步态训练机及其使用方法与流程

2021-01-11 14:01:56|

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本发明涉及步态训练机械，尤其涉及一种步态训练机及其使用方法。

背景技术：

随着现代人的健康意识抬头，各式各样关于身体机能的训练器材也随之兴起。就步态训练来说，除了跑步功能的跑步机，也开始注重健康步态姿势的训练。

普通人的行走时的一个步态周期，由右脚跟着地开始到左脚趾离地、左脚跟着地到右脚趾离地最后又回到右脚跟着地。可以看出在一整个走态周期的过程中左右脚是会交互变化的，且在不同的时期下，左右脚的踝关节有着不同的作动角度。其中，在整个步态周期中在最大跨步的时候，人左、右脚的踝关节运动角度最大。

关于踝关节的作动角度，需知道不同步态时期踝关节对应的角度不同，一开始着地期(initialcontact)到站立期(midstance)踝关节呈现背屈(dorsiflexion)的状态，一直到对侧脚着地期(toeoff)到摆荡期(mid-swing)间踝关节呈现跖屈(plantarflexion)的状态，显示着人在走路时其踝关节角度呈现循环状态。

除此之外，身体的重心在步态周期内也会有在双足之间的偏移现象。在站立期(midstance)时，身体的重心会落在支撑脚，因而承受大部分的身体重量；到摆荡期时(midswing)，身体的重心则会转移到对侧脚，由对侧脚承受身体的重量，依此循环下去。因此，在步态的过程中不断有左脚支撑身体重量而后右脚支撑身体重量的情况发生。

由上述内容，不难理解，若要进行健康步态姿势的训练，需要让使用者得知踝关节运动和身体重心在双足间的情况，以调整出健康步态姿势。

目前相关的技术资料有美国us7266424b2号专利案，此专利将一个或多个压力传感器装入双足机器人中，获取人在步态周期中状态变化及信息收集，进而控制双脚驱动单元，以防止跌倒等动作。

美国us20160007885a1号专利案，其系统处理器可执行计算以获得跑步机带速度，脚部冲击时间和左/右脚指示。处理器执行来自传感器的输入数据计算并获得步态参数有关的计算。此外，系统提供步态校正的推荐。例如，系统可以指示用户改变他们的脚的方向，旋转他们的脚踝，更多地弯曲他们的膝盖，或者基于对患者步态数据的分析的其他调整来校正或修改该患者的步态。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种步态训练机及其使用方法，让使用者得知踝关节运动和身体重心的情况，以调整出健康步态姿势。

本发明所提供的一种步态训练机及其使用方法。该步态训练机包含一基座、一驱动模块、一传感模块、一控制器及一信号处理模块；该驱动模块设置在该基座内部，并具有一驱动电路、一驱动马达及两移动平台，该驱动电路控制该驱动马达驱动该等移动平台位移；该传感模块具有一左踏板、一右踏板、多个压力传感器及一位置传感器；该左踏板和该右踏板分别枢接各该移动平台；各该压力传感器分别设置在该左踏板及该右踏板；该位置传感器设置在该基座内；该控制器具有储存、处理和输出数据的功能；该控制器电性连接该驱动电路、各该压力传感器和该位置传感器；该信号处理模块设置在该控制器，并具有一步态探测单元及一步态判断单元，该步态判断单元储存一重心计算逻辑及一步态判断逻辑；其中，该驱动马达驱动各该移动平台带动该左踏板、该右踏板朝相反方向移动；在各该移动平台往复运动的转折处该驱动马达产生反向转动的情况，此时该驱动电路产生一转向信号；当该左踏板和该右踏板随着该移动平台经过该位置传感器时，该位置传感器产生一通过信号；其中，该步态探测单元接收各该压力传感器测量的一重量信号、该位置传感器测量的该通过信号及该驱动电路的该转向信号；该步态判断单元接收来自该步态探测单元的各该重量信号、该通过信号和该转向信号，并运用该重心计算逻辑计算出该左踏板、该右踏板的乘载重量和该左踏板、该右踏板上的重心位置，以及运用该步态判断逻辑判断该左踏板、该右踏板的乘载重量是否为正确和重心位置是否正确。

借此，使用者得能够得知踝关节运动和身体重心的情况，以调整出健康步态姿势。

值得一提，该步态判断单元还会计算一通过次数、一转向次数、一重心正确次数、一踝关节正确次数；当该步态判断单元在接收到该通过信号时，该通过次数加1，且运用该步态判断逻辑判断该左踏板及该右踏板的乘载重量是否为正确，若正确，则该重心正确次数加1，若否，则该重心正确次数不变；当该步态判断单元在接收到该转向信号时，该转向次数加1，且运用该步态判断逻辑判断使用者左脚、右脚的踝关节运动是否都为正确，若都正确，则该踝关节正确次数加1，若否，则该踝关节正确次数不变。

此外，该步态训练机还包含一评估模块，该评估模块设置在该控制器，并具有一引导单元，当该引导单元接收来自该驱动电路产生的该转向信号之后，传送一第一导引标示，用以导引使用者将身体重心移动至其中一脚；当该引导单元再一次接收该转向信号之后，传送一第二导引标示，用以导引使用者将身体重心移动至另一脚。

另外，该评估模块还具有一参与度单元，该参与度单元计算一踝关节正确率及一重心正确率，该踝关节正确率＝该踝关节正确次数/该转向次数*100％，该重心正确率＝该重心正确次数/该通过次数*100％。让使用者可以评估步态姿势的正确率。

而本发明所提供步态训练机的使用方法，适用于一步态训练机，该步态训练机包含一基座、一驱动模块、一传感模块、一控制器、一触控屏幕、一信号处理模块及一评估模块；该驱动模块具有一驱动电路、一驱动马达及两移动平台；该传感模块具有一左踏板、一右踏板、多个压力传感器及一位置传感器；该左踏板和该右踏板分别枢接各该移动平台，该驱动马达驱动这些移动平台带动该左踏板及该右踏板朝相反方向移动；这些压力传感器分别设置在该左踏板及该右踏板的各个角落，该位置传感器设置在该基座内，该触控屏幕供使用者输入数据及显示信息；该控制器电性连接该驱动电路、各该压力传感器、该位置传感器及该触控屏幕；该信号处理模块设置在该控制器，并具有一步态探测单元和一步态判断单元；该步态判断单元储存有一重心计算逻辑和一步态判断逻辑；该评估模块设置在该控制器，并具有一引导单元。

该步态训练机的使用方法，包含下列步骤：

a)准备阶段：使用者双脚站上该左踏板和该右踏板；该触控屏幕供使用者设定一速度级数、一步距、一训练时间；

b)步态训练机动作阶段：该控制器将该速度级数、该步距和该训练时间转换成一驱动数据，并将该驱动数据输出至该驱动模块的该驱动电路，供该驱动电路控制该驱动马达转动，进而控制各该移动平台带动该左踏板及该右踏板的运动速度、运动时间以及运动范围；各该移动平台的运动范围被限制在该步距内；在各该移动平台往复运动的转折处该驱动马达产生反向转动的情况，此时该驱动电路产生一转向信号；当该左踏板和该右踏板随着该移动平台经过该位置传感器时，该位置传感器产生一通过信号；

c)信号探测及判断：该步态探测单元接收各该压力传感器测量的一重量信号、该位置传感器测量的该通过信号和该驱动电路的该转向信号；该步态判断单元接收来自该步态探测单元的各该重量信号、该通过信号和该转向信号，并运用该重心计算逻辑计算出该左踏板、该右踏板的乘载重量和该左踏板、该右踏板上的重心位置；运用该步态判断逻辑判断该左踏板、该右踏板的乘载重量是否为正确和重心位置是否正确；该步态判断单元计算一通过次数、一转向次数、一重心正确次数、一踝关节正确次数；当该步态判断单元在接收到该通过信号时，该通过次数加1，且运用该步态判断逻辑判断该左踏板及该右踏板的乘载重量是否为正确，若正确，则该重心正确次数加1，若否，则该重心正确次数不变；当该步态判断单元在接收到该转向信号时，该转向次数加1，且运用该步态判断逻辑判断使用者左脚、右脚的踝关节运动是否都为正确，若都正确，则该踝关节正确次数加1，若否，则该踝关节正确次数不变；

d)引导显示：在该左踏板往前移动、该右踏板往后移动的过程中，当该引导单元接收来自该驱动电路产生的该转向信号之后，传送一向左导引信号到该触控屏幕，使该触控屏幕上显示一向左箭头，用以导引使用者将身体重心移动至左脚；随后，再一次接收该转向信号之后，则该引导单元传送一向右导引信号到该触控屏幕，使该触控屏幕上显示一向右箭头，用以导引使用者将身体重心移动至右脚；此外，该引导单元还接收来自该步态判断单元的判断使用者左脚及右脚的踝关节运动是否为正确的结果，且该触控屏幕显示一左鞋印图像及一右鞋印图像；若为左脚踝关节运动正确，则送出一左脚踝关节显示信号至该触控屏幕，使该左鞋印图像显色或发亮，供使用者了解左脚踝关节正确运动；若为右脚踝关节运动正确，则送出一右脚踝关节显示信号至该触控屏幕，使该右鞋印图像显色或发亮，供使用者了解右脚踝关节正确运动；

e)重复作动：重复上述步骤b)-d)，直到训练时间结束。

借此，让使用者得知并调整踝关节运动和身体重心的情况，以调整出健康步态姿势。

值得一提的是，该评估模块还具有一参与度单元，该步态训练机的使用方法还包含一接续步骤e)的步骤f)，步骤f)结果显示：该参与度单元计算出在该训练时间内的一踝关节正确率及一重心正确率，该踝关节正确率＝该踝关节正确次数/该转向次数*100％，该重心正确率＝该重心正确次数/该通过次数*100％，该触控屏幕可以被设定地显示该踝关节正确次数、该转向次数、该踝关节正确率、该重心正确次数、该通过次数或该重心正确率。

值得一提的是，其中，该步态判断逻辑为：

该步态判断单元预载一第一阈值和一第二阈值；

以该左踏板、该右踏板的移动方向为前后方向，且以使用者站立在该左踏板、该右踏板时面朝的方向为前方；

totallvalue：该左踏板的乘载重量；

totalrvalue：该右踏板的乘载重量；

totalvalue：使用者总重量；

totalvalue＝totallvalue+totalrvalue；

当该左踏板向后移动并且接收到该通过信号，且totallvalue/totalvalue≥第一阈值，认定使用者身体重心在左脚，该左踏板乘载重量正确；若否，则判断该左踏板乘载重量错误；

当该右踏板向后移动并且接收到该通过信号，且totalrvalue/totalvalue≥第一阈值，认定使用者身体重心在右脚，该右踏板乘载重量正确；若否，则判断该右踏板乘载重量错误；

定义该左踏板、该右踏板往前移动的方向为x方向，与x方向垂直且朝外的方向为y方向；

当|lxposition|/(lx_proportion/2)≥第二阈值，表示左脚踝关节运动正确；若否，则判断左脚踝关节运动错误；

lx_position：在该左踏板上的x方向重心坐标值；

lx_proportion：以该左踏板的几何中心为原点沿着x方向的左踏板长度；

当|rxposition|/(rx_proportion/2)≥第二阈值，表示右脚踝关节运动正确；若否，则判断右脚踝关节运动错误；

rxposition：在该右踏板上沿着x方向的重心坐标值；

rx_proportion：以该右踏板的几何中心为原点沿着x方向的右踏板长度。

另外，还须说明的是，其中，这些压力传感器的数量为八个，分别设置在该左踏板及该右踏板的四个角落，位于该左踏板的左后方、左前方、右前方、右后方的各该压力传感器分别为传感器a、传感器b、传感器c、传感器d，位于该右踏板的右后方、右前方、左前方、左后方的各该压力传感器分别为传感器e、传感器f、传感器g、传感器h，当使用者站立在该左踏板及该右踏板时，会施加重量在该左踏板及该右踏板，该重心计算逻辑为：

totallvalue＝lvalue1+lvalue2+lvalue3+lvalue4；

totallvalue：该左踏板乘载重量；

lvalue1-4：传感器a-d的重量信号；

totalrvalue＝rvalue1+rvalue2+rvalue3+rvalue4；

totalrvalue：该右踏板乘载重量；

rvaluel-4：传感器e-h的重量信号；

totalvalue＝totallvalue+totalrvalue；

totalvalue：使用者总重量；

由下列关系计算该左踏板上的重心位置；

lx_gravity＝((lvalue3+lvalue2)*lx_proportion)/totallvalue；

ly_gravity＝((lvalue2+lvalue1)*ly_proportion)/totallvalue：

lvalue1-3：传感器a-c的重量信号；

lx_proportion＝以该左踏板的几何中心为原点沿着x方向的左踏板长度；

ly_proportion＝以该左踏板的几何中心为原点沿着y方向的左踏板长度；

则在该左踏板上的重心坐标(lx_position，ly_position)由下列关系求得

lx_position＝lx_gravity-(lx_proportion/2)；

ly_position＝ly_gravity-(ly_proportion/2)；

由下列关系计算该右踏板上的重心位置；

rx_gravity＝((rvalue3+rvalue2)*rx_proportion)/totalrvalue；

ry_gravity＝((rvalue2+rvalue1)*ly_proportion)/totalrvalue；

rvaluel-3：传感器e-g的重量信号；

rx_proportion：以该右踏板的几何中心为原点沿着x方向的右踏板长度；

ry_proportion：以该右踏板的几何中心为原点沿着y方向的右踏板长度；

该右踏板上的重心坐标(rx_position，ry_position)由下列关系求得

rx_position＝rx_gravity-(rx_proportion/2)；

ry_position＝ry_gravity-(ry_proportion/2)。

须说明的是，该第一阈值为0.8，该第二阈值为0.8。

若要进一步地引导使用者的步态动作，其中：在d)引导显示阶段中，该左鞋印图像具有一左鞋跟图像、一左鞋底图像，该右鞋印图像具有一右鞋跟图像、一右鞋底图像；在该左踏板往前移动、该右踏板往后移动的过程中，当该引导单元接收该转向信号之后，送出一左脚跟显示信号至该触控屏幕，使该左鞋跟图像显色或发亮，供指示使用者左脚重心放在左脚跟，同时，送出一右脚底显示信号至该触控屏幕，使该右鞋底图像显色或发亮，供指示使用者右脚重心放在右脚底；随后，该左踏板往后移动、该右踏板往前移动，当该引导单元接收到该通过信号后，送出一左脚底显示信号至该触控屏幕，使该左鞋底图像显色或发亮，供指示使用者左脚重心在左脚底，同时，送出一右脚跟显示信号至该触控屏幕，使该右鞋跟图像显色或发亮，供指示使用者右脚重心在右脚跟。

附图说明

图1为本发明第一实施例的立体图，显示步态训练机；

图2为本发明第一实施例的部分立体图，显示步态训练机；

图3为本发明第一实施例的部分立体图，显示左踏板；

图4为本发明第一实施例的部分立体图，显示右踏板；

图5为本发明第一实施例的系统方块图，显示控制器、驱动模块、压力传感器和位置传感器；

图6为本发明第二实施例的流程方块图，显示步骤a)至步骤e)；

图7为本发明第二实施例的示意图，显示左踏板的重心坐标位置分布；

图8为本发明第二实施例的示意图，显示右踏板的重心坐标位置分布；

图9为本发明第二实施例的示意图，示意触控屏幕显示一向左箭头，用以导引使用者将身体重心移动至左脚；

图10为本发明第二实施例的示意图，示意触控屏幕显示一向右箭头，用以导引使用者将身体重心移动至右脚；

图11为本发明第二实施例的示意图，示意触控屏幕显示一左鞋印图像及一右鞋印图像；

图12为本发明第二实施例的示意图，示意触控屏幕显示一左鞋跟图像、一左鞋底图像、一右鞋跟图像、一右鞋底图像；

图13为本发明第二实施例的流程方块图，显示步骤a)至步骤f)。

【附图标记说明】

10步态训练机11基座

13扶手15驱动模块

151驱动电路153驱动马达

155螺杆157螺帽

159移动平台16传感模块

161a左踏板161b右踏板

162压力传感器162a-h传感器a-h

163位置传感器17控制器

171信号处理模块171a步态探测单元

171b步态判断单元172评估模块

172a引导单元172b参与度单元

21触控屏幕

il向左箭头ir向右箭头

spl左鞋印图像spr右鞋印图像

spl1左鞋跟图像spl2左鞋底图像

spr1右鞋跟图像spr2右鞋底图像

具体实施方式

为了详细说明本发明的技术特点所在，现列举以下的优选实施例并配合附图说明如后，其中：

如图1-5所示，本发明第一实施例所提供的一种步态训练机10。该步态训练机10包含一基座11、一扶手13、一驱动模块15、一传感模块16、一控制器17、一信号处理模块171及一评估模块172。

该基座11设置在地面上。

该扶手13设置在该基座11，供使用者扶持进行步态训练。须说明的是，该扶手13为辅助使用者的构件，可以选择装设或拆除。

该驱动模块15设置在该基座11内部。该驱动模块15具有一驱动电路151和一驱动马达153。该驱动电路151用来控制该驱动马达153。该驱动马达153驱动两螺杆155，两螺帽157分别螺设在各该螺杆155，以及两移动平台159分别枢接这些螺帽157随着各该螺帽157沿着各该螺杆155移动。

该传感模块16具有一左踏板161a、一右踏板161b、多个压力传感器162、一位置传感器163。

该左踏板161a和该右踏板161b分别枢接各该移动平台159，当使用者的脚分别踩踏在该左踏板161a和该右踏板161b，因为各该移动平台159交互移动而带动使用者步态运动，并且使得该左踏板161a、该右踏板161b随着使用者的踝关节转动而摆动。各该压力传感器162分别设置在左踏板161a、右踏板161b，用来测量使用者足部施加的重量而产生一重量信号。值得一提，各该压力传感器162可以置换为荷重元件或陀螺仪。

该位置传感器163设置在该基座11内，位于这些螺杆155的旁侧，当该移动平台159经过该位置传感器163，该位置传感器163产生一通过信号。值得一提的是，在本实施例中该位置传感器163为接近开关，不过只要能够探测物体通过的传感器皆能够运用在此，例如光电传感器、电磁式传感器、电容式传感器等。

该控制器17具有储存、处理和输出数据的功能。该控制器17电性连接该驱动电路151、各该压力传感器162、该位置传感器163。

该信号处理模块171设置在该控制器17，并具有一步态探测单元171a及一步态判断单元171b，该步态判断单元171b储存一重心计算逻辑及一步态判断逻辑。

其中，该驱动马达153驱动各该移动平台159带动该左踏板161a、该右踏板161b朝相反方向移动。在各该移动平台159往复运动的转折处该驱动马达153产生反向转动的情况，此时该驱动电路151产生一转向信号。当该左踏板161a和该右踏板161b随着该移动平台159经过该位置传感器163时，该位置传感器163产生一通过信号。

其中，该步态探测单元171a接收各该压力传感器162测量的该重量信号、该位置传感器163测量的该通过信号及该驱动电路151的该转向信号。该步态判断单元171b接收来自该步态探测单元171a的各该重量信号、该通过信号和该转向信号，并运用该重心计算逻辑计算出该左踏板11a、该右踏板161b的乘载重量和该左踏板161a、该右踏板161b上的重心位置，以及运用该步态判断逻辑判断该左踏板161a、该右踏板161b的乘载重量是否为正确和重心位置是否正确。

通过上述的步态训练机，能够让使用者得知踝关节运动和身体重心的情况，以调整出健康步态姿势。

值得一提的是，该步态判断单元171b能够计算出一通过次数、一转向次数、一重心正确次数、一踝关节正确次数。当该步态判断单元171b在接收到该通过信号时，该通过次数加1，且运用该步态判断逻辑判断该左踏板161a及该右踏板161b的乘载重量是否为正确，若正确，则该重心正确次数加1，若否，则该重心正确次数不变。当该步态判断单元171b在接收到该转向信号时，该转向次数加1，且运用该步态判断逻辑判断使用者左脚、右脚的踝关节运动是否都为正确，若都正确，则该踝关节正确次数加1，若否，则该踝关节正确次数不变。

此外，本实施例还选择包含一评估模块172，该评估模块172设置在该控制器17，并具有一引导单元172a，当该引导单元172a接收来自该驱动电路151产生的该转向信号之后，传送一第一导引标示，用以导引使用者将身体重心移动至其中一脚。当该引导单元再一次接收该转向信号之后，传送一第二导引标示，用以导引使用者将身体重心移动至另一脚。

在本实施例中，该评估模块172还具有一参与度单元172b，该参与度单元172b计算一踝关节正确率及一重心正确率，该踝关节正确率＝该踝关节正确次数/该转向次数*100％，该重心正确率＝该重心正确次数/该通过次数*100％。也让使用者能够得知踝关节运动和身体重心移动的情况。

以上是本发明所提供的步态训练机10的介绍，接下来，如图6-13所示，本发明第二实施例，提供一种步态训练机10的使用方法。

需说明的是，本实施例采用第一实施例所提供的步态训练机，并让该控制器17电性连接一触控屏幕21，如图1所示，该触控屏幕21供使用者输入数据及显示信息。

此外，在本实施例中如图3、4所示，这些压力传感器162数量为八个，分别设置在该左踏板161a、该右踏板161b的四个角落。在该左踏板161a的左后方、左前方、右前方和右后方的各该压力传感器162分别为传感器a(162a)、传感器b(162b)、传感器c(162c)、传感器d(162d)。位于该右踏板161b右后方、右前方、左前方和左后方的各该压力传感器分别为传感器e(162e)、传感器f(162f)、传感器g(162g)、传感器h(162h)。

该步态训练机10的使用方法包含下列步骤：

a)准备阶段：使用者双脚站上该左踏板161a和该右踏板161b。该触控屏幕21供使用者设定一速度级数、一步距、一训练时间。

该控制器17在该触控屏幕21显示多个速度级数，供使用者选择其中的一该速度级数。各该速度级数表示该移动平台159的移动速度，由快到慢或由慢到快，例如：该移动平台159的移动速度分为4级，由慢到快的结果，为该移动平台159在该第4级时的移动速度快过第3级快过第2级快过第1级。须说明的是，移动平台159在往复运动时，其速度分布可分为加速段、等速段及减速段。在此各该速度级数，指的是移动平台在等速段时的移动速度分级。

该控制器17也在该触控屏幕21上显示一步距栏位供使用者输入一步距，该步距在该步态训练机10反应出该左踏板161a、该右踏板161b上对应位置的距离，例如该左踏板161a、该右踏板161b对应后端点的距离为80公分即输入80公分。

以及，在该触控屏幕21上显示一步态训练时间栏位供使用者输入一训练时间数据，例如30分钟、40分钟。

b)步态训练机动作阶段：

该控制器17将该速度级数、该步距和该训练时间转换成一驱动数据，并将该驱动数据输出至该驱动模块15的该驱动电路151，供该驱动电路151控制该驱动马达153转动，进而控制各该移动平台159带动该左踏板161a及该右踏板161b的运动速度、运动时间以及运动范围。各该移动平台159的运动范围被限制在该步距内。在各该移动平台159往复运动的转折处该驱动马达153产生反向转动的情况，此时该驱动电路151产生一转向信号；当该左踏板161a和该右踏板161b随着该移动平台159经过该位置传感器163时，该位置传感器163产生一通过信号。

在此说明，该左踏板161a、该右踏板161b位于移动方向转折处后，接下来的移动方向将转换，例如该左踏板161a(或该右踏板161b)往前移动到行程终点后，接着往后移动；该左踏板161a(或该右踏板161b)往后移动到行程终点后，接着往前移动。

c)信号探测及判断：

该步态探测单元171a接收各该压力传感器162测量的一重量信号、该位置传感器163测量的该通过信号和该驱动电路151的该转向信号。该步态判断单元171b接收来自该步态探测单元171a的各该重量信号、该通过信号和该转向信号，并运用该重心计算逻辑计算出该左踏板161a、该右踏板161b的乘载重量和该左踏板161a、该右踏板161b上的重心位置。运用该步态判断逻辑判断该左踏板161a、该右踏板161b的乘载重量是否为正确和重心位置是否正确。该步态判断单元171b计算一通过次数、一转向次数、一重心正确次数、一踝关节正确次数。当该步态判断单元171b在接收到该通过信号时，该通过次数加1，且运用该步态判断逻辑判断该左踏板161a及该右踏板161b的乘载重量是否为正确，若正确，则该重心正确次数加1，若否，则该重心正确次数不变。当该步态判断单元171b在接收到该转向信号时，该转向次数加1，且运用该步态判断逻辑判断使用者左脚、右脚的踝关节运动是否都为正确，若都正确，则该踝关节正确次数加1，若否，则该踝关节正确次数不变。

以下介绍该重心计算逻辑。

当使用者站立在踏板时，会施加重量在该左踏板161a、右踏板161b，

totallvalue＝lvalue1+lvalue2+lvalue3+lvalue4；

totallvalue：左踏板乘载重量；

lvalue1-4：传感器a-d的重量信号；

totalrvalue＝rvalue1+rvalue2+rvalue3+rvalue4；

totalrvalue：右踏板乘载重量；

rvaluel-4：传感器e-h的重量信号；

totalvalue＝totallvalue+totalrvalue；

totalvalue：使用者总重量

接着计算重心位置。

使用者在左踏板161a上的重心位置，以该左踏板161a、该右踏板161b的移动方向为前后方向又以使用者站立在该左踏板161a、该右踏板161b时面朝前方为准的x方向，以垂直x方向且朝外为y方向来看，由下列关系计算左踏板161a上的重心位置；

lx_gravity＝((lvalue3+lvalue2)*lx_proportion)/totallvalue；

ly_gravity＝((lvalue2+lvalue1)*ly_proportion)/totallvalue；

lvalue1-3：传感器a-c的重量信号；

lx_proportion＝以左踏板161a的几何中心为原点沿着x方向的左踏板长度；

ly_proportion＝以左踏板161a的几何中心为原点沿着y方向的左踏板长度；

则在该左踏板161a上的重心坐标为

lx_position＝lx_gravity-(lx_proportion/2)；

ly_position＝ly_gravity-(ly_proportion/2)；

(lx_position，ly_position)＝在左踏板161a上的重心坐标。

在该右踏板161b上的重心位置，

rx_gravity＝((rvalue3+rvalue2)*rx_proportion)/totalrvalue；

ry_gravity＝((rvalue2+rvalue1)*ly_proportion)/totalrvalue；

rvalue1-3：传感器e-g的重量信号

rx_proportion＝以右踏板161b的几何中心为原点沿着x方向的右踏板长度

ry_proportion＝以右踏板161b的几何中心为原点沿着y方向的右踏板长度

则在该右踏板161b上的重心坐标为

rx_position＝rx_gravity-(rx_proportion/2)；

ry_position＝ry_gravity-(ry_proportion/2)；

(rx_position，ry_position)＝在右踏板161b上的重心坐标。

如图7所示，举例在该左踏板161a上的重心坐标位置分布图，其x方向坐标标示该左踏板161a的长度，其y坐标标示该左踏板161a的宽度。如图8所示，举例在该右踏板161b上的重心坐标位置分布图，其x方向坐标标示该右踏板161b的长度，其y坐标标示该右踏板161b的宽度。图7与图8中每一点的数值为该训练时间内，经由一预设的取样频率，通过该重心计算逻辑计算出该左踏板161a、该右踏板161b的重心位置，例如当该取样频率为0.2(hz)时，表示该左踏板161a、该右踏板161b上的该等压力传感器162每5秒量测一次重量信号，该取样频率也可设定为其它值，不以此为限。

该步态判断逻辑介绍如下：

该步态判断单元171b预载一第一阈值和一第二阈值。

当该左踏板161a向后移动并且接收到该通过信号，totallvalue/totalvalue≥第一阈值，认定使用者身体重心在左脚，左踏板161a乘载重量正确；若否，则判断左踏板161a乘载重量错误。

当该右踏板161b向后移动并且接收到该通过信号，totalrvalue/totalvalue≥第一阈值，认定使用者身体重心在右脚，右踏板161b乘载重量正确；若否，则判断右踏板161b乘载重量错误。

值得一提的是，在本实施例该第一阈值为0.8，但是也可以依照需求选用0.5以上的数值；若第一阈值低于0.5则身体重心位在另一侧，无认定身体重心的效益；若第一阈值高于1则显示单侧的身体重量高过全身重量，为错误的情况。

此外，该步态判断单元171b还预载该第二阈值。

|lxposition|/(lx_proportion/2)≥第二阈值，表示左脚踝关节运动正确；若否，则判断左脚踝关节运动错误；

|rxposition|/(rx_proportion/2)≥第二阈值，表示右脚踝关节运动正确；若否，则判断右脚踝关节运动错误；

d)引导显示：

如图9、10所示，在该左踏板161a往前移动、该右踏板161b往后移动的过程中，当该引导单元172a接收来自该驱动电路151产生转向信号之后，传送一向左导引信号到该触控屏幕21，此时该触控屏幕21上显示一向左箭头il，用以导引使用者将身体重心移动至左脚。随后，再一次接收转向信号之后，则该引导单元172a传送一向右导引信号到该触控屏幕21，此时该触控屏幕21上显示一向右箭头ir，用以导引使用者将身体重心移动至右脚。如此周而复始的循环显示，以引导使用者改变步态时身体重心的位置。

若是左踏板161a往后移动、右踏板161b往前移动的过程中，当该引导单元172a接收来自该驱动电路151产生转向信号之后，传送该向右导引信号到该触控屏幕21，此时该触控屏幕21上显示该向右箭头ir，用以导引使用者将身体重心移动至右脚。随后，再一次接收转向信号之后，则该引导单元172a传送该向左导引信号到该触控屏幕21，此时该触控屏幕21上显示该向左箭头il，用以导引使用者将身体重心移动至左脚。如此周而复始的循环显示，以引导使用者改变步态时身体重心的位置。

此外，如图11所示，该引导单元172a还接收来自该步态判断单元171b判断使用者左、右脚的踝关节运动是否为正确的结果。该触控屏幕21显示一左鞋印图像spl、一右鞋印图像spr，若为左脚踝关节运动正确，则送出一左脚踝关节显示信号至该触控屏幕21，并在接收该左脚踝关节显示信号后将该左鞋印图像spl显色或发亮，供使用者了解左脚踝关节正确运动。若为右脚踝关节运动正确，则送出一右脚踝关节显示信号至该触控屏幕21，该触控屏幕21在接收该右脚踝关节显示信号后将该右鞋印图像spr显色或发亮，供使用者了解右脚踝关节正确运动。如此周而复始的循环显示，以供使用者了解左右脚踝关节正确运动。

值得一提的是，如图12所示，还可以让该触控屏幕21显示的左鞋印图像spl再区分为左鞋跟图像spl1和左鞋底图像spl2，右鞋印图像spr再区分为右鞋跟图像spr1和右鞋底图像spr2。

在步态训练机10的左踏板161a往前移动、右踏板161b往后移动的过程中，当该引导单元172a接收来自该驱动电路151产生转向信号之后，则送出一左脚跟显示信号至该触控屏幕21，该触控屏幕21在接收左脚跟显示信号后将左鞋跟图像spl1显色或发亮，供指示使用者左脚重心放在左脚跟；同时送出一右脚底显示信号至该触控屏幕21，该触控屏幕21在接收右脚底显示信号后将右鞋底图像spr2显色或发亮，供指示使用者右脚重心放在右脚底。随后，接收到该位置传感器163的通过信号后，则送出一左脚底显示信号至该触控屏幕21，该触控屏幕21在接收左脚底显示信号后将左鞋底图像spl2显色或发亮，供指示使用者左脚重心在左脚底；同时，送出一右脚跟显示信号至该触控屏幕21，该触控屏幕21在接收右脚跟显示信号后将右鞋跟图像spr1显色或发亮，供指示使用者右脚重心在右脚跟。

e)重复作动：

重复上述步骤b)-d)，直到训练时间结束。

值得一提的是，如图13所示，还可以在步骤e)之后增加一接续步骤e)的步骤f)。

f)结果显示：

该参与度单元172b计算出在该训练时间内的一踝关节正确率及一重心正确率，该踝关节正确率＝该踝关节正确次数/该转向次数*100％，该重心正确率＝该重心正确次数/该通过次数*100％，该触控屏幕21可以被设定地显示该踝关节正确次数、该转向次数、该踝关节正确率、该重心正确次数、该通过次数或该重心正确率。

借此，在步态训练过程中让使用者得知踝关节运动和身体重心的情况，以调整出健康步态姿势。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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