本实用新型专利技术涉及一种肘关节康复机器人控制装置，通过选择被动训练按键、对侧训练按键、主动训练按键，结合动作按键、肌肉采集模块和电机驱动电路，完成通过按键动作控制偏瘫手臂的动作、通过健康手臂动作控制偏瘫手臂的动作和按正常训练控制手臂动作3种方式的任意选择，用户可根据今天自身健康状态，选择训练方式，满足各阶段患者需求，给使用者带来了极大的方便。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种肘关节康复机器人控制装置，通过选择被动训练按键、对侧训练按键、主动训练按键，结合动作按键、肌肉采集模块和电机驱动电路，完成通过按键动作控制偏瘫手臂的动作、通过健康手臂动作控制偏瘫手臂的动作和按正常训练控制手臂动作3种方式的任意选择，用户可根据今天自身健康状态，选择训练方式，满足各阶段患者需求，给使用者带来了极大的方便。【专利说明】肘关节康复机器人控制装置
本技术涉及一种医疗设备控制装置，特别涉及一种肘关节康复机器人控制装置。
技术介绍
偏瘫患者的康复是当今一大热门技术。临床上最常用为运动物理治疗法，分为:被动运动和从动运动。无论哪种运动，目前几乎都由医师通常以徒手方式或借助机械器具对患肢进行一对一的连续被动训练，反复进行作业治疗。直至患者患肢运动直到其能够复现正常的动作。在训练过程中，治疗医师的治疗手法、力度把控、体力及心情等因素起到了主导作用，因而，传统的临床运动康复治疗具有康复效率低下，医师劳动强度大，患者参与意识低、训练效果及评价结果容易受到医师主观意识影响等局限，给患者和医生带来很多不便。 目前国内的上肢康复机器人具有被动训练功能，所谓被动训练是通过预设的动作助力使用者完成动作，但训练过程单调，患者参与程度低，不能体现使用者的主动性。
技术实现思路
本技术是针对现在康复机器人训练模式单一的问题，提出了一种肘关节康复机器人控制装置，满足各阶段患者需求。患者可以根据自己的意愿来通过改变控制方式实现不同功能需求，给使用者带来了极大的方便。 本技术的技术方案为:一种肘关节康复机器人控制装置，包括训练方式选择按键、动作按键、逻辑电路、信号处理电路、旋转角度模块、肌肉采集模块、电机驱动电路； 训练方式选择按键包括被动训练按键、对侧训练按键、主动训练按键,动作按键包括上升、下降，停止按键；旋转角度模块将旋转信号送逻辑电路； 被动训练按键和动作按键信号输入逻辑电路处理输出动作指令信号，通过信号处理电路处理到电机驱动电路，完成偏瘫手臂的控制； 偏瘫侧手臂和健康侧手臂贴上肌电电极，对侧训练按键输入逻辑电路，逻辑电路通过肌肉采集模块接收健康侧手臂的运动信号，逻辑电路根据健康侧手臂的运动信号处理输出，通过信号处理电路处理到电机驱动电路，完成偏瘫手臂的控制； 偏瘫侧手臂贴上肌电电极，主动训练按键输入逻辑电路，逻辑电路通过肌肉采集模块采集疲劳检测信号，逻辑电路输出通过信号处理电路处理到电机驱动电路，完成偏瘫手臂的控制。 所述肌电采集模块通过肌电电极采集肌电信号，肌电信号通过高输入阻抗仪表放大器进行阻抗匹配和差分放大，后经过二阶巴特沃斯低通滤波器和二阶高通滤波器完成滤波，然后经过50HZ点阻滤波器抑制工频干扰，最后再经过增益调节放大器输送给逻辑电路。 本技术的有益效果在于:本技术肘关节康复机器人控制装置，克服装置功能单一问题，可根据客户需要和意愿选择训练方式，有一定的助残作用。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术控制方法中控制、驱动、采集信号的示意图； 图2为本技术控制方法中肌电信号采样的原理图。 【具体实施方式】 如图1所示控制、驱动、采集信号的原理图，通过按键的控制方式选择不同的训练模式，训练方式选择按键101设置被动训练按键、对侧训练按键、主动训练按键，动作按键102有上升、下降，停止按键。在被动训练模式下:通过动作按键102发出指令，经过逻辑电路103处理输出，通过被动训练电路104处理到电机驱动电路110完成偏瘫手臂抬臂或者是放臂的控制。对侧训练模式下:在偏瘫侧手臂和健康侧手臂都贴上肌电电极，逻辑电路103通过肌肉采集模块107接收健康侧手臂的运动信号，逻辑电路103根据健康侧手臂的运动信号处理输出，通过对侧训练/主动训练电路105处理到电机驱动电路110完成偏瘫手臂抬臂或者是放臂的控制。主动训练:在偏瘫侧手臂贴上肌电电极，逻辑电路103输出标准训练方式，完成偏瘫侧抬臂或者放臂动作，同时进行疲劳检测108。 良好的肌电采集模块107的引入是肌电控制假手的首要前提，如图2所示为肌电信号采样的原理图。首先通过肌电电极201采集肌电信号，高输入阻抗仪表放大器202的作用是阻抗匹配和差分放大。共模抑制电路203具有高共模抑制比，对来自高输入阻抗缓冲放大器202输出的差分信号进行放大得到单端输出信号，后经过二阶巴特沃斯低通滤波器204和二阶高通滤波器205完成滤波。50HZ陷波器选择点阻滤波器206，点阻滤波器有中心频率可调且不影响衰减深度的特性，方便微调。最后再经过增益调节放大器207，控制放大倍数在一个合适的范围内，最终输送给单片机103。逻辑电路103在获得肌电信号后，对其进行相应处理。首先判断接入的肌电信号是否正常。通过导联脱离检测106对肌电信号进行检测，对异常值的比较，确定导联是否连接正常，如果连接异常，则指示工作不正常。疲劳判断是通过肌电信号频谱的中位频率向低频段偏移实现的。如果检测到疲劳，则停止训练。在训练时，旋转角度模块109实时采集旋转角度，以确保系统运行在一个安全的范围内。逻辑电路103根据实施捕获的特征值发送不同信号给驱动电路110，驱动芯片再驱动电机，完成相应动作。 所述的肌电识别方法是通过时域一频域分析的方法，通过时域特征和频域特征的共同分析，给出标准曲臂和放臂的特征量，只有使用者的肌电信号满足该特征量时，才驱动康复机器人完成相应动作。 装置通过旋转角度模块109实时采样，保证肘关节机械结构的旋转角度在安全范围内。两路ADC通道捕获肌电信号，通过FFT变换获得频域信息，继而获得积分值，峰峰值，中位频率等信息，对不同的动作进行模拟和比较，最终确定使用者的意图，并通过驱动电机表达出来。【权利要求】1.一种肘关节康复机器人控制装置，其特征在于，包括训练方式选择按键、动作按键、逻辑电路、信号处理电路、旋转角度模块、肌肉采集模块、电机驱动电路； 训练方式选择按键包括被动训练按键、对侧训练按键、主动训练按键，动作按键包括上升、下降，停止按键；旋转角度模块将旋转信号送逻辑电路； 被动训练按键和动作按键信号输入逻辑电路处理输出动作指令信号，通过信号处理电路处理到电机驱动电路，完成偏瘫手臂的控制； 偏瘫侧手臂和健康侧手臂贴上肌电电极，对侧训练按键输入逻辑电路，逻辑电路通过肌肉采集模块接收健康侧手臂的运动信号，逻辑电路根据健康侧手臂的运动信号处理输出，通过信号处理电路处理到电机驱动电路，完成偏瘫手臂的控制； 偏瘫侧手臂贴上肌电电极，主动训练按键输入逻辑电路，逻辑电路通过肌肉采集模块采集疲劳检测信号，逻辑电路输出通过信号处理电路处理到电机驱动电路，完成偏瘫手臂的控制。2.根据权利要求1所述肘关节康复机器人控制装置，其特征在于，所述肌电采集模块通过肌电电极采集肌电信号，肌电信号通过高输入阻抗仪表放大器进行阻抗匹配和差分放大，后经过二阶巴特沃斯低通滤波器和二阶高通滤波器完成滤波，然后经过50HZ点阻滤波器抑制工频干扰，最后再经过增益调节放大器输送给逻辑电路。【文档编号】A61H1/02GK204147234SQ201420576472【公开日】2015年2月11日 申请日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种肘关节康复机器人控制装置，其特征在于，包括训练方式选择按键、动作按键、逻辑电路、信号处理电路、旋转角度模块、肌肉采集模块、电机驱动电路；训练方式选择按键包括被动训练按键、对侧训练按键、主动训练按键，动作按键包括上升、下降，停止按键；旋转角度模块将旋转信号送逻辑电路；被动训练按键和动作按键信号输入逻辑电路处理输出动作指令信号，通过信号处理电路处理到电机驱动电路，完成偏瘫手臂的控制；偏瘫侧手臂和健康侧手臂贴上肌电电极，对侧训练按键输入逻辑电路，逻辑电路通过肌肉采集模块接收健康侧手臂的运动信号，逻辑电路根据健康侧手臂的运动信号处理输出，通过信号处理电路处理到电机驱动电路，完成偏瘫手臂的控制；偏瘫侧手臂贴上肌电电极，主动训练按键输入逻辑电路，逻辑电路通过肌肉采集模块采集疲劳检测信号，逻辑电路输出通过信号处理电路处理到电机驱动电路，完成偏瘫手臂的控制。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马达，邹旭辉，赵伟亮，胡鑫，曹武警，喻洪流，孟巧玲，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：新型
国别省市：上海;31
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