腰部健身康复装置的设计

摘要随着我国人口老龄化的加快和人们生活水平的提高，群体的健康问题日益受到关注.在日常生活中，腰背疼痛是一种非常普遍的现象，许多患者深受病痛之苦。根据最新的研究表明，老年人腰背疼痛有多方面的原因，在生理层面，年老体衰，肌肉骨骼的退行性改变以及常年累积的劳损是其根源：在心理层面，情感交流障碍和焦虑、抑郁等心理问题加剧了疼痛的感受。此次针对腰背按摩器的设计研究，在生理层面通过分析了腰背按摩器原有机构的人机关系，并就其存在的一系列缺陷总结岀解决问题的关键因素。确定了工作原理并进行了详细的机构设计，通过建立运动学方程求出其运动学反解。在分析其三维运动功能的同时给出了腰背部锻炼效果的初步评估方法。制作了电动腰背部锻炼装置的样机，并对其运动功能、腰背部锻炼进行了验证实验。结果表明，所设计的新型电动腰颈部锻炼装置具备办公椅、腰背部和肩颈部锻炼功能，其锻炼效果良好。关键词：腰背部按摩器腰背部锻炼运动学ABSTRACTWiththeaccelerationofChina'sagingpopulationandtheimprovementofpeople'slivingstandards,thehealthproblemsofgroupshaveattractedincreasingattention.Indailylife,lowbackpainisaverycommonphenomenon,andmanypatientssufferfromthedisease.Accordingtothelatestresearch,therearemanycausesoflowbackpainintheelderly,atthephysiologicallevel,oldageandphysicaldecline,degenerativechangesinmusculoskeletalandperennialaccumulatedstraininjuriesareitsroots:atthepsychologicallevel,emotionalcommunicationdisordersandpsychologicalproblemssuchasanxietyanddepressionexacerbatethefeelingofpain.Thisresearchonthedesignofthelowbackmassageranalyzesthehuman-machinerelationshipoftheoriginalmechanismofthelowbackmassageratthephysiologicallevel,andsummarizesthekeyfactorstosolvetheproblemaccordingtoaseriesofdefects.Theworkingprinciplewasdeterminedandthedetailedmechanismdesignwascarriedout,andthekinematicinversesolutionwasobtainedbyestablishingthekinematicequation.Whileanalyzingitsthree-dimensionalmotorfunction,apreliminaryevaluationmethodfortheeffectoflowbackexerciseisgiven.Aprototypeoftheelectriclowbackexercisedevicewasmade,anditsmotorfunctionandlowbackexercisewereverifiedexperiments.Theresultsshowthatthedesignednewelectriclumbarneckexercisedevicehasthefunctionofofficechair,lowbackandshoulderandneckexercise,anditsexerciseeffectisgood.Keywords:lowbackmassager,lowbackexercise,kinesiology第1章引言1.1课题的背景腰背痛是最常见的腰背疾病临床症状，也是本次研究主要面对的一个难题。根据最新的研究成果，可以从患者生理和心理两个层面来看待腰背痛问题[1]。生理层面，机体病变是造成腰背痛的直接原因，可概括为以下三点：1. 骨骼结构病变。腰椎间盘突岀是这一类病症的典型代表。在1934年，美国医生Mixter和Barr在《新英格兰医学杂志》上首先提出了机械压迫学说⑵，发现椎间盘组织突出导致了患者的腰背疼痛。我国传统中医学在此方面也提出了“骨错缝、筋出槽”学说[3]，论述了骨关节及其附属软组织损伤疾病的原理。其他相关病症还包括老年性骨质酥松、椎间盘退变、腰椎骨质增生等[6]。2. 腰背肌肉群病变。根据部分流行病学调查的结果表明，此类慢性腰背痛产生的原因与长期的重体力劳动[7]以及机械重复动作[8]有明显的相关性。比如腰肌劳损常因繁重弯腰劳动或是急性腰扭伤治疗不当而积累，患者伸展腰部或叩击腰部可以缓解疼痛；腰肌纤维织炎则是由于寒冷潮湿的气候以及慢性劳损积累，引起腰背部肌肉组织水肿，晨起时加重，稍稍活动后有所好转，如果活动过多则又会加重[9]。3. 内脏疾病引发腰背疼痛。肾脏是腰部最重要的器官之一，肾脏疾病也会引发腰背疼痛。从现代医学的角度来看，肾周围组织脓肿引起腰肌痉挛及局部压痛，肾肿瘤造成肾的膨胀，压迫脊神经，引起腰背痛，肋脊角有叩击痛[10].从传统中医角度来看，肾为先天之本，是人体生命的根本。肾虚疾病表现中所谓的肾虚、肾亏，症状表现为腰膝酸痛、腰背冷痛或畏寒肢冷，强肾健体是中医保健的一大内容。此外还有消化系统、呼吸系统和生殖系统疾病同样可以引发腰背痛。心理层面；随着社会的发展以及人们生活工作节奏的加快，在重大精神压力下，此类疾病逐渐增多（如慢性疲劳综合征，精神过敏的脊柱炎等）俱社会心理因素与腰背痛的主要关系有以下4点：1. 疑病与慢性下腰痛的关系。疑病是指对自身感觉作出不切实际的病态理解，致使整个心身处于疑虑、烦恼和恐惧之中。Pincus等调查显示：患者对于腰背痛的过分忧虑恐惧，使自身处于巨大的压力之下，对于由急性下腰痛向慢性下腰痛起着重要的作用网[11]。2. 抑郁与慢性下腰痛的关系。抑郁情绪是慢性疼痛患者所特有的个性特征，Hurwitz等统计发现抑郁症与慢性疼痛存在相互激发，合并发展的关系。比如慢性下腰痛会使回忆起诸多不愉快的往事，而这些不快又加剧了疼痛，形成恶性循环[12]。3. 瘡病与慢性下腰痛的关系。转换性瘴症是指转换性运动和感觉障碍卩门，患者自身对于腰背疼痛有感觉障碍，严重情况下会造成肢体瘫痪，不能站立、步行等。现有研究已经证实，慢性下腰痛患者在个性特征方面，往往是多种情绪问题同时存在，互相影响，包括疑病、抑郁、療病即神经三联征[岫，也包括其他特征，比如焦虑、强迫症等，会增加紧张情绪[13]，进而增加不必要的骨骼运动，轻微的损伤也会加剧腰背疼痛。性别、年龄、职业及社会文化等因素与慢性下腰痛的关系。文化程度较低的中老年女性是慢性下腰痛的多发人群,她们不善于表达内心情感，口述能力差,存在“述情障碍”[14],难以描述躯体感受和心理感受。在针对公交车司机于卡车司机的对比试验中，调查显示，两组人员的腰背痛程度相近，但是由于卡车司机对自己工作的满意度更高，所以其岀勤率远高于公交车司机，因此心理因素对腰背痛的感受有一定影响。1.1.1腰背按摩的重要性背部是一个非常广泛的范围，具体说来，它包括背部、腰部、躲部等。背部最主要的结构是脊柱，它是由多块脊椎骨所构成的含有若干关节的柱状结构。从侧面看，脊柱呈一个舒缓的大S型，有4个生理弯曲。其中无论是站着，还是坐着，腰椎都一直承受着很大的重力，同时生活中又经常要进行像转身、弯腰、伸腰等的动作，加重了腰部负担，因此，腰部是整个背部最重要的，也是最薄弱的环节，背部的大多数疾病都发生在这里。为了文中论述的方便，将颈部以下，腰部以上部位划分为上背部；将腰部划分为下背部，特此说明。在此次的研究中将综合考虑背部区域的病痛问题，重点是腰部（下背部）的疾病问题，上背部区域作为次要方面考虑。随着我国人口老龄化趋势的发展、健康问题日益突岀。腰背疼痛是一种非常普遍的现象，随着年龄的不断增长，总会腰酸背痛，再加上肾气逐渐衰退，骨质脱钙.腰部关节韧带、肌肉和椎间盘易发生退行性改变，常会岀现腰部酸痛或不适’的日常腰背部保健以腰部锻炼为主，能起到很好的预防腰背疼痛的作用。除了太极拳、易筋经体操、球类活动等常见的锻炼方式外，适当的腰背部按摩也是非常重要的锻炼方式。如按摩腰部肾俞穴等部位，改善脊椎骨的血液循环及代谢，以及改善肾脏的血液供应，提高肾脏排除代谢废物的能力，延缓骨质疏松、脱钙等老化过程，使人体活动敏捷，身体挺拔。当治疗腰肌劳损等常见腰部疾病时，除了药物治疗等化学方法，也可以采用腰部按摩这种完全无副作用的物理方法，能有效促使腰部血液循环，解除腰肌的痉挛和疲劳，再配合正确的身体姿势，对治疗中老年性腰肌劳损有良好效果。上背部区域时常发生酸痛症状，同样也是由于机体老化，肌肉缺乏运动等原因造成，上背部的推拿按摩同样有着缓解疼痛和加强背部肌肉锻炼的功能。按摩背部诸多穴位，可以疏通经络，使气畅通，调整相关肚腑功能，提高人体抗病能力。1.1.2腰背按摩器的存在价值市场上已有的腰背按摩器按使用环境分类，可以分为室内腰背按摩器和腰背按摩器。室内腰背按摩器发展相对较为成熟，主要包括按摩腰靠、按摩靠背这两大类。按摩头的设计和分工也比较细致，充分应用了人体工程力学和中医经络学原理，通过对腰部进行或揉捏或远红外线按摩的方法有效防止腰椎生理曲度下移、减少腰肌劳损、预防腰椎间盘突出症。但是室内腰背按摩器也存在着很多问题值得我们注意。1、室内腰背按摩器是完全自动化的，用户在使用中处于完全放松状态，不知不觉中可能按摩时间过长。正常时间的按摩，会缓释腰部疲劳，但是如果长时间按摩，会出现皮肤摩擦疼痛、起筋包、淤青等副作用，并对衣服造成损伤。2、红外线按摩和磁场按摩等按摩方式造成的辐射问题存在争议，短期使用可能有较好的体验，但是长期来说可能有一定的辐射危害。3、我国的按摩器行业以出口为主，国内市场还处于开发阶段。由于室内腰背按摩器是个人使用器材，也需要一定的消费实力，相对于我国数量庞大的老龄人口而言，目前在数量上还不能满足使用需求。我国全民健身计划的实施，健身路径的广泛建设，腰背按摩器作为常用器材，在我国城市及农村公共活动场所都有大量分布。目前常见的腰背按摩器都有着基本类似的设计理念和结构，一般设计成双人使用，一侧安装竖排滚轮按摩器，主要针对上背部按摩；另一侧安装横排滚轮按摩器，主要针对腰部（下背部）按摩，两人轮换使用，就可以完成整个背部的按摩锻炼过程。根据资料显示，健身路径的使用者以中为主。这一部分人群根据其身体状况，在使用器材的选择上以休闲康复类器材为主，力量型器材较少使用。腰背按摩器作为一种主要的休闲康复类器材有着重要的地位和价值。相对于室内腰背按摩器，腰背按摩器有以下优点：1、器材完全由人力驱动，且一般有使用者自身提供动力来运转，可以根据自身状况有效控制按摩时间，防止运动伤害。2、完全物理过程，不存在辐射问题。3、由于是公共设施，只要合理控制成本，可以在经济欠发达地区广泛设置，老人们可以在轻松的使用过程中与周围人群自由交谈，促进情感交流，有利于身心健康。第2章装置的分析与总体结构设计2.1方案的设计从方便家庭和办公环境使用出发，考虑结合常用靠椅的功能来开发这一同时具有腰背部锻炼功能和腰背部按摩功能的新型电动锻炼装置。其中:腰背部锻炼功能模块设置在靠椅的靠背上、并由一台电机通过偏心轮驱动机构实现对腰背部的按摩功能;当将靠椅的靠背折叠至与椅面重合的位置后，由另一台电机通过组合机构驱动靠背进行空间三维运动来实现基于乘马疗法的腰背部锻炼功能。使用者用作靠椅、进行腰背部按摩和使用腰背部锻炼功能时的装置状态分别如图1(a)－(c)所示。图1整体设计方案图2驱动结构原理图腰背部锻炼机构设置在椅面下方，由直流电机2经减速器和锥齿轮组把旋转运动传递给轴3，如图2(b)所示。此时，靠背经向椅面折叠后可让使用者乘坐，轴3每旋转一周整个靠背会按设定曲线摆动一次，结构原理如图3(a)所示。同时，整个靠背、曲柄摇块机构及轴3，在轴3上曲柄b的驱动下，绕机架法线左右摆动，结构原理如图3(b)所示。将曲柄a和曲柄b单独作用引起的前后移动和上下摆动与左右摆动进行运动合成，即可得到类似横‘8’字的运动轨迹。椅背背面沿此三维轨迹曲线运动时会使骑坐在上面的使用者在维持身体平衡的过程中下意识地使用腰背部肌肉，从而达到锻炼腰背部肌肉的效果这种腰背部肌肉锻炼类似乘马疗法中使用者乘马行走时得到的效果。第3章运动学分析3.1坐标系的建立确定腰背部锻炼机构由曲柄摇块机构和空间曲柄摆杆机构的组成后，进一步推导椅背背面中心点Q的运动学反解。以轴2和空间曲柄摆杆机构的机架为研究对象，设定坐标系如图3(b)所示。其中:基准坐标系ΣO以空间曲柄摆杆机构的机架中点O为坐标原点，x轴、y轴正方向分别为靠椅的右方向和前方向;刚体坐标系ΣN以空间曲柄摆杆机构的机架中点为坐标原点，xN轴、yN轴正方向分别为轴2右方向和前方向。在基准坐标系中:轴3中点、左点、曲柄b顶点、左支架下点记为A、B、C、D;各点间距离分别用rb、l2、l3、l4和l5表示;OA与x轴正向间夹角记为β;曲柄b与平面xoz间夹角记为α，其值为90°+ω2t。在刚体坐标系内:轴2顶点和滑动杆顶点分别用S、P表示;曲柄a和轴2长度记为ra和2l1;曲柄a与竖直方向的夹角记为θ，其值为0°+ω1t。在这里，Q点在刚体坐标系ΣN内的位置用向量PQd表示，在基准坐标系ΣO内的位置用向量PQj表示，两坐标向量之间的转换有:先在基准坐标系内的做一个平移变换，再在刚体坐标系内绕y轴做角度为β旋转变换。3.2曲柄摇块运动学分析单独分析曲柄a做角速度为ω1转中心S点始终保持在xNS点坐标不变，记为(l1。从而推出旋转顶点P的坐标：在旋转平面内Q点的投影为Q只考虑曲柄摇块机构运动时QQ点的xN轴坐标相同并保持不变如下图4(a)所示在旋转平面内，分析yN、zN方向的位置关系有：YNQZtan图4结构简化图从而得到刚体坐标系ΣN内Q点的坐标:式(10)中只含有未知量α，其余均为已知量，而α为可用t的函数表示，故可解得β=fω2t的表达。综上所述，在基准坐标系ΣO内，椅背背面中心点Q的运动学反解:结合matalab软件，对上述运动方程进行仿真计算，得到角度β和基准坐标系ΣO内Q点坐标位置随时间的变化如图5所示。2．3 空间曲柄摆杆机构运动学分析空间曲柄摆杆机构的驱动结构是一对匀速圆周运动的曲柄b，考虑到两曲柄间相位差为180°，其他机构对称，现分析左半部结构的运动情况，其简示图如图4(b)所示。在基准坐标系内，四边形AOBD始终保持在xoz平面内，BC绕AB以ω2的角速度匀速旋转，连接BD，推得BC绕AB转过的角度α同为BC与xoz平面间夹角。在△BCD，DC为摇杆，其长度l4保持不变。应用余弦定理有:|CD|2=|BD|2+|BC|2－2·|BD|·|BC|cos(α)(9)联立式(8)、式(9)，有:图5运动变化仿真图从图5仿真结果得知，该新型腰颈部康复装置的运动基本为对称的左右摆动，其运动轨迹基本符合空间横‘8’字曲线，运动形式与乘马运动相近。第4章机械结构设计与分析4.1整体结构设计根据其工作原理，新型电动腰颈部康复装置总体结构如图6(a)所示。其主要由底座、腰背部锻炼机构、椅面、肩颈部按摩机构和靠背组成，腰背部锻炼机构设置在椅面下方并安装在底座上，肩颈部按摩机构设置在靠背正面、其偏心轮可从靠背正面上的矩形窗口反复伸缩来对靠背上使用者的肩颈部进行按摩。靠背通过转轴与椅面连接并能绕此转轴折叠至椅面上，靠背从人因工程学的角度出发进行设计，其背面为两端高中间低的波浪形曲面以便折叠后使用者骑坐。4.2腰部锻炼机构的设计腰背部锻炼机构可分为动力驱动机构2、曲柄摇块机构3和空间曲柄摆杆机构1。其中动力驱动机构由直流电机、减速器、机架。转轴2和转轴3旋转分别驱动曲柄摇块机构和空间曲柄摆杆机构来实现腰背部锻炼所需的三维空间运动，具体结构如图所示。实现椅面在前后和上下方向的运动。空间曲柄摆杆机构同样有左右分布且曲柄转角相位相差180°的两组，曲柄摇块机构和空间曲柄摆杆机构运动综合后使得整个装置实现所要求的空间三维运动，以实现使用者骑坐时腰背部锻炼效果。总结而言，在机械结构设计方面，该新型腰颈部康复装置实现了一个电机多种用途和各机构之间的有效融合。轮椅基本构架用铝合金材料焊接而成，结构紧凑，总体重量较轻，适合在室内外使用。4.3电机的选择为了选出合适的电动机。需针对多方面因素进行考虑。根据实际的工作环境，安装方式，机构所需的功率、转速和结构等要求，并进行综合的分析，来查阅相关资料进行选择。选定额定功率为0.75kw，常用转速为1500r/min的电机，可选电机型号为55ZYT63表1电机参数型号额定功率（KW）转速（r/min）电流（A）55ZYT630.75139015.64.4底部齿轮的设计及强度的校核动力装置的设计是本次设计的重要点，推送装置的原理就是通过锥齿轮进行动力传动，锥齿轮的动力来自于设备，是主轴的传动，电机带动齿轮，锥齿轮带动设备进行传动，合理分配传动比，可以进行传动设置。实现不同转速估算小齿轮直径：转动系数K=1.2~1.8T1—小齿轮的额定扭矩，根据齿数定义传动比，主轴齿轮齿数Z1=40顶齿齿数Z2=40小齿齿数Z3=20T扭矩为主轴扭矩，通过计算已经知道T1=2.4N*m传动比为：u=n1/n2=Z2/Z1=1:2T1=i*T=1.2N*m大齿轮转速为300rpm小齿轮转速n1=n/iN2=600rpm小齿轮扭矩T1=1.2N*m小齿轮转速n=600rpm上述为已知条件齿轮采用不锈钢进行设计估算不锈钢的接触强度的取值310N/mm2K取值1.5带入计算公式，d1=1951*（1.5*1.2/2/310^2）1/3带入计算得：d1=41.6174，分度圆直径大于41.6174mm2.几何计算：齿数：Z1=20，Z2=20*2=40模数：m=d1/z1根据实际情况选择m*Z1>41.6174根据布局取模数为2.5，则d1=2*20=50mm分度圆直径D1=2.5*20=50,mmD2=2.5*40=100mm分锥角：a1=arctan（20/40）=0.46弧度=26度，a2=90-26度=64度根据公式计算外锥距：带入R=d1/2sin26=50/2/sin26=32.8齿宽系数：ΦR齿宽系数0.4齿宽b=0.4*R=0.4*32.8=13.12根据机械手册，变位系数X为0，齿根间隙系数c为0.2齿顶高：ha=（ha1+X）*m=1*2.5=2.5齿根高：hf=（hf1+c-x）*m=（1+0.2）*2.5=3齿全高：h=（2+c）*m=2.2*2.5=4.4mm齿根角计算结果：=arctan（3/32.8）=4.18度齿顶角计算结果：=arctan（2.5/32.8）=3.49度小齿轮零件图3.齿面疲劳强度计算中点模数：ΦR齿宽系数0.4M=2.5*（1-0.3*0.5）=4.25中点分度圆直径：Dm1=50*（1-0.5*0.4）=40mmFt=2000T1/dm=2000*1.2/40=60N强度校核：使用系数Ka查表等于1.25动载荷系数查表：kv=1.045动载荷分布系数：Khp=1.65动载荷系数：Kha=1.0节点区域系数：Zh=2.5终点区域系数：Zmb=1.082齿轮中部投影：lbm=33.6弹性系数；Ze=189.8螺旋角系数：Zp=1锥齿轮系数Zk=0.8载荷分配系数Zls=1计算接触应力：将以上数据带入公式；aH=((1.25*1.045*1.65*1*60/40/33.63)*2.5^0.5/2.5)^0.5*1.083*2.5*198.8*1*1*0.8=106N/mm2许用接触应力：查图，选定最小接触应力为Qhmin=400N/mm2（按照最小碳钢选择）寿命系数查表：Zn=1润滑系数：Zlvr=0.95工作硬化系数:Zw=1.1尺寸系数：Zx=1最小安全系数：Shmin=1带入上式：计算的出许用接触应力应力：Q=400/1.1*1*0.95*1*1=345N/mm2计算应力170N/mm2<345N/mm2根据计算结果，计算出的实际使用应力170N/mm2，远远小于需用接触应力345N/mm2，满足条件.4.5腰背部按摩装置齿轮的设计计算4.5.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1)根据传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动，压力取为α=20°，初选螺旋角β=13°。2)参考表10-6选用7级精度。3)材料选择由表10-1选择小齿轮40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮45（调质），硬度为240HBS4)选小齿轮齿数z1=23，则大齿轮齿数z2=z1×i=23×3.46=84。小齿轮图4.5.2按齿面接触疲劳强度设计1)由式(10-24)试算小齿轮分度圆直径，即d2)确定公式中的各参数值①试选KHt=1.3②计算小齿轮传递的扭矩:T=9550×③由表10-7选取齿宽系数φd=1④由图10-20查得区域系数ZH=2.46⑤由表10-5查得材料的弹性影响系数ZE=189.8√MPa。⑥由式(10-9)计算接触疲劳强度用重合度系数Zε。αααεεZ⑦由公式可得螺旋角系数Zβ。Z⑧计算接触疲劳许用应力[σH]由图10-25d查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为σ由式(10-15)计算应力循环次数：NN由图10-23查取接触疲劳系数K取失效概率为1%，安全系数S=1，得[σH][σH]取[σH]1和[σH]2中较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即σH3)试算小齿轮分度圆直径d4.5.3校核齿根弯曲疲劳强度齿根弯曲疲劳强度条件为σ1)T、mn和d1同前齿宽b=b2=55齿形系数YFa和应力修正系数YSa，当量齿数为：小齿轮当量齿数：Z大齿轮当量齿数：Z由图10-17查得齿形系数Y由图10-18查得应力修正系数Y①试选载荷系数KFt=1.3②由式(10-18)，可得计算弯曲疲劳强度的重合度系数Yε。αεαα上式得εβεYε③由式(10-19)，可得计算弯曲疲劳强度的螺旋角系数Yβ。Y2)圆周速度v=3)宽高比b/hh=b根据v=1.282m/s，7级精度，由图10-8查得动载系数Kv=1查表10-3得齿间载荷分配系数KFα=1.4由表10-4查得KHβ=1.314，结合b/h=55/4.5=12.222查图10-13，得KFβ=1.061。则载荷系数为K由图10-24c查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为σ由图10-22查取弯曲疲劳系数K取弯曲疲劳安全系数S=1.25，由式(10-14)得σσ齿根弯曲疲劳强度校核σσ齿根弯曲疲劳强度满足要求，并且小齿轮抵抗弯曲疲劳破坏的能力大于大齿轮。4)齿轮的圆周速度v=选用7级精度是合适的主要设计结论齿数z1=25，z2=86，模数m=2mm，压力角α=20°，螺旋角β=13.1736°=13°10'24"，中心距a=114mm，齿宽B1=60mm、B2=55mm第5章装置的建模5.1腰背部按摩部件5.2底部驱动装置5.3整体装置设计 第6章总结此次研究，从群体腰背疾病问题入手，通过文献分析以及人机工程学的应用方法，并结合中医经络学原理，在生理层面与心理层面对腰背按摩器的改良设计提出指导路线，在具体结构、布局设计中应用调研分析结果，以期达到设计目的。将本文研究成果概述如下：本文设计的电动腰颈部锻炼装置针对腰背部肩颈部常见疾患，通过机械设计和控制系统设计使其能够同时具备腰背部乘马疗法式康复锻炼功能和肩颈部按摩式康复锻炼功能运。提出了腰背部锻炼效果评估方法进行，并通过制作的样机进行了基础的验证实验，实验表明，这种新型电动腰颈部锻炼装置具有很好的康复效果。 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