技术摘要：
本发明提供了一种心肺康复训练方法。该方法通过使用一种心肺功能训练系统实现，所述心肺功能训练系统包括包括主体，以及设置在主体上的人机交互单元、右步行单元、左步行单元和骑行单元，该心肺功能训练系统还包括智能终端、制氧单元和运动监测单元，智能终端与人机交  全部
背景技术：
现有技术中，各种训练装置已普遍应用于日常生活中，目前市场上常见的训练装 置，如单车训练装置，由于其轻便、可调节、使用过程中无需用户设置复杂参数等优点为广 大消费者所熟悉并使用。 但是现有的锻炼系统无法直接安全的用于心肺功能受损的用户的训练，例如目前 新冠肺炎重症用户的肺组织受到了不同程度的损伤，针对这类用户的心肺功能训练系统就 特别重要了，以帮助用户心肺功能强化并回归正常得生活的特别重要，同时此类用户的训 练与正常人士的健身训练完全不同，此类用户的训练需要根据其自身的身体状况随时调整 训练参数，避免出现超越用户极限的情况，且心肺功能受损用户的身体极限与健康人士的 健康标准不一致，普通的健身器材用于心肺功能机能受损用户有极大危险性，可能正常得 训练过程会对心机受损用户产生生命危险。 有鉴于此，确有必要提供一种专门的心肺功能训练系统及其控制方法，以解决上 述问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种心肺康复训练方法，该方法可以科学指导用户的训练 过程，在锻炼用户的心肺功能功能同时，又提供了医学监护功能，避免锻炼中用户出现缺氧 和呼吸暂停等极端情况，且在发生危险的情况下能及时介入急救，有效的增强了心肺功能 受损用户的信心。 为实现上述发明目的，本发明供了一种心肺功能训练系统，该系统包括包括主体， 以及设置在主体上的人机交互单元、右步行单元、左步行单元和骑行单元，该心肺功能训练 系统还包括智能终端、制氧单元和运动监测单元，智能终端与人机交互单元、制氧单元和运 动监测单元分别通信连接。 主体设有两个左右方向横杆，前后方向的四个侧杆和竖直方向的四个竖杆，左侧 的两个竖杆前后布置，左侧的两个侧杆呈上下布置并将左侧的两个竖杆连接在一起构成左 侧框架，右侧的两个竖杆前后布置，右侧的两个侧杆呈上下布置并将右侧的两个竖杆连接 在一起构成右侧框架，两个横杆呈上下布置并将左侧框架和右侧框架连接在一起，每个竖 杆下方都设有轮子。 横杆上设置人机交互单元，人机交互单元包括第一触摸显示屏和摄像头，用户可 以通过第一触摸显示屏选择训练单元和设置训练参数，并通过摄像头记录用户训练的身体 姿态，智能终端获取用户的训练姿态数据后可与数据库内的标准模型匹配做出判断，或是 与远程的医护人员通信，获得在线实时的指导意见；第一触摸显示屏设置在上方横杆上，上 方横杆上还设有防护板，该防护板可保护用户运动时不慎跌倒和撞击，摄像头设置在下方 4 CN 111544834 A 说　明　书 2/7 页 横杆上，智能终端与人机交互单元通信连接。 右侧框架的上侧杆上设置右步行单元，该右步行单元包括右电机、右阻尼器、右传 动横杆、右传动竖杆和右踏板；左侧框架的上侧杆上设置左步行单元，该左步行单元包括左 电机、左阻尼器、左传动横杆、左传动竖杆和左踏板；使用时用户左右脚分别踏在左踏板和 右踏板上，根据控制系统提供的运动模式和参数，进行步行训练，左电机和左阻尼器配合， 控制左步行单元的运动状态，左电机输出转矩通过左阻尼器调整后经左传动横杆和左传动 竖杆传递给右踏板，右电机和右阻尼器配合，控制右步行单元的运动状态，右电机输出转矩 通过右阻尼器调整后经右传动横杆和右传动竖杆传递给左踏板。 骑行单元设置主体内，并位于左步行单元和右步行单元前方，骑行单元包括骑行 组件和座位组件，骑行组件包括骑行电机、骑行阻尼器、左脚踏和右脚踏，骑行组件前方设 置座位组件，座位组件包括右支撑杆、左支撑杆、坐垫，支撑竖杆和设在支撑竖杆下方的支 撑轮，右支撑杆、左支撑杆和支撑竖杆的长度都是可调节的，以使用户可根据自身情况调节 坐垫的高度以及坐垫组件与骑行组件的距离。 制氧单元与智能终端通信连接，智能终端上设置第二触摸屏，第二触摸屏用于用 户操控智能终端；制氧单元上设置控制面板、电源组件、软管和呼吸罩，使用时，用户可根据 自身需求在控制面板选择制氧单元的制氧参数，例如氧浓度和氧流量，用户运动时佩戴上 呼吸罩，智能终端控制制氧单元的供氧情况，给用户提供纯氧环境，有助于肺部有损的用户 边锻炼边进行肺部，同时避免运动时用户出现呼吸困难的情况；制氧单元可根据用户的数 量设置多个软管和呼吸罩，以同时给多个用户提供纯氧。 本申请的训练系统还设有运动监测单元，其与智能终端通信连接，该运动监测单 元包括通信控制组件、第一电极、第二电极、心率监测组件、运动手环和血氧监测组件，运动 监测单元通常采用运动背心的形式穿戴在用户身上，使用时心率监测组件检测用户运动时 的心率和脉搏数据，并将心率和脉搏数据传送给通信控制组件，同时血氧监测组件通过光 谱法测量用户的血氧的浓度，并将用户的血氧浓度数据传输给控制通信组件，通信控制组 件将用户实时的心率和血氧数据传输给智能终端，一旦出现用户的心率失衡，智能终端可 根据数据库内的治疗方案或医生的远程指导，将心颤数据发送给通信控制组件，通信控制 组件将电刺激数据发送给第一电极和第二电极，对用户进行电刺激，以进一步强化用户的 心肺功能效果，并且避免训练过程中出现意外。 本申请的心肺功能训练系统1的工作原理具体如下，系统工作时运动监测单元获 取用户的心率脉搏和血氧饱和度数据，智能终端基于数据库内的左右阻尼器和骑行阻尼器 与心率脉搏和血氧饱和度数据的关系，控制阻尼器的阻力，并基于血氧饱和度与制氧机氧 流量关系，控制制氧机的氧流量，具体公式如下： 阻力F＝m*ln(P*S)； 公式中F是右阻尼器、左阻尼器和骑行阻尼器施加的阻力，m是可设置参数，P是动 静脉搏次数差，用户进行训练前先通过运动监测单元监测用户的静态心率脉搏数据，然后 实时测量用户运动时动态脉搏心率数据，然后智能终端计算动静态心率脉搏差，S是运动监 测单元实时测量的血氧饱和度。 同时血氧饱和度与制氧单元的氧流量关系如下公式： 6.4Q＝S-33.6％； 5 CN 111544834 A 说　明　书 3/7 页 式中Q为制氧机的氧流量，S是运动监测单元实时测量的用户血氧饱和度。 上述心肺功能训练系统的控制方法具体如下： 第一步：用户开启心肺功能训练系统，通过人机交互单元的第一触摸屏选择选择 是单人运动模式还是双人同时运动模式； 第二步：选择单人运动模式，则继续通过第一触摸屏选择步行模式还是骑行模式， 若选择双人同时运动模式，则通过第一触摸屏选择一人进行步行运动，另一人进行同步骑 行运动； 第三步：用户选取好运动模式后，穿戴好运动监测单元，并佩戴好呼吸罩，双人同 步运动模式中，系统提供两套运动监测单元和两个呼吸罩； 第四步：用户通过第一触摸屏设置参数m的值和制氧单元内的氧浓度，或者直接在 智能终端的第二触摸屏设置参数m和的值和制氧单元内的氧浓度，也可在制氧单元的控制 面板上直接设置制氧单元内的氧浓度； 第五步：用户开始运动，智能终端根据运动监测单元测量的动静脉搏次数差P和血 氧饱和度S，控制步行单元和骑行单元的阻尼器提供的阻力和制氧机的供氧流量，以及是否 需要运动监测单元的第一电极和工作，若是双人模式，则根据两个用户不同身体状态，分别 控制步行单元和骑行单元的阻尼器，以及分别控制制氧单元给不同用户的供氧流量； 第六步：智能终端实时记录用户运动数据，形成训练日志，例如通过摄像头记录用 户的运动姿态； 第七步：用户训练结束，智能终端给出评估报告，用户可据此调整自己的运动模式 和参数，同时智能终端可将用户的训练报告传输给远程医护人员，医生给出专业意见以供 用户调整自己的训练。 作为本发明的进一步改进，所述智能终端与人机交互单元采用有线连接的方式实 现通信连接。 作为本发明的进一步改进，所述智能终端与制氧单元采用有线连接的方式实现通 信连接。 作为本发明的进一步改进，所述智能终端与运动监测单元采用蓝牙无线连接的方 式实现通信连接。 作为本发明的进一步改进，所述设置参数m取值为23。 作为本发明的进一步改进，所述制氧单元内氧浓度设置为40％。 本发明的有益效果是：本发明的心肺功能训练系统通过设置与智能终端通信连接 的步行单元、骑行单元、人机交互单元、制氧单元和运动监测单元，实现了科学的心肺功能 训练，在避免用户的出现极端情况下，有效的方便了用户的进行病后的训练，增强了用户面 对困难的信心，有效的强化了用户的病后的效果，同时可实现双人同步训练，提升了训练的 乐趣，有效的消除了心肺功能训练的枯燥感。 附图说明 图1是本发明心肺功能训练系统示意图。 图2是制氧单元示意图。 图3是用户运动监控系统示意图。 6 CN 111544834 A 说　明　书 4/7 页 图4是运动时心率和阻尼器的阻力关系。 图5是血氧饱和度和阻尼器的阻力关系。 图6是制氧机的供氧流量和血氧饱和度的关系。 图7是心肺功能训练方法系统控制方法的示意图。