基于物联网的运动损伤水下辅助康复训练及实时监测装置

1.本发明涉及运动损伤康复技术领域，特别是基于物联网的运动损伤水下辅助康复训练及实时监测装置。


背景技术：

2.运动损伤(athletic injuries)指运动过程中发生的各种损伤。其损伤部位与运动项目以及专项技术特点有关。
3.在运动损伤的统计中，运动损伤多发生在腰部以及腿部，其中腿部运动损伤多为膝关节和大腿肌肉的拉上，例如足球运动常见的踝关节运动损伤、大腿肌肉撕裂、比目鱼肌撕裂、前交叉十字韧带损伤和半月板损伤等。腰部运动损伤常见为腰椎间盘突入，腰部肌肉紧张等。上述的运动损伤部分采用按摩恢复，另一部分在损伤康复期间，采用水下运动的方式恢复，水下运动可提供阻力，同时减轻各个关节压力，为较为常见的运动损伤恢复办法。
4.但一般的水下康复训练具有一定的弊端，由于水下游泳、水下行走过程中，无法及时获取使用者身体状态变化情况，可能在水下运动的过程中造成二次损伤或其他情况，如不能实时监测使用者身体情况变化或运动过程身体机能的变化，就不能科学的统计使用者的身体状体和运动状态，不利于制定科学的训练计划。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本发明提出的基于物联网的运动损伤水下辅助康复训练及实时监测装置，该装置可在水中形成阻力同时兼具行走训练，使使用者通过水下行走的方式完成运动损伤康复，同时可实时监测使用者的身体情况和运动过程。
6.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
7.基于物联网的运动损伤水下辅助康复训练及实时监测装置，包括水池桶、高度调节支架、控制面板、手扶杆、绳索、辊组踏板和水循环系统，其中水池桶顶部敞开，高度调节支架有两组且分别安装在水池桶顶部的前方和后方，所述扶手杆安装在高度调节支架的上，所述面板设置在扶手杆上，所述辊组踏板安装在水池桶内并位于水池桶的底部，所述辊组踏板还包括第一铰接支架、伸缩支架、第二铰接支架、导向绳套、第三铰接支脚和步态传感器组成，其中伸缩支架的主体通过第一铰接支架安装在水池桶底部的前侧，辊组踏板前部的侧面安装第二铰接支架，伸缩支架的伸出端通过第二铰接支架铰接在辊组踏板的前部，辊组踏板的后部通过第三铰接支架安装在水池桶底部的后侧，所述导向绳套有两个且分别铰接在辊组踏板的前端左右两侧，所述控制面板上设有高度调节组件，该高度调节组件为蜗杆卷动组件，所述绳索的上端缠绕固定在蜗杆卷动组件上，绳索的下端通过导向绳套铰接在辊组踏板的前部；
8.所述水池桶得内部的前侧内壁设有出水口，水池桶的后侧内壁设有回水口，所述水循环系统的进水端与水池桶的回水口连接，水循环系统的出水端与水池桶的出水口连接，以使水池桶内的水形成由水池桶的前侧到后侧循环。
9.作为优选的，所述水池桶的前壁设有出水口，出水口包括四个横置的开口，其中上方两个开口对应人体大腿位置，下方两个开口对应人体小腿位置，所述水循环系统包括泵、出水管、电磁阀和回水管，其中泵的输出端通过出水管连接每一开口，且每一开口连接的出水管上均设置电磁阀，所述水池桶的回水口通过回水管与泵的进水端连接，所述控制面板上还设有电磁阀控制按钮和水力调节旋钮，所述电磁阀控制按钮与电磁阀电性连接，电磁阀控制按钮用于切换电池阀的开闭状态，所述水力调节旋钮与泵电性连接，水力调节旋钮用于调节泵的输出功率。
10.作为优选的，所述基于物联网的运动损伤水下辅助康复训练及实时监测装置还还包括用于改善使用者腿部训练效果的腿部辅助装置，其中腿部辅助装置包括轴承、大腿支撑部件、小腿支撑部件和绑带，其中轴承外圈连接大腿支撑部件，轴承内圈连接小腿支撑部件，所述大腿支撑部件和小腿支撑部件可通过转轴形成铰接，所述大腿支撑部件、小腿支撑部件上均安装有绑带，所述大腿支撑部件通过绑带绑定在使用者大腿上，所述小腿支撑部件通过绑带绑定在使用者小腿上，且使轴承设置在对应使用者膝盖位置。
11.作为优选的，所述轴承的外圈连接大腿支撑部件的端面封闭形成外侧端板，所述轴承的内圈连接小腿支撑部件的端面封闭形成内侧端板，在轴承外圈端面封闭处安装有膝部阻尼装置，该膝部阻尼装置包括阻尼旋钮、套筒、限位凸起、弹簧和阻尼板，其中外侧端板的非轴心位置具有贯穿的螺纹孔，所述套筒外环面具有螺纹，所述套筒通过螺纹安装在螺纹孔中，所述阻尼旋钮连接在套筒伸出外侧端板的端部处，限位凸起设置在套筒对应轴承内部位置，所述套筒中安装有滑杆，滑杆可沿套筒滑动，阻尼板安装在滑杆的前端，所述弹簧套装在套筒上，且弹簧的两端分别抵接在限位凸起和阻尼板的背面，所述阻尼板的正面抵接在内侧端板的内壁，所述膝部阻尼装置用于大腿支撑部件和小腿支撑部件相对转动时对轴承提供转动阻尼。
12.作为优选的，所述大腿支撑部件和小腿支撑部件为可弹性变形的长条板状结构，以贴附在使用者腿部。
13.作为优选的，所述小腿支撑部件还包括高度调节装置和脚部连接装置，其中脚部连接装置通过高度连接装置通过高度调节装置连接在小腿支撑部件的下端，且高度调节装置可伸缩以调整脚部连接装置与轴承之间的距离。
14.作为优选的，所述高度调节装置包括伸缩装置和铰链，其中伸缩装置为套管状，伸缩装置的下端对应脚部连接装置处设有安装槽，所述铰链设置在安装槽内，铰接的一端穿过安装槽的内侧壁与脚部连接装置连接，以实现脚部连接装置与伸缩装置铰接。
15.作为优选的，所述铰链为阻尼转动部件。
16.作为优选的，所述基于物联网的运动损伤水下辅助康复训练及实时监测装置还包括用于对使用者膝部关节和大腿肌肉进行加强的腿部护具，所述腿部护具为弹性织物套筒，腿部护具对应膝盖骨位置设置前部镂空区，腿部护具对应大腿和小腿连接的腿窝处设有后部镂空区，后部镂空区中部具有横置的腿窝加强绷带，该腿窝加强绷带用于减轻前交叉韧带和十字韧带的受力；腿部护具对应大腿股二头肌和/或股直肌的位置设有肌肉加强绷带，该肌肉加强绷带用于减轻大腿股二头肌和/或股直肌的受力；腿窝加强绷带和肌肉加强绷带均针织在弹性织物套筒内部，且腿窝加强绷带和肌肉加强绷带的弹力大于弹性织物套筒的弹力。
17.作为优选的，所述基于物联网的运动损伤水下辅助康复训练及实时监测装置还包括手环、步态传感器、主控电脑和云端服务器，其中，
18.手环，佩戴在使用者手部，手环内置血氧传感器、血压传感器和心率传感器，分别用于获取使用者血氧信息、血压信息和心率信息；
19.步态传感器，安装在第三铰接支脚的下方，用于通过辊组踏板的振动获取使用者步频和踏步压力；
20.主控电脑，分别与手环、步态传感器和云端服务器信号连接，用于接收手环发的使用者身体状态信息和步态传感器发出的运动信息，并对使用者运动过程计时，并将使用者身体状态信息、步态传感器发出的运动信息和计时信息集合编制成对应组，并将对应组内容发送到云端服务器；
21.云端服务器，获取对应组内容并储存对应组内容，并将对应组内容绘制呈可视化图表并分析结果，云端服务器将分析结果和对应组可视化图表发送到主控电脑，以显示使用者康复训练过程中运动状态的变化和身体机能的变化情况、以及本次运动结果。
22.使用本发明的有益效果是：
23.1、本装置采用水池桶，占用体积较小，可完成使用者水下运动损伤康复训练，针对不同身高的使用者均可适用。
24.2、本装置通过辊组踏板的设置，可完成水下走步康复的效果，其即可实现水下运动，又可兼具步行运动，将两者相结合，达到复合式运动损伤康复的效果。
25.3、本装置可调整水循环状态，通过电磁阀调整针对大腿或小腿位置的水流，对不同的康复训练可制定不同的装置使用效果，特别适合腿部肌肉撕裂、韧带损伤和关节损伤人员康复使用。
26.4、本装置通过手扶杆的设置，可让使用者手扶在手扶杆上，减轻下肢和腰椎的压力，同时通过水提供的浮力，特别适合腰椎损伤、腰肌损伤和骨折损伤康复使用。
27.5.本装置附加的腿部辅助装置和腿部护具，在康复的后期阶段，如需要将强负载，通过腿部辅助装置可加强腿部运动的负载，使其在水下仍然可用，负载线性可调。腿部护具可保护肌肉和韧带，避免肌肉和韧带负载过大导致运动老化性损伤。
28.6.本装置可实时检测使用者身体状态和运动效果，及时上传并相关数据，通过云端计算的方式详细计算运动结果和对应的身体机能变化情况，达到实时监测、科学统计的效果。
附图说明
29.图1为基于物联网的运动损伤水下辅助康复训练及实时监测装置中结构示意图。
30.图2为基于物联网的运动损伤水下辅助康复训练及实时监测装置中控制面板示意图。
31.图3为基于物联网的运动损伤水下辅助康复训练及实时监测装置中辊组踏板示意图。
32.图4为基于物联网的运动损伤水下辅助康复训练及实时监测装置中水循环系统示意图。
33.图5为基于物联网的运动损伤水下辅助康复训练及实时监测装置中出水口
34.图6为基于物联网的运动损伤水下辅助康复训练及实时监测装置中腿部辅助装置示意图。
35.图7为基于物联网的运动损伤水下辅助康复训练及实时监测装置中腿部辅助装置侧面示意图。
36.图8为基于物联网的运动损伤水下辅助康复训练及实时监测装置中中高度调节装置和脚部连接装置的示意图。
37.图9为基于物联网的运动损伤水下辅助康复训练及实时监测装置中腿部护具示意图。
38.图10为基于物联网的运动损伤水下辅助康复训练及实时监测装置中腿部护具的背面示意图。
39.图11为基于物联网的运动损伤水下辅助康复训练及实时监测装置中信号连接示意图。
40.附图标记包括：
41.10-水池桶，11-出水口，12-高度调节支架，13-控制面板，131-显示面板，132-高度调节旋钮，133-电磁阀控制按钮，134-水力调节旋钮，14-高度调节组件，15-手扶杆，16-绳索，20-辊组踏板，21-第一铰接支架，22-伸缩支架，23-第二铰接支架，24-导向绳套，25-第三铰接支脚，26-步态传感器，30-泵，31-出水管，32-电磁阀，33-回水管，40-腿部辅助装置，41-轴承，42-膝部阻尼装置，421-阻尼旋钮，422-套筒，423-限位凸起，424-弹簧，425-阻尼板，43-大腿支撑部件，44-小腿支撑部件，45-绑带，46-高度调节装置，461-伸缩装置，462-安装槽，463-铰链，47-脚部连接装置，471-踏板，472-鞋套，50-腿部护具，51-前部镂空区，52-后部镂空区，53-腿窝加强绷带，54-肌肉加强绷带，61-主控电脑，62-手环，63-云端服务器。
具体实施方式
42.为使本技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本技术方案进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而不是要限制本技术方案的范围。
43.如图1-图3所示，本实施例提出的基于物联网的运动损伤水下辅助康复训练及实时监测装置，包括水池桶10、高度调节支架12、控制面板13、手扶杆15、绳索16、辊组踏板47120和水循环系统，其中水池桶10顶部敞开，高度调节支架12有两组且分别安装在水池桶10顶部的前方和后方，扶手杆安装在高度调节支架12的上，面板设置在扶手杆上，辊组踏板47120安装在水池桶10内并位于水池桶10的底部，辊组踏板47120还包括第一铰接支架21、伸缩支架22、第二铰接支架23、导向绳套24、第三铰接支脚25和步态传感器26组成，其中伸缩支架22的主体通过第一铰接支架21安装在水池桶10底部的前侧，辊组踏板47120前部的侧面安装第二铰接支架23，伸缩支架22的伸出端通过第二铰接支架23铰接在辊组踏板47120的前部，辊组踏板47120的后部通过第三铰接支架安装在水池桶10底部的后侧，导向绳套24有两个且分别铰接在辊组踏板47120的前端左右两侧，控制面板13上设有高度调节组件14，该高度调节组件14为蜗杆卷动组件，绳索16的上端缠绕固定在蜗杆卷动组件上，绳索16的下端通过导向绳套24铰接在辊组踏板47120的前部；水池桶10得内部的前侧内壁设
有出水口11，水池桶10的后侧内壁设有回水口，水循环系统的进水端与水池桶10的回水口连接，水循环系统的出水端与水池桶10的出水口11连接，以使水池桶10内的水形成由水池桶10的前侧到后侧循环。
44.本装置中水池桶10为使用者主要是用部件，其中高度调节支架12的高度可调，对应不同身高使用者使用，如身高较高，可调节高度调节支架12高度，使得手扶杆15高度调整，方便使用者扶握。
45.本装置在手扶杆15上设置控制面板13，控制面板13设置在使用者站立位置的前方，其主要作用是调节本装置使用时的状态，具体为控制面板13的顶面左侧为显示面板131，显示面板131用于显示本装置的运行状态，例如那写出水口11有水流流出、水流流出的速度等。高度调节旋钮132的作用是调节辊组踏板47120的倾斜程度，使辊组踏板47120成一定的坡度，即在水面以上通过物理方式调节水下辊组踏板47120的倾斜程度。
46.具体的，辊组踏板47120后部通过第三铰接支脚25铰接在水池桶10的底部，辊组踏板47120的前端通过第一铰接支架21、伸缩支架22和第二铰接支架23的配合完成辊组踏板47120前端的铰接和导向。具体的，本实施例中伸缩支架22的作用是起到导向的作用，避免辊组踏板47120主体左右偏移或晃动，第一铰接支架21和第二铰接支架23实现铰接效果，方便辊组踏板47120转动，而辊组踏板47120主要由绳索16牵引起吊，绳索16主要受力。高度调节组件14采用蜗轮蜗杆配合的方式，由于蜗轮蜗杆传动具有放大扭力以及自锁的效果，因此使用者未站立在辊组踏板47120上时，拧动高度调节组件14即可较为轻松的完成辊组踏板47120坡度调节的工作。控制面板13上的高度调节旋钮132连接蜗轮蜗杆传动组件里面的蜗轮，通过手拧高度调节旋钮132即可完成辊组踏板47120坡度调节。
47.作为优选的，水池桶10得内部的前侧内壁设有出水口11，水池桶10的后侧内壁设有回水口，水循环系统的进水端与水池桶10的回水口连接，水循环系统的出水端与水池桶10的出水口11连接，以使水池桶10内的水形成由水池桶10的前侧到后侧循环。水循环可以整体阻力，使用者腿部来回回摆过程中，腿部受较为柔和的阻力，使得康复训练效果更好，也避免使用者因剧烈运动带来二次损伤的风险。
48.如图4、图5所示，为使得本装置对不同运动损伤人员康复训练均可使用，并针对不同损伤位置进行适应性的调整，在本实施例中，水池桶10的前壁设有出水口11，出水口11包括四个横置的开口，其中上方两个开口对应人体大腿位置，下方两个开口对应人体小腿位置，水循环系统包括泵30、出水管31、电磁阀32和回水管33，其中泵30的输出端通过出水管31连接每一开口，且每一开口连接的出水管31上均设置电磁阀32，水池桶10的回水口通过回水管33与泵30的进水端连接，控制面板13上还设有电磁阀32控制按钮133和水力调节旋钮134，电磁阀32控制按钮133与电磁阀32电性连接，电磁阀32控制按钮133用于切换电池阀的开闭状态，水力调节旋钮134与泵30电性连接，水力调节旋钮134用于调节泵30的输出功率。
49.水池桶10的前壁设有出水口11，出水口11包括四个横置的开口，其中上方两个开口对应人体大腿位置，下方两个开口对应人体小腿位置，水循环系统包括泵30、出水管31、电磁阀32和回水管33，其中泵30的输出端通过出水管31连接每一开口，且每一开口连接的出水管31上均设置电磁阀32，水池桶10的回水口通过回水管33与泵30的进水端连接，控制面板13上还设有电磁阀32控制按钮133和水力调节旋钮134，电磁阀32控制按钮133与电磁
阀32电性连接，电磁阀32控制按钮133用于切换电池阀的开闭状态，水力调节旋钮134与泵30电性连接，水力调节旋钮134用于调节泵30的输出功率。
50.如图2所示，控制面板13上还具有电磁阀32控制按钮133和水力调节旋钮134。左侧的电磁阀32控制按钮133控制上面两个出水口11的水流是否出水，右侧的电磁阀32控制按钮133控制下面两个出水口11的水流是否出水。即电磁阀32控制按钮133与出水管31上对应的电磁阀32信号连接，以实现分组控制的效果。水力调节旋钮134与泵30信号连接，使用者拧动水力调节旋钮134即可调节水流流出的速度。另外，可以在水池桶10内部设置流速传感器，该流速传感器通过主控电脑61与显示面板131连接，可将测得水池桶10内水流的速度实时传递到显示面板131。使用人员可通过康复训练强度和身体状态自行调整或关闭水池桶10内水流的情况。
51.如图6、图7所示，为进一步辅助使用者腿部康复训练，基于物联网的运动损伤水下辅助康复训练及实时监测装置还还包括用于改善使用者腿部训练效果的腿部辅助装置40，其中腿部辅助装置40包括轴承41、大腿支撑部件43、小腿支撑部件44和绑带45，其中轴承41外圈连接大腿支撑部件43，轴承41内圈连接小腿支撑部件44，大腿支撑部件43和小腿支撑部件44可通过转轴形成铰接，大腿支撑部件43、小腿支撑部件44上均安装有绑带45，大腿支撑部件43通过绑带45绑定在使用者大腿上，小腿支撑部件44通过绑带45绑定在使用者小腿上，且使轴承41设置在对应使用者膝盖位置。在一些实施例中，可在大腿支撑部件43和小腿支撑部件44上设置流速传感器，或者在轴承41内部设置角位移传感器，以获取使用者各个部位的运动状态数据。流速传感器和角位移传感器均可通过有线的方式与主控电脑61连接，以实现水下检测数据的传输。
52.在水下康复训练的末尾阶段，为了增加运动阻力和运动负载，形成类似沙袋的负载，轴承41的外圈连接大腿支撑部件43的端面封闭形成外侧端板，轴承41的内圈连接小腿支撑部件44的端面封闭形成内侧端板，在轴承41外圈端面封闭处安装有膝部阻尼装置42，该膝部阻尼装置42包括阻尼旋钮421、套筒422、限位凸起423、弹簧424和阻尼板425，其中外侧端板的非轴心位置具有贯穿的螺纹孔，套筒422外环面具有螺纹，套筒422通过螺纹安装在螺纹孔中，阻尼旋钮421连接在套筒422伸出外侧端板的端部处，限位凸起423设置在套筒422对应轴承41内部位置，套筒422中安装有滑杆，滑杆可沿套筒422滑动，阻尼板425安装在滑杆的前端，弹簧424套装在套筒422上，且弹簧424的两端分别抵接在限位凸起423和阻尼板425的背面，阻尼板425的正面抵接在内侧端板的内壁，膝部阻尼装置42用于大腿支撑部件43和小腿支撑部件44相对转动时对轴承41提供转动阻尼。
53.具体的，在拧动阻尼旋钮421时，阻尼旋钮421带动套筒422转动，套筒422根据外部螺纹与螺纹孔上的螺纹配合，使得套筒422向内推动，限位凸起423挤压弹簧424，使得阻尼板425对内侧端板实施更大的压力，即形成更大的阻尼感。减小阻尼的情况类似，仅需反向旋转阻尼旋钮421即可，不再赘述。
54.大腿支撑部件43和小腿支撑部件44为可弹性变形的长条板状结构，以贴附在使用者腿部。在此情况下，大腿支撑部件43和小腿支撑部件44在转动方向具有较好的支撑能力，在大腿支撑部件43和小腿支撑部件44厚度方向可适当弹性形变，使大腿支撑部件43和小腿支撑部件44更好的贴附在腿部，同时还能不干扰轴承41的转动。
55.如图8所示，小腿支撑部件44还包括高度调节装置46和脚部连接装置47，其中脚部
连接装置47通过高度连接装置通过高度调节装置46连接在小腿支撑部件44的下端，且高度调节装置46可伸缩以调整脚部连接装置47与轴承41之间的距离。脚部连接装置47包括踏板471和鞋套472，使用者脚踏在踏板471上，通过鞋套472套装在脚背处，实现脚部连接装置47的固定。高度调节装置46用于将脚部连接装置47匹配到不同小腿高度的使用者使用。
56.高度调节装置46包括伸缩装置461和铰链463，其中伸缩装置461为套管状，伸缩装置461的下端对应脚部连接装置47处设有安装槽462，铰链463设置在安装槽462内，铰接的一端穿过安装槽462的内侧壁与脚部连接装置47连接，以实现脚部连接装置47与伸缩装置461铰接。铰链463为阻尼转动部件。
57.由于脚部运动通过铰链463增加阻尼，在康复训练时，由于脚部以脚踝为中心上下摆动时，可刺激胫骨前肌和胫骨直肌，特别适合胫骨前肌和胫骨直肌损伤康复训练，以及辅助比目鱼肌肉损伤康复训练。
58.如图9、图10所示，为适应运动损伤初期康复，保护腿部肌肉、膝部关节以及膝部韧带，基于物联网的运动损伤水下辅助康复训练及实时监测装置还包括用于对使用者膝部关节和大腿肌肉进行加强的腿部护具50，腿部护具50为弹性织物套筒422，腿部护具50对应膝盖骨位置设置前部镂空区51，腿部护具50对应大腿和小腿连接的腿窝处设有后部镂空区52，后部镂空区52中部具有横置的腿窝加强绷带53，该腿窝加强绷带53用于减轻前交叉韧带和十字韧带的受力；腿部护具50对应大腿股二头肌和/或股直肌的位置设有肌肉加强绷带54，该肌肉加强绷带54用于减轻大腿股二头肌和/或股直肌的受力；腿窝加强绷带53和肌肉加强绷带54均针织在弹性织物套筒422内部，且腿窝加强绷带53和肌肉加强绷带54的弹力大于弹性织物套筒422的弹力。腿部护具50另外一个作用是防止腿部辅助装置40直接安装在腿部，避免腿部辅助装置40擦伤腿部皮肤。
59.如图11所示，基于物联网的运动损伤水下辅助康复训练及实时监测装置还包括手环62、步态传感器26、主控电脑61和云端服务器63，其中，
60.手环62，佩戴在使用者手部，手环62内置血氧传感器、血压传感器和心率传感器，分别用于获取使用者血氧信息、血压信息和心率信息；
61.步态传感器26，安装在第三铰接支脚25的下方，用于通过辊组踏板47120的振动获取使用者步频和踏步压力；
62.主控电脑61，分别与手环62、步态传感器26和云端服务器63信号连接，用于接收手环62发的使用者身体状态信息和步态传感器26发出的运动信息，并对使用者运动过程计时，并将使用者身体状态信息、步态传感器26发出的运动信息和计时信息集合编制成对应组，并将对应组内容发送到云端服务器63；
63.云端服务器63，获取对应组内容并储存对应组内容，并将对应组内容绘制呈可视化图表并分析结果，云端服务器63将分析结果和对应组可视化图表发送到主控电脑61，以显示使用者康复训练过程中运动状态的变化和身体机能的变化情况、以及本次运动结果。
64.如本装置在腿部辅助装置40附加流速传感器和角位移传感器，则流速传感器和角位移传感器均需要通过有线的方式连接主控电脑61。
65.本装置装置的结构巧妙，将步行和水下运动结合，占用面积小，生产成本和使用成本低廉，可完全做到规模化推广。
66.在功能上，本装置可完成腰部肌肉和关节，腿部肌肉和韧带，膝部关节和韧带，以
及脚踝韧带等等多处运动损伤康复训练使用，极大的改善了现有康复装置运动损伤康复效果单一的缺点。
67.以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本技术内容的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本发明的构思，均属于本专利的保护范围。