還另具有一生理感測裝置設置於該橫桿，並電性連接該微控制器，該生理感測裝置用以感測取得復健者的一生理訊號，以使該微控制器根據該生理訊號判斷取得該生理狀態。

在一些實施例中，該生理感測裝置為一心跳感測器、一體溫感測器、一血糖感測器、一血氧感測器或一血壓感測器。

在一些實施例中，本發明的復健訓練系統，還另具有一影像辨識模組電性連接該微控制器，並具有一攝影裝置及一心理辨識單元，該攝影裝置用以朝復健者拍攝取得一復健者影像，該心理辨識單元電性連接該攝影裝置，並用以辨識該復健者影像，以取得一心理狀態，該微控制器取得並核對該心理狀態是否良好，若核對結果為否，該微控制器以該阻尼值的90%計算出一臨時值，並將該臨時值發送至該馬達控制器，使該馬達根據該臨時值運作。

在一些實施例中，該資料庫所儲存的登入資訊具有各復健者的一臉部特徵值，一影像辨識模組電性連接該微控制器，並具有一攝影裝置及一人臉辨識單元，該攝影裝置用以朝復健者拍攝取得一復健者影像，該人臉辨識單元電性連接該攝影裝置，並用以辨識該復健者影像，以取得復健者的臉部特徵值，該臉部特徵值作為復健者的登入資訊，使登入該電子裝置。

在一些實施例中，本發明的復健訓練系統，還另具有一影像辨識模組電性連接該微控制器，該影像辨識模組具有一攝影裝置及一姿態辨識單元，該攝影裝置用以朝復健者拍攝取得一復健者影像，該姿態辨識單元電性連接該攝影裝置，並用以辨識該復健者影像，以取得一姿態狀態，該微控制器取得並解析該姿態狀態是否良好，若解析結果為否，該微控制器控制一語音裝置發出一提醒音效。

本發明的復健訓練系統具有下列特點：係可以提供該運動裝置供復健者執行復健訓練，並提供該穿套件供復健者穿戴；復健者在執行復健動作過程中，該微控制器根據該橫桿的向下速率是否超過該安全值，以判斷復健者是否發生跌倒事宜，並於該橫桿的向下速率超過該安全值時，該微控制器以該馬達控制器控制該馬達以該回拉力拉回固定於該穿套件上的數條線繩，使減緩復健者下落速度，以使復健者緩慢跌坐於該平面，進而避免造成嚴重傷害，且不須其他人力時時在旁協助復健訓練。藉此，本發明的復健訓練系統，具有避免復健者發生嚴重傷害及減少人力成本等功效。

茲配合圖式將本發明實施例詳細說明如下，其所附圖式主要為簡化之示意圖，僅以示意方式說明本發明之基本結構，因此在該等圖式中僅標示與本發明有關之元件，且所顯示之元件並非以實施時之數目、形狀、尺寸比例等加以繪製，其實際實施時之規格尺寸實為一種選擇性之設計，且其元件佈局形態有可能更為複雜。

以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發明可據以實施的特定實施例。本發明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「後」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本申請，而非用以限制本申請。另外，在說明書中，除非明確地描述為相反的，否則詞語“包含”將被理解為意指包含所述元件，但是不排除任何其它元件。

請參照圖1～3，分別為本發明復健訓練系統較佳實施例的運動裝置及系統方塊圖，係包含：一運動裝置1、一感測套件2及一電子裝置3，該感測套件2設置於該運動裝置1，並電性連接該電子裝置3。

在本發明中，該運動裝置1的型態不予以限制。在本實施例中，該運動裝置1包含二支撐座11、數個立柱12及至少一連接件13，其中，該二支撐座11互為平行，且置放於一平面（例如：地面）。該數個立柱12分別架設於該二支撐座11。該至少一連接件13呈橫向地架設於該二支撐座11之間，或是左右相對地該二立柱12之間。藉此，該連接件13可以維持整個運動裝置1的穩定性，並於該二支撐座11及該數個立柱12之間形成一運動空間S。

該運動裝置1還具有一橫桿14，可在該運動空間S中上下位移。在本實施例中，該橫桿14結合二滑套15，該二滑套15分別穿套於該二立柱12，使該橫桿14能夠被下拉或抬舉，而相對於該二立柱12上下位移。

上述二立柱12還可以分別設有一擋止器16。舉例而言，該二擋止器16可配合該二立柱12的孔位調整固定的高度，並用以擋止該二滑套15，而作為該橫桿14的最低位置（即，該橫桿14在無人使用時的靜止初始位置），以防止該橫桿14被放開時掉落至該平面。其中，為了使該橫桿14質輕且看起來較容易被抬舉，該橫桿14可以選用鋁材或壓克力等透光材，或是塗覆淺色顏料（例如：黃色或淺藍色），以從視覺方面讓復健者產生能夠輕易克服復健訓練的心理影響。

該運動裝置1還具有數個滑輪17及至少一收放器18，其中，該數個滑輪17中的二滑輪17穿套於該橫桿14，其餘滑輪17架設於該二立柱12，例如但不限制地，分別架設於該二立柱12的頂端。

該收放器18可以架設於該立柱12旁，或是架設於該支撐座11上，以便於佈線及控制線繩L收放為原則。在本實施例中，該收放器18的數量為兩個，並分別架設於該二支撐座11上。具體而言，該收放器18包含一馬達181，電性連接一馬達控制器182，其中，該馬達181用以連接且收放該線繩L，該馬達控制器182用以控制該馬達181運轉，並調整該馬達181的阻尼值，使產生該橫桿14被復健者下拉時的阻力，或是被復健者抬舉時的助力，以輔助復健者進行安全的負重肌力訓練。值得注意的是，該二收放器18各自的馬達181也可以被同一個馬達控制器182進行控制，屬於本發明技術領域中具有通常知識者可以理解。

該運動裝置1還具有一穿套件19，供復健者執行復健動作時穿戴於臀部，該穿套件19由數條線繩L懸吊於該運動空間S之中。在本實施例中，該穿套件19類似於短褲型，可概包覆復健者的臀部、下腹部，甚至是下背部，且復健者的雙腿可以向下穿出該穿套件19。具體而言，該穿套件19的二側，可以分別結合一線繩L，該線繩L繞經設於同側之立柱12上的滑輪17，以及穿套於該橫桿14的滑輪17，並連接至位於同側之收放器18，以由該二收放器18同步控制收放該二線繩L，從而控制該穿套件19及該橫桿14在該運動空間S之中的位置。

請一併參照圖4，該穿套件19相對於該平面的高度為低於該橫桿14，以供復健者穿戴該穿套件19，並將該橫桿14扛於肩部，以進行類似於槓鈴深蹲的運動動作，並作為後續復健動作說明。

請參照圖1，該感測套件2設置於該橫桿14，並用以感測取得該橫桿14的一向下位移量。舉例而言，該感測套件2包含一三軸感測器、一角度計及一高度計，並可以採用磁吸、綁帶或黏貼等方式結合於該橫桿14。

請參照圖3，在本實施例中，該電子裝置3為一電腦主機；該電子裝置3具有一資料庫31、一登入單元32及一微控制器33，其中，該資料庫31用以儲存數個復健者的登入資訊，以及各復健者的一復健資訊，該登入資訊可以包含一帳號及一密碼，該帳號及該密碼皆具有唯一性，該復健資訊包含一阻尼值、一復健者重量、一復健者高度及一復健次數。

該登入單元32用以根據所接收到的登入資訊，使該微控制器33由該資料庫31中存取相對應的復健者之復健資訊。

在本實施例中，該微控制器33又稱作單晶片微電腦；該微控制器33電性連接該馬達控制器182、該感測套件2、該資料庫31及該登入單元32，並於復健者登入成功之後，將取得的阻尼值發送至該馬達控制器182，使該馬達控制器182根據該阻尼值控制該馬達181的作動。

請參照圖4，在本發明中，為了確認復健者的復健動作是為正確完成，且可以自動統計復健者的復健次數，在本實施例中，該微控制器33由該資料庫31中存取相對應的復健者之復健者高度，並以該復健者高度設定一初始高度，該初始高度為復健者雙腳站立並將該橫桿14置於頸後時的該橫桿14高度，亦即，該初始高度為該橫桿14的縱向最大高度。

復健者在執行復健動作時，該微控制器33根據該向下位移量計算取得一速率，並計算該初始高度與該向下位移量之間的差的最大值，以取得一最大位移量。該微控制器33判斷該速率等於零時，該最大位移量是否落在一正常下蹲範圍內，若判斷結果為是，則將復健者的復健動作視為正確，該微控制器33統計復健者於本次復健訓練的復健次數，並可以記錄於該資料庫31；若判斷結果為否，則將復健者的復健動作視為不正確，該微控制器33可以不需執行額外的作動。

要進行說明的是，實際上進行類似於槓鈴深蹲動作時，復健者必須蹲下至少超過一第一距離，才能被視為正確的深蹲動作。再者，當復健者持續蹲下且超過一第二距離時，又會被視為不正確的深蹲動作。有鑑於此，復健者會在該第一距離與該第二距離之間完成深蹲動作，期間會產生一個停滯後（此時，速率為零）再使雙腳由彎曲變回直立。藉此，在本發明中，該第一距離與該第二距離分別作為該正常下蹲範圍的下限值與上限值，在本實施例中，該微控制器33將該正常下蹲範圍的下限值預先設定為5公分，以及將該正常下蹲範圍的上限值預先設定為20公分，但不以此為限。此外，該復健者身高與該初始高度的相對關係，屬於本發明技術領域中的通常知識，例如來說，該復健者身高與該初始高度的高度差可以落在5～30公分。

再者，為了使復健者的身體能夠在復健訓練中產生肌肉酵素，進而分泌出成長激素，在本發明中，復健者在執行復健動作時，要能達到自身的肌耐力臨界值，方可代表復健動作是為正確。在本實施例中，該肌耐力臨界值的判斷基準在於當復健者將該橫桿14握持固定於頸後並蹲下時，其腿部產生抖動使該橫桿14的位移變化量在一位移區間內反覆上下增減，或者停頓在該位移區間內，使該橫桿14無法順利往上，即可判斷復健者已達到該肌耐力臨界值。

具體而言，當該最大位移量落在該正常下蹲範圍內時，該微控制器33分析在一持續持間中，該橫桿14的位移變化量是否不超過一位移區間，若分析結果為是，則表示復健者已達到自身的肌耐力臨界值，該微控制器33才統計復健者於本次復健訓練的復健次數，並可以記錄於該資料庫31；若分析結果為否，則表示復健者未達到自身的肌耐力臨界值，該微控制器33可以不需執行額外的作動。例如但不限制地，該微控制器33可以將該持續時間設定為3秒，以及將該位移區間的上限值與下限值分別設定為正負2.5公分。

在本發明中，當復健者經過持續訓練一段時間，其肌耐力已超出原先所設定的負荷之後，若復健者仍在該馬達181以相同的阻尼值去執行復健動作，將無法在復健訓練中有效產生肌肉酵素。為此，在本實施例中，係可以自動提高該馬達181的阻尼值，以強化復健者的復健訓練，進而使復健者在復健運動中產生肌肉酵素。

具體而言，該微控制器33確認復健者於本次復健訓練的復健次數是否完成，若確認結果為是，該微控制器33根據該阻尼值計算取得一測試值，該測試值大於該阻尼值，例如但不限制地，該測試值可以為該阻尼值的101%。該微控制器33將該測試值發送至該馬達控制器182，使該馬達181根據該測試值運作；若確認結果為否，則該微控制器33可以不須執行額外的作動。

復健者繼續執行復健動作，若該最大位移量仍落在該正常下蹲範圍內時，則表示復健者可以承受增加重量後的復健訓練，該微控制器33將儲存於該資料庫31的阻尼值修改成該測試值；反之，則表示復健者無法承受增加重量後的復健訓練，該微控制器33以該馬達控制器182控制該馬達181仍以原先的阻尼值進行運作。

在本發明中，為了確保復健者在執行復健動作的過程之中，不會因為肌力、肌耐力不足或其他因素而導致重摔跌倒，因此，在復健者一發生跌倒當下，係可以透過該收放器18拉回該數條線繩L，使減緩復健者下落速度，以使復健者緩慢跌坐於該平面，進而避免造成嚴重傷害。

具體而言，該微控制器33根據該向下位移量運算該橫桿14的一向下速度是否超過一安全值，若運算結果為是，該微控制器33由該資料庫31中存取相對應的復健者之復健者重量，並以該復健者重量的90%計算出一回拉力，該微控制器33將該回拉力發送至該馬達控制器182，使該馬達控制器182控制該馬達181以該回拉力拉回該數條線繩L，藉此，復健者可以在該數條線繩L的牽引之下緩慢跌坐於該平面，以避免造成傷害；若運算結果為否，則表示復健者並未發生跌倒事宜，該微控制器33可以不需執行額外的作動。在本實施例中，該微控制器33係可以預先將該安全值設定為20公分每秒，但不以此為限。

值得一提的是，該馬達181以該復健者重量的90%拉回該數條線繩L時，若該橫桿14的向下速度仍超過該安全值，則該微控制器33還可以提高該回拉力，直到該橫桿14的向下速度未超過該安全值。

在本發明中，還可以根據復健者在執行復健訓練當下的生理狀態自動調整強度，意即，當復健者的生理狀態不佳時，原先復健訓練的強度會變得無法做到，因此，藉由降低復健訓練的強度，使復健者能夠完成復健運動。

具體而言，該微控制器33分辨復健者的一生理狀態是否良好，若分辨結果為是，該微控制器33可以不須執行額外的作動；若分辨結果為否，該微控制器33以該阻尼值的90%計算出一臨時值，並將該臨時值發送至該馬達控制器182，使該馬達181根據該臨時值運作。

請參照圖3，本發明復健訓練系統，還可以具有一輸入裝置4電性連接該微控制器33。該輸入裝置4用以提供復健者輸入該生理狀態（例如：好或不好），在本實施例中，該輸入裝置4為一鍵盤。

請參照圖1，本發明復健訓練系統，還可以具有一生理感測裝置5設置於該橫桿14，並電性連接該微控制器33 。該生理感測裝置5用以感測取得復健者的一生理訊號，以使該微控制器33根據該生理訊號判斷取得該生理狀態。在本實施例中，該生理感測裝置5可以為一心跳感測器、一體溫感測器、一血糖感測器、一血氧感測器或一血壓感測器。

在本發明中，還可以根據復健者在執行復健訓練當下的心理狀態自動調整強度，意即，當復健者的心理狀態不佳時，原先復健訓練的強度會變得無法做到，因此，藉由降低復健訓練的強度，使復健者能夠完成復健運動。

請參照圖3，本發明復健訓練系統，還具有一影像辨識模組6電性連接該微控制器33，並具有一攝影裝置61及一心理辨識單元62，其中，該攝影裝置61用以朝復健者拍攝取得一復健者影像，在本實施例中，該攝影裝置61為一全彩攝影機。該心理辨識單元62電性連接該攝影裝置61，並用以辨識該復健者影像，以取得一心理狀態。該微控制器33取得並核對該心理狀態是否良好，若核對結果為是，該微控制器33可以不須執行額外的作動；若核對結果為否，該微控制器33以該阻尼值的90%計算出一臨時值，並將該臨時值發送至該馬達控制器182，使該馬達181根據該臨時值運作。

承上述，該影像辨識模組6還可用以取得復健者的登入資訊。請參照圖3，該資料庫31所儲存的登入資訊還具有各復健者的一臉部特徵值，該影像辨識模組還具有一人臉辨識單元63電性連接該攝影裝置61，該人臉辨識單元63用以辨識該復健者影像，以取得復健者的臉部特徵值。藉此，該臉部特徵值作為復健者的登入資訊，使登入該電子裝置3。

再者，該影像辨識模組6還可用以取得復健者在執行復健動作的姿態狀態，並據以提醒復健者注意。

請參照圖3，本發明復健訓練系統，還具有一語音裝置7電性連接該微控制器33，且該影像辨識模組6還具有一姿態辨識單元64電性連接該攝影裝置61，該姿態辨識單元64用以辨識該復健者影像，以取得一姿態狀態。該微控制器33取得並解析該姿態狀態是否良好，若解析結果為是，該微控制器33可以不須執行額外的作動；若解析結果為否，該微控制器33控制該語音裝置7發出一提醒音效。其中，該語音裝置7可以為一喇叭。

詳言之，該心理辨識單元62、該人臉辨識單元63及該姿態辨識單元64，皆可以採用類神經網路技術建構而成，其中，該心理辨識單元62可以採用如中華民國公告第I767775號「影像式情緒辨識系統」專利案實作而成。該人臉辨識單元63係以復健者的人臉影像作為輸入層資料，及以復健者的臉部特徵值作為輸出層資料。該姿態辨識單元64係以復健者的全身影像作為輸入層資料，及以復健者的復健動作是否維持平衡作為輸出層資料。

例如但不限制地，該數張人臉影像的訓練樣本，可以為包含數名復健者各自人臉的正面圖、左臉圖及右臉圖，該數張全身影像的訓練樣本，可以為包含數名復健者各自全身的正面圖及反面圖。該人臉辨識單元63及該姿態辨識單元64可以為採用YOLOv3或其他具有類似功能的類神經網路，並可以透過安裝NVIDIA Quadro M4000顯示卡的電腦設備上的Python 3.64版本程式語言，以及Keras 2.1.3版本的Tensorflow深度學習框架而實現，惟不以此為限。

值得一提的是，該姿態辨識單元64還可用以辨識該復健者影像，以取得復健者在執行復健運動時，其一身體部位的往下位移量，在本實施例中，該身體部位為胸部。該微控制器33比對該速率等於零時，該最大位移量是否落在該正常下蹲範圍內，若比對結果為是，則將復健者的復健動作視為正確，該微控制器33統計復健者於本次復健訓練的復健次數；若比對結果為否，則將復健者的復健動作視為不正確，該微控制器33可以不需執行額外的作動。

承上所述，本發明的復健訓練系統，係可以提供該運動裝置供復健者執行復健訓練，並提供該穿套件供復健者穿戴；復健者在執行復健動作過程中，該微控制器根據該橫桿的向下速率是否超過該安全值，以判斷復健者是否發生跌倒事宜，並於該橫桿的向下速率超過該安全值時，該微控制器以該馬達控制器控制該馬達以該回拉力拉回固定於該穿套件上的數條線繩，使減緩復健者下落速度，以使復健者緩慢跌坐於該平面，進而避免造成嚴重傷害，且不須其他人力時時在旁協助復健訓練。藉此，本發明的復健訓練系統，具有避免復健者發生嚴重傷害及減少人力成本等功效。

上述揭示的實施形態僅例示性說明本發明之原理、特點及其功效，並非用以限制本發明之可實施範疇，任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施形態進行修飾與改變。任何運用本發明所揭示內容而完成之等效改變及修飾，均仍應為下述之申請專利範圍所涵蓋。

﹝本發明﹞

1:運動裝置

11:支撐座

12:立柱

13:連接件

14:橫桿

15:滑套

16:擋止器

17:滑輪

18:收放器

181:馬達

182:馬達控制器

19:穿套件

2:感測套件

3:電子裝置

31:資料庫

32:登入單元

33:微控制器

4:輸入裝置

5:生理感測裝置

6:影像辨識模組

61:攝影裝置

62:心理辨識單元

63:人臉辨識單元

64:姿態辨識單元

7:語音裝置

L:線繩

S:運動空間

[圖1]為本發明之復健訓練系統的運動裝置的立體圖； [圖2]為本發明之復健訓練系統的運動裝置的側視圖； [圖3]為本發明之復健訓練系統的系統方塊圖； [圖4]為本發明之復健訓練系統的訓練情形圖。

18:收放器

181:馬達

182:馬達控制器

2:感測套件

3:電子裝置

31:資料庫

32:登入單元

33:微控制器

4:輸入裝置

5:生理感測裝置

6:影像辨識模組

61:攝影裝置

62:心理辨識單元

63:人臉辨識單元

64:姿態辨識單元

7:語音裝置

Claims (11)

1. 一種復健訓練系統，包含：一運動裝置，包含一橫桿，可在一運動空間中上下位移，一穿套件，由數條線繩懸吊於該運動空間之中，一收放器，包含一馬達，連接且用以收放該數條線繩，並電性連接一馬達控制器，該馬達控制器用以調整該馬達的阻尼值；一感測套件，設置於該橫桿，並用以感測取得該橫桿的一向下位移量；及一電子裝置，具有一資料庫、一登入單元及一微控制器，該資料庫用以儲存數個復健者的登入資訊，以及各復健者的一復健資訊，包含一阻尼值、一復健者重量、一復健者高度及一復健次數，該登入單元用以根據所接收到的登入資訊，使該微控制器由該資料庫中存取相對應的復健者之復健資訊，該微控制器電性連接該馬達控制器、該感測套件、該資料庫及該登入單元，並將取得的阻尼值發送至該馬達控制器，該微控制器根據該向下位移量運算該橫桿的一向下速度是否超過一安全值，若運算結果為是，該微控制器由該資料庫中存取相對應的復健者之復健者重量，並以該復健者重量的90%計算出一回拉力，該微控制器將該回拉力發送至該馬達控制器，使該馬達控制器控制該馬達以該回拉力拉回該數條線繩，該微控制器由該資料庫中存取相對應的復健者之復健者高度，並以該復健者高度設定一初始高度，該初始高度為該橫桿的縱向最大高度，該微控制器根據該向下位移量計算取得一速率，並計算該初始高度與該向下位移量之間的差的最大值，以取得一最大位移 量，該微控制器判斷該速率等於零時，該最大位移量是否落在一正常下蹲範圍內，若判斷結果為是，該微控制器統計復健者於本次復健訓練的復健次數。
2. 如請求項1所述之復健訓練系統，其中，該馬達以該回拉力拉回該數條線繩時，若該橫桿的向下速度仍超過該安全值，則該微控制器提高該回拉力，直到該橫桿的向下速度未超過該安全值。
3. 如請求項1所述之復健訓練系統，其中，該最大位移量落在該正常下蹲範圍內時，該微控制器分析在一持續持間中，該橫桿的位移變化量是否不超過一位移區間，若分析結果為是，該微控制器統計復健者於本次復健訓練的復健次數。
4. 如請求項1或3所述之復健訓練系統，其中，該微控制器確認復健者於本次復健訓練的復健次數是否完成，若確認結果為是，該微控制器根據該阻尼值計算取得一測試值，該測試值大於該阻尼值，該微控制器將該測試值發送至該馬達控制器，使該馬達根據該測試值運作，若該最大位移量仍落在該正常下蹲範圍內時，該微控制器將儲存於該資料庫的阻尼值修改成該測試值。
5. 如請求項1所述之復健訓練系統，其中，該微控制器分辨復健者的一生理狀態是否良好，若分辨結果為否，該微控制器以該阻尼值的90%計算出一臨時值，並將該臨時值發送至該馬達控制器，使該馬達根據該臨時值運作。
6. 如請求項5所述之復健訓練系統，另具有一輸入裝置電性連接該微控制器，該輸入裝置用以提供復健者輸入該生理狀態。
7. 如請求項5所述之復健訓練系統，另具有一生理感測裝置設置於該橫桿，並電性連接該微控制器，該生理感測裝置用以感測取得復健者的一生理訊號，以使該微控制器根據該生理訊號判斷取得該生理狀態。
8. 如請求項7所述之復健訓練系統，其中，該生理感測裝置為一心跳感測器、一體溫感測器、一血糖感測器、一血氧感測器或一血壓感測器。
9. 如請求項1所述之復健訓練系統，另具有一影像辨識模組電性連接該微控制器，並具有一攝影裝置及一心理辨識單元，該攝影裝置用以朝復健者拍攝取得一復健者影像，該心理辨識單元電性連接該攝影裝置，並用以辨識該復健者影像，以取得一心理狀態，該微控制器取得並核對該心理狀態是否良好，若核對結果為否，該微控制器以該阻尼值的90%計算出一臨時值，並將該臨時值發送至該馬達控制器，使該馬達根據該臨時值運作。
10. 如請求項1所述之復健訓練系統，其中，該資料庫所儲存的登入資訊具有各復健者的一臉部特徵值，一影像辨識模組電性連接該微控制器，並具有一攝影裝置及一人臉辨識單元，該攝影裝置用以朝復健者拍攝取得一復健者影像，該人臉辨識單元電性連接該攝影裝置，並用以辨識該復健者影像，以取得復健者的臉部特徵值，該臉部特徵值作為復健者的登入資訊，使登入該電子裝置。
11. 如請求項1所述之復健訓練系統，另具有一影像辨識模組電性連接該微控制器，該影像辨識模組具有一攝影裝置及一姿態辨識單元，該攝影裝置用以朝復健者拍攝取得一復健者影像，該姿態辨識單元電性連接該攝影裝置，並用以辨識該復健者影像，以取得一姿態狀態，該微控制器取得並解析該姿 態狀態是否良好，若解析結果為否，該微控制器控制一語音裝置發出一提醒音效。

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