CN108523898A

CN108523898A - 一种老年人体质测试椅

Info

Publication number: CN108523898A
Application number: CN201711499030.1A
Authority: CN
Inventors: 周君来; 王文优; 吴航宇; 吴航; 胡光辉; 雷振航
Original assignee: Zhejiang University of Technology ZJUT
Current assignee: Zhejiang University of Technology ZJUT
Priority date: 2017-12-31
Filing date: 2017-12-31
Publication date: 2018-09-14

Abstract

本发明属于人体体质测试装置，尤其涉及一种老年人体质测试椅。一种老年人体质测试椅，包括一个表面覆有柔软材料的、用于支撑测试者起坐的支撑板和至少一个扶手，所述支撑板的表面下方至少设有一个与主机板连接的压力传感器，所述支撑板上安装有一个可折叠的、用于放置测试者腿部的腿部支撑件，所述腿部支撑件在远离支撑板的一端设有与其大体平行的连接件；所述连接件的两端分别固定安装有一个光电旋转编码器和一个齿轮，所述光电旋编码器和所述齿轮通过皮带连接，所述连接件沿其长度方向可滑动的安装有一个挡板，所述挡板与皮带固定连接；所述主机板与计算机连接并且还与倾斜度传感器和所述光电旋转编码器连接。

Description

一种老年人体质测试椅

技术领域

本发明属于人体体质测试装置，尤其涉及一种老年人体质测试椅。

背景技术

我国自2000年就进入了“人口老龄化”国家，联合国人口司对我国人口的预测，80岁以上的高龄老人，到2020年将从1150万迅速增加到2700万，到2050年将会达到一亿以上。目前大家都很重视老年人体育发展，提出以老年体质健康为实施重点的内容体质测定与评价、体育促进等，但目前我国对70以上老人的体质测定仍采用国民体质测试的工具，这显然与老年人的体质健康状况不相匹配。

发明内容

本发明的目的在于提供一种针对老年人体质的、测试方法简单，方便高效的一种多功能体制测试椅。

一种老年人体质测试椅，包括一个表面覆有柔软材料的、用于支撑测试者起坐的支撑板和至少一个扶手，所述支撑板的表面下方至少设有一个与主机板连接的压力传感器，所述支撑板上安装有一个可折叠的、用于放置测试者腿部的腿部支撑件，所述腿部支撑件在远离支撑板的一端设有与其大体平行的连接件；所述连接件的两端分别固定安装有一个光电旋转编码器和一个齿轮，所述光电旋编码器和所述齿轮通过皮带连接，所述连接件沿其长度方向可滑动的安装有一个挡板，所述挡板与皮带固定连接；所述主机板与计算机连接并且还与倾斜度传感器和所述光电旋转编码器连接。

作为本发明的进一步改进：所述的扶手形状为圆弧状。

作为本发明的进一步改进：所述扶手在对应测试者放置手肘处具有一个斜面。

作为本发明的进一步改进：所述的压力传感器设有4个，分别分布在所述支撑板四周。

作为本发明的进一步改进：所述的腿部支撑件为L型结构。

作为本发明的进一步改进：位于测试者颈部位置的椅背上滑动的安装有一个表面覆盖柔软材料的、带有弯曲弧度的枕板结构。

作为本发明的进一步改进：所述测试椅的椅子腿上可拆卸式的连接有用于固定其不晃动的固定装置。

作为本发明的进一步改进：所述的测试椅的椅背上覆盖有柔软材料。

作为本发明的进一步改进：所述测试椅的椅子腿底部固定连接有表面具有纹路的、由塑料制成的防滑件。

进一步的，本发明的主机板型号为STM32F407VET6.

本发明还提供了一种利用所述测试椅的测试方法，包括坐位体前屈测试、30s 反复坐起测试、30s上臂弯举测试、2分钟原地踏步测试和2.44m测试，所述坐位体前屈测试时测试者腿部是放置在腿部支撑件上，随后测试者手臂推动所述挡板；30s上臂弯举测试时测试者手臂上固定有所述倾斜度传感器；2分钟原地踏步测试时，测试者大腿处固定有所述倾斜度传感器。

进一步的，所述30s上臂弯举测试时，测试者的顶峰收缩点和基准点的横滚角在20度范围内，俯仰角不小于100度。

本发明所采用的计算机软件：①具有的功能：存储数据，控制椅子部分的主机板芯片进行测试的功能。

②判断过程主要是由椅子上的主机板芯片完成，由它对传感器数据进行一手处理(比如判断该动作是否标准)。

③主机板和电脑交互通过串口进行。

本发明的多功能体质测试椅配套软件：

软件说明：本软件不仅是一款本地数据库应用软件，还通过串口和单独设计的体质测试椅通信(即软件也包括体质测试椅主机板上的程序)，完成针对老年人体质测试指标的测量，将数据保存到数据库中。通过串口收发数据，可以命令位于体质测试椅上的主机板，完成体质测试任务。

软件流程图：如图16所示，

软件打开后先出现登录界面，输入用户名密码进入数据库管理界面。数据库界面主要功能是查找目标，点击目标ID就可以在个人信息和体质测试模块中查看目标信息，同时还有excel导入导出、新建等功能。个人信息界面主要查看基本的个人信息，同时也可以修改的个人信息。体质测试功能模块主要用于体质测试。

软件内容主要分为两大模块：

数据采集模块：

①电脑端和主机板采用串口通信

PC端：采用.Net框架的串口类收发数据，载入时即新建一条线程用于串口收发数据，软件执行过程与串口进行实时通信，通信频率为10Hz。

命令主要采用ASCII编码

有下列命令

CR：进行连接请求(PC->主机板)

STA:开始测试(PC->主机板)

AC：接收，表示主机板(传感器)已就绪(主机板->PC)

M1：进入柔韧性测试(PC->主机板)

M2：进行肌力及肌耐力测试(PC->主机板)

M3：进行心肺耐力测试(PC->主机板)

M4：进行平衡性测试(PC->主机板)

STO：停止测试(PC->主机板)

SUB：提交结果(主机板使用的代码，当主机板按下提交数据时，发送给电脑端，电脑会提交数据。)

主机板端：打开后就进入就绪状态，等待PC发出命令，同时也可以通过主机板的按钮进行测试，一旦接受命令后，就执行相应的中断程序。

②交互过程：首先需要电脑端登录个人用户，登录时会进行CR请求，如果通过表示主机板进入就绪状态。这时候可以通过电脑软件界面或者主机板上的测试按钮进入测试，进入测试时主机端面板按钮与电脑端界面基本一致，包括“停止测试”“提交测试”。

可以选择任意一者开始测试。

下面以柔韧性测试为例，介绍测试过程：

开始测试前，主机板为AC状态，在电脑软件下点击“柔韧性测试”，电脑发出STA请求，主机板回复AC并进入就绪状态，PC收到AC则发出M1请求，即进行柔韧性测试，测试者开始推动传感器。当完成测试时要先停止测试，停止测试时，PC就会收到主机板的测试结果，然后再点击提交测试。下面附图：如图 17所示，

测试过程

③测试判定(主机板程序)

当进入测试过程时，主机板则会进入相应的中断程序(根据是哪个测试进入M1、

M2、M3、M4)，测试完跳出，重新等待命令。

座位体前屈用到的是光电旋转编码器，由该传感器记录测试者手向前推距离，然后传给主机板，进而发送给电脑，主机板只记录峰值，即每0.1秒将当前值与之前的最大值比较，取出较大者记录为当前最大值。

30秒反复坐起应用到的是压力传感器，主要应用压力传感器来区分前一次动作和后一次。当测试者完全坐下时，压力会超过阈值(设定好的参数)，程序判断后会记一次数，然后测试站起，完成下一次动作。

30秒伸屈臂用到GY-25倾斜度传感器的过程：当启动测试时，进入校正模式，主机板自动设置初始测试位置为基准点，也就是测试者将手臂挂放于斜面位置处的位置。但是测试人群是老年人，老年人由于手臂力量薄弱或者关节灵活度下降可能导致动作不标准。本测试标准动作是肘关节固定，小臂正直上下，幅度在100度左右。老年人由于上述原因可能出现上下幅度过小或者出现侧弯举(即小臂不是正直，左右方向有一定幅度)。为了规避以上现象，在测试过程中，顶峰收缩点(小臂运动到最高处)和基准点的横滚角度范围保证在20度范围内，俯仰角不小于100度，否则视为不标准动作。每一次运动过程记录所有帧，遍历每个点，保证顶峰收缩点(小臂运动到最高处)和基准点的横滚角度范围保证在 20度范围内，俯仰角不小于100度。当小臂位置回到基准范围附近时，视为下一次动作，以此来计数。

2分钟踏步测试和30秒伸屈臂类似，当俯仰角与基准位置达到45度，即膝关节到达膝盖与髋关节中间时，继续运动，超过该点，程序则判定该次动作有效，记1次，否则视为无效。

平衡性测试工作过程：测试者坐着，起立，压力减小，小于阈值，程序开始计时，再次坐下时，压力超过阈值，程序完成计时。

数据存储模块：

主程序通过封装好的数据交换接口与本地数据库进行数据交换，支持与 Excel文件交换，本质上是用到了封装的数据库IO接口，转化为数据表再用.NET 框架支持与Excel通信的模块来输入输出Excel文件。

数据库主要设计为三张表：第一张为用户表包括用户名和密码，第二张为个人信息表包括与用户名内容对应的各类用户信息，第三张为用户名对应的体质测试信息。内容导出到Excel时，会将它们分别导出。导入Excel文件，即利用现有的文件建立数据库时，需要按照设计表的格式来写Excel，否则软件将提示因为格式错误产生的导入失败。

1主要研究目标：

开发一款集多种测试功能为一体的老年体质测试解决方案。解决方案的主要组成部分是我们的核心部件多功能体质测试椅，并借助嵌入式传感器、软件，开发出适合老年人体质健康的柔韧性、肌力与肌耐力、心肺供能和平衡性为一体的测试椅，并通过无线传输把测试数据自动传送到PC上，形成智能可视化体质测试数据。

2.2主要研究内容：

2.2.1开发柔韧性测试模块，通过坐位体前屈测试完成，可能用到位移传感器。

2.2.2开发肌力与肌耐力测试模块,通过30秒反复坐起和30秒伸屈臂测试完成，可能用到压力传感器和三维重力加速度传感器。

2.2.3开发心肺耐力测试模块，通过2分钟踏步测试完成,可能用到三维重力加速度传感器。

2.2.4开发平衡性测试模块,通过2.44m测试(国外常用)和3m测试(国外常用) 完成，用到压力传感器。

2.2.5将各种功能集成到主机板上：主机与外设无线连接；主机有大屏幕背光设计，具有智能软件界面，带有功能菜单；主机大屏幕中文显示测试者姓名，编号；主机双芯片备份数据，防止数据丢失，测试数据自动存储在主机里，且单机存储量在15000条以上；主机与电脑之间全部实现采用2.4G无线数据传输协议，有效传输距离200米，可多台主机同时集中上传数据；主机会自动筛选测试者多次测试中成绩最高的值并记录；

2.2.6开发pc端的智能可视化分析软件。

2.3方案及进度：

2.3.1开发方案

第一阶段：根据功能需求，完成椅子的概念设计图，查阅开发板、各式传感器以及串口通信的资料，确定使用到的传感器种类，对比各种参数，进行初步筛选。

第二阶段：设计开发板，设计位移传感器，开发pc端软件雏形，完整进行数据采集、数据处理和传输、数据可视化的整个步骤，为其他模块开发奠定流程基础。

第三阶段：开发压力传感器模块，完成下肢部分的肌力与肌耐力测试。

第四阶段：开发三维重力加速度和陀螺仪模块，完成上肢肌力与肌耐力测试以及心肺耐力测试模块。

第五阶段：完成平衡性测试模块。

第六阶段：测试和校正，要求满足舒适、安全、人机交互合理的功能需求。

2.4拟解决的关键问题：

2.4.1处理器芯片选型；产品开发中，作为核心芯片的微处理器，其自身的功能、性能、可靠性被寄予厚望，因为它的资源越丰富、自带功能越强大，产品开发周期就越短，项目成功率就越高。通过查阅资料与预实验，检测出各传感器需求资源，选择匹配的处理器。

2.4.2传感器算法设计；应用传感器的产品来说，算法关系最终的使用性能和体验传感器的原始算法，在实际运用中，其精度也会低很多，通过对传感器的信号进行放大、除嘈、平滑、加窗等方法，根据实际的测试值进行通常会进行一些补偿设计，以提高使用精度根据。

3、与本项目有关的工作条件(包括研究工作基础、实验条件等)：

项目组进行多功能椅子的前期调研，对老年人的测试项目：柔韧性-----坐位体前屈、肌力与肌耐力--30秒反复坐起和30秒伸屈臂测试、心肺耐力---2分钟踏步测试、平衡能力---2.44m测试项目进行了论证，针对这些项目进行了传感器的研究与选型，为后续的研究打下坚实的基础。

本发明仪器测试过程及判定算法

测试员先在电脑前输入受测者的信息

1、柔韧性——坐位体前屈：1.1具体测试方法是：将测试仪下方的折叠器打开，将测试挡板拉到距离受测者就坐近处的格挡处，测试员在电脑选定测试柔韧性的选项，然后帮助受测者坐在椅子前缘，一脚弯曲脚掌贴于地面，另一脚向前伸直脚跟放置在下拉板上、脚尖翘起(大约90度)，伸直的脚一侧的手掌朝下向前伸展(脊椎需挺直、头与脊椎成一直线，不可把头低下)。等到受测者将挡板推到距离最远以后，电脑会记录受测者的最远距离作为测试的结果，如果测试结果有误，测试员点击重新测试。下一位测试员测试时须将挡板拉回到距离受测者的近端隔板处。

1.2注意事项：测试前，受测者应在平地上做好准备活动，以防拉伤。

1.3传感器：座位体前屈用到的是光电旋转编码器，由该传感器记录测试者手向前推距离，然后传给主机板，进而发送给电脑。

2、肌力与肌耐力——30秒反复坐起：

2.1将测试仪下方的折叠器收回，测试员操作电脑选定肌耐力测试选项，选定30秒反复坐起，受测者坐于椅子中间背挺直，双手交叉于胸前，测试员讯号起则受测者起立坐下，同时测试员点击开始测试，30秒计数次数而在最后一次完成一半计一次，30秒时间一到电脑便会停止计数，统计和显示受测者的次数，如果测试数据有误，则点击重新测试。(需让受测者练习l-3次)。

2.2注意事项：测试椅需要固定于某个地方或者测试员帮忙扶住以防椅子滑动。

2.3传感器：该测试应用到的是压力传感器，主要应用压力传感器来区分前一次动作和后一次。当测试者完全坐下时，压力会超过阈值，程序判断后会记一次数，然后测试站起，完成下一次动作。

3、肌力与肌耐力——30秒伸屈臂测试：

2.1测试员操作电脑选定肌耐力测试中的30伸屈臂测试，受测者坐在椅子上，双脚脚掌贴于地面，测试员将测试本选项的仪器绑在受测者的小臂处，然后受测者手拿哑铃，手臂靠在椅子的右边斜面上完全伸展，测试员者讯号起屈臂至肩部，同时测试员点击开始测试，30秒计数次数而在最后一次完成一半计一次，30秒时间一到电脑便会停止计数，统计和显示受测者的次数，如果测试数据有误，则点击重新测试。(需让受测者练习l-2次)。

2.2注意事项：惯用手(持笔之手)，男持8磅(3.63公斤)、女持5磅(2.27公斤) 哑铃。

2.3传感器及用到的算法：本测试用到了GY-25倾斜度传感器。

动作判定算法针对30秒伸屈臂

GY-25倾斜度传感器得到的是在一个右手系中横滚角、俯仰角、航向角的变化。绕向前的轴旋转就是横滚角；绕向右的轴旋转就是俯仰角；绕向上的轴旋转就是航向角。

4、心肺耐力--2分钟踏步测试：

4.1测试员操作电脑选定心肺耐力选项，测试员将测试本选项的仪器绑在受测者的大腿处，受测者站立于地面，从右脚开始，双脚原地踏步，脚举起的高度需在膝盖与髋关节中间，如两脚膝盖需达到高度，才能计数一次，测试员点击开始测试，同时讯号起，受测者开始原地踏步。受测者如果停下来，如在2分钟内，动作继续，直到2分钟终了，测试员操作测试结束，电脑计数次数，如果测试数据有误，则点击重新测试。

4.2注意事项：受测者如在受测中脚举起之高度不符合时则不以计算，并注意各受测者的平衡及安全。(可以在旁边摆一张桌子或椅子，当受测者不平衡时，手可以扶助桌子或椅子

4.3传感器：GY-25倾斜度传感器

当俯仰角与基准位置达到45度，即膝关节到达膝盖与髋关节中间时，继续运动，超过该点，程序则判定该次动作有效否则视为无效。

5、平衡性---压力传感器：

5.1测试员操作电脑选定平衡能力选项，受测者坐在椅子上，测试员点击开始测试，同时讯号起，受试者起立走至标志杆，绕过标志杆走回椅子坐下来，测试员则操作测试结束，统计和显示受测者的时间，如果测试数据有误，则点击重新测试。

5.2注意事项：测试椅需要固定于某个地方或者测试员帮忙扶住以防椅子滑动，受测者坐在椅子上，双脚着地，有一脚可微微向前，起身时可以扶椅子，行进间不可用跑。

5.3传感器：压力传感器。工作过程：测试者坐着，起立，压力减小，开始计时，再次坐下时，程序完成计时。

1.科学的测试体系:所有测试方法都是有一定理论依据的，整个测试方案具有可行性。

2.保护性：

①椅子底部具有稳定装置，上部有扶手装置。老年人下肢力量较弱是比较普遍的现象，在完成30s反复坐起和2.44m测试的时候很可能出现摔倒的现象。在反复坐起的测试中，老年人下肢稳定性差，可能向后倒，如果椅子底部滑动，则老年人可能随椅子整体向后滑倒。2.44m测试时情况类似，老年人可以通过手扶椅子完成动作。为了避免这些危险情况，在椅子下部加入稳定装置，在上部装有扶手装置，成为安全完成这些动作的保障。②椅子两侧扶手用于上臂弯举测试，扶手前侧的斜面在测试过程中用于老年人靠放肘关节，这样老年人在完成该动作时会较少的带动到老年人比较薄弱的肩袖和肘关节，提供一定的安全性保护。

③在坐位体前屈的过程中，原动作是没有下拉版和挡板的，我们提供了下拉板和挡板给老年人放置腿，减少了老年人做该动作时腰背部的压力，同时提供一定的保护性，防止过度前仰导致摔倒，扶手可以保护不出现侧面摔倒的情况。

3.高效性：不再采用人工计数的方法，所有动作机器计数。并且对于每个动作都有响应的判定算法，保证测试者按照标准的动作进行测试。对于不合格的动作直接不予计数，避免了人工计数过程中容易出现多算、漏算、错算的情况。

4.智能化：附有配套软件，在电脑操控进行测试，测试数据可以即时更新和转储，便于数据再次利用。

效益：我国已进入老龄社会，老年人的体质健康评价与健康服务市场前景十分广阔。针对高龄老人体质健康特点，通过多功能椅子形成一套完整的测试方案，不但解决老龄人群测试安全问题，同时有效解决了高龄人群的体质健康测试仪器的空白。为国内老年人体质健康仪器测试领域的开发提供示范。具有良好的经济效益和社会效益。

1.控制面板与电脑选择一方操作测试时另一方操作无效

2.控制面板在每个测试时，另外的测试按钮按下无效，不干扰测试

3.每项测试都通过开始测试和停止测试按钮来实现，有计时测数时，操作者可提前按下停止测试来结束当前测试

4.结束测试后可按下上传数据来将功能椅的数据上传到电脑进行保存

光电旋转编码器信息：

脉冲400

线1.5米

型号：编码器R38-06--增量型旋转编码器，AB两相，通过旋转的光栅盘和光耦产生可识别方向的技术脉冲信号

性能：

400脉冲每转输出400脉冲脉冲信号,DC5-30V宽电压供电。最大机械转速5000 转/分,频率30KHZ。

接线方法：

红-正极黑色-负极

白色-B相绿色-A相网状-屏蔽

编码器主体尺寸：

φ38mm；轴φ6×15mm；轴外平台为：高5mm，φ20mm；固定孔为：M3螺丝，3个安装孔在30的圆上，另3个安装孔在28圆上；侧出线。

输出：

AB两相输出矩形正交脉冲，电路输出为NPN集电极开路输出型。

GY-25倾斜度传感器：

供电电源：3-5V

通信方式：串口通讯(波特率9600，115200)，IIC通信(仅读取原始数据)

模块尺寸：15.5mm*11.5mm

引脚间距：2.54mm

(1)、串口通信参数(默认波特率值115200bps)

(2)、模块输出格式，每帧包含8个字节(十六进制：

计算方法：角度＝高8位<<8|低8位(结果为实际角度乘以100)

例：一帧数据<0xAA-0x00-0x64-0x03-0XE8-0x27-0x10-0x55>

表示：航向角＝1.00度

俯仰角＝10.00度横滚角＝100.00度

(3)、命令字节，由外部控制器发送至模块(十六进制)①.0xA5+0x51:查询模式，直接返回角度值，需每次读取都发送②.0xA5+0x52:自动模式，直接返回角度值，只需要初始化时发一次

③.0xA5+0x53:自动模式，ASCII码输出，便于直接电脑串口助手查看

④.0xA5+0x54:校正模式，校正俯仰横滚角0度，需要保持水平时候发送

⑤.0xA5+0x55:校正模式，校正航向0度，航向任意角度清零

本发明针对老年人体质提供了一种测量老年人体质的体制测试椅，代替了现有技术中人工测量，节省了人力。本发明提供的老年人体质测试椅结合计算机软件能够准确采集老年人测试时的测试动作，本发明中用传感器能够精确感知老年人在测试时的动作，使得老年人体质测试精准度增加，此外该测试椅测试简单，容易操作，同时又节省了测试时间；本发明测试椅结合的计算机软件的储存功能，能很好的分析老年人的体质变化状况，提高老年人的生活保障。

本发明利用嵌入式开发方案，设计位移传感器、压力传感器、三维重力加速度和陀螺仪等传感器集成在一把椅子上，有效解决老年人的柔韧性、力量及力量耐力、心肺供能和平衡性等测试，配套可视化软件，有效解决老年人的测试安全性、有效性等难题，为高龄人群体质测试提供研究工具。为老年人的体质测试开发提供参考依据。

附图说明

图1是本发明的结构示意图1。

图2是本发明的结构示意图2。

图3是本发明的结构示意图3。

图4是本发明的局部放大图。

图5是本发明的腿部支撑件的局部放大图。

图6是本发明的压力传感器的放置图。

图7是本发明的主视图。

图8是本发明的左视图。

图9是本发明的俯视图。

图10是本发明的三维轴测图。

图11是本发明的测试软件界面。

图12是本发明中的GY-25倾斜度传感器的技术参数(a：GY-25倾斜度传感器技术参数，b：GY-25倾斜度传感器的引脚说明，c：GY-25通信协议串口相关参数)。

图13是本发明的HL-8称重传感器的相关参数图(d：HL-8称重传感器主要技术参数，e：HL-8称重传感器的安装方式)

图14是本发明的压力传感器的接线图。

图15是本发明的压力传感器，编码器和倾斜度传感器和主机板的连接电路图。

图16是本发明的配套软件流程图。

图17是本发明的配套软件的测试流程图。

图18是本发明的2分钟原地踏步的测试图。

图19是本发明的30s上臂弯举的测试图。

图20是现有的国内老年人的坐位体前屈测试图。

图21是现有的国内老年人的30s反复坐起测试图。

图22是现有的国内老年人的2分钟原地踏步测试图。

图23是现有的国内老年人的2.44m转角走的测试图。

图24是现有的国内老年人的上臂哑铃弯举测试图。

具体实施方式

一种老年人体质测试椅，包括一个表面覆有柔软材料的、用于支撑测试者起坐的支撑板1(即为椅面)和两个扶手2；所述扶手2在对应测试者放置手肘处具有一个斜面，或者所述扶手的形状还可以为圆弧状，便于测试者放置手臂。所述测试椅的4个椅子腿底部固定连接有表面具有纹路的、由塑料制成的防滑件，可以增加椅子与地面的摩擦力，使椅子不容易滑动。

所述支撑板1的上表面下方四周分别设有一个与主机板连接的压力传感器 11，所述支撑板1的底表面下方还固定安装有一个用于放置主机板的主机箱5。

所述支撑板1的前端安装有一个可折叠的、用于放置使用者腿部的腿部支撑件3，所述腿部支撑件3可以为一个倒L型结构的下拉板，该腿部支撑件3设置成一个合适的长度。在不用该腿部支撑件3时，可以通过折叠隐藏在椅子下方。

所述腿部支撑件3在远离支撑板1的一端固定有一个与腿部支撑件3大体平行的连接件4，该连接件4可以为一个长方体柱，还可以为其他形状。所述连接件4的两端分别固定安装有一个光电旋转编码器41和一个齿轮42，所述光电旋转编码器41位于所述齿轮42的前方。所述光电旋编码器41和所述齿轮42通过皮带43连接，所述连接件4沿其长度方向开设有一长条孔，该长条孔沿连接件 4的宽度方向延伸，所述连接件4上安装有一个挡板44，使该挡板44通过该长条孔能够沿连接件4的长度方向滑动，所述挡板44与皮带43固定连接。所述主机板还与倾斜度传感器和光电旋转编码器连接，所述主机板用于将测量的数据传送给计算机。

所述测试椅的椅背上覆盖有柔软材料，在位于测试者颈部位置的椅背上滑动的安装有一个表面覆盖有柔软材料的、带有弧度的枕板12；该枕板结构12能够在椅背上滑动可以这样设置，即在对应测试者颈部位置处的椅背上开设有一长形孔，该枕板穿过该长形孔并弯曲成弧度使其能够限制在椅背上；这样可以便于调节，使测试者在测试时更加舒适。

在远离所述腿部支撑件3的2条椅子腿上可拆卸式固定有一个固定装置6，该固定装置6可以设置成一个类工字形结构板，使其与椅子腿形成三角形式，进一步固定测试椅，使人们在测试时，椅子不会倾倒。如图1所示。

优选的，本发明测试椅的挡板44还可以向两边延伸设置，这样对于身高腿长的老年人在进行坐位体前屈测试时，脚可以放置在地面上，手臂依然可以通过推动挡板44进行测量。

优选的，本发明中所述的支撑板上设有柔软材料制成的坐垫，所述压力传感器安装在坐垫下方。

利用上述测试椅进行体制测试，所述测试方法包括坐位体前屈测试、30s反复坐起测试、30s上臂弯举测试、2分钟原地踏步测试和2.44m测试；这些体质测试均可按照现有的测试方法进行测试。其中在进行所述坐位体前屈测试时，使用者腿部放置在腿部支撑件3上，而后使用者手臂推动所述挡板44；30s上臂弯举测试时使用者手臂上固定有所述倾斜度传感器；2分钟原地踏步测试时，使用者大腿处固定有所述倾斜度传感器。

所述30s上臂弯举测试时，使用者的顶峰收缩点和基准点的横滚角在20度范围内，俯仰角不小于100度。

参考文献：

[1]Rikli,R.E.,Jones,C.J.(1997).Development and validationofafunctional fitness test for community-residing older adults[J].J AgingPhysAct,7:129-161。

[2]侯曼，侯佳，王汉玉.对60～89岁老年人下肢柔韧性的测试研究[J].北京体育大学学报，2004，27(1)：57-59。

[3]刘立明，瓮长水，王娜，等.5次坐立试验对老年人运动功能的评估价值[J]. 中国康复理论与实践，2010，16(4)：359-361。

[4]Rolland,Y.,Lauwers-Cances,V.,Cesari,M.,et al.(2006).Physicalperformancepermeasures as predictors of mortality in a cohort ofcommunity-dwelling older French women[J].Eur J Epidemiol,21(2):113-122。

[5]De Rekeneire,N.,Visser,M.,Peila,R.,et al.(2003).Is a fall just afall:correlates of falling in healthy older persons.The Health,Agingand BodyComposition Study[J].J Am Geriatr Soc,51(6):841-846。

[6]王宏正.世界健康城市老年人健康体适能之研究-以台湾花莲为例[D].苏州学，2011，12。

[7]Lord,S.R.,Lloyd,D.G.,Li,S.K.(2000).Sensorimotor function,gaitpatternsand falls in community dwelling women[J].Age Ageing,25(4):292-299。

[8]Alosco,M.L.,Spitznagel,M.B.,Raz,N.,Cohen,R.,Sweet,L.H.,Colbert,L.H., Josephson,R.,Waechter,D.,Hughes,J.,Rosneck,J.,Gunstad,J.Aging Clin ExpRes,24(5)；468-74。

[9]Pedrosa,R.,Holanda,G.(2009).Correlation between the walk,2-minutestep and tug tests among hypertensive older women.Brazilian Journal of Physical Therapy,13(3)。

[10]金冬梅燕铁斌曾海辉.Berg平衡量表的效度和信度研究[J].中国康复医学杂志，2003，18(1)：25-27。

[11]Van Swearingen,J.M.,paschal,K.A.,Bonino,P.,et al.(1996).Themodified gait obnormality rating scale for recognizing the risk of recurrentfalls in community-dwelling elderly adults.Phys Ther,76:994-1002。

[12]瓮长水田哲李敏等.“起立-行走”计时测试在评定脑卒中患者功能性移动能力中的价值[J].中国康复理论与实践，2004，10(12)：733-735。

[13]周君桂李亚洁范建中.Morse跌倒评估量表中文版在我国住院老年患者中的信度及效度研究[J].中国康复医学，2012，27(3)：244-247，248。

Claims

1.一种老年人体质测试椅，包括一个表面覆有柔软材料的、用于支撑测试者起坐的支撑板和至少一个扶手，其特征在于：所述支撑板的表面下方至少设有一个与主机板连接的压力传感器，所述支撑板上安装有一个可折叠的、用于放置测试者腿部的腿部支撑件，所述腿部支撑件在远离支撑板的一端设有与其大体平行的连接件；所述连接件的两端分别固定安装有一个光电旋转编码器和一个齿轮，所述光电旋编码器和所述齿轮通过皮带连接，所述连接件沿其长度方向可滑动的安装有一个挡板，所述挡板与皮带固定连接；所述主机板与计算机连接并且还与倾斜度传感器和所述光电旋转编码器连接。

2.根据权利要求1所述的一种老年人体质测试椅，其特征在于：所述的扶手形状为圆弧状。

3.根据权利要求1所述的一种老年人体质测试椅，其特征在于：所述扶手在对应测试者放置手肘处具有一个斜面。

4.根据权利要求1所述的一种老年人体质测试椅，其特征在于：所述的压力传感器设有4个，分别分布在所述支撑板四周。

5.根据权利要求1所述的一种老年人体质测试椅，其特征在于：所述的腿部支撑件为L型结构。

6.根据权利要求1所述的一种老年人体质测试椅，其特征在于：所述测试椅的椅子腿底部固定连接有表面具有纹路的、由塑料制成的防滑件。

7.根据权利要求1所述的一种老年人体质测试椅，其特征在于：位于测试者颈部位置的椅背上滑动的安装有一个表面覆盖柔软材料的、带有弯曲弧度的枕板结构。

8.根据权利要求1所述的一种老年人体质测试椅，其特征在于：所述测试椅的椅子腿上可拆卸式的连接有用于固定其不晃动的固定装置。

9.利用权利要求1‐8任一所述测试椅的测试方法，包括坐位体前屈测试、30s反复坐起测试、30s上臂弯举测试、2分钟原地踏步测试和2.44m测试，其特征在于：所述坐位体前屈测试时测试者腿部是放置在腿部支撑件上，随后测试者手臂推动所述挡板；30s上臂弯举测试时测试者手臂上固定有所述倾斜度传感器；2分钟原地踏步测试时，测试者大腿处固定有所述倾斜度传感器。

10.根据权利要求9所述的一种测试方法，其特征在于：所述30s上臂弯举测试时，测试者的顶峰收缩点和基准点的横滚角在20度范围内，俯仰角不小于100度。