训练机器人及控制方法技术

本发明专利技术公开了一种训练机器人及控制方法，其中训练机器人包括第一连杆机构、第二连杆机构、基座、中央处理器和控制装置，第一连杆机构的结构与第二连杆机构的结构相同，且对称设置在基座两侧；中央处理器包括信号接收模块、存储模块、调用模块和控制模块；信号接收模块，用于接收控制装置发送的命令信号；存储模块，用于存储第一连杆机构的运动轨迹和第二连杆机构的运动轨迹；调用模块，用于根据接收到的命令信号，调用存储模块中存储的相应第一连杆机构的运动轨迹和第二连杆机构的运动轨迹；控制模块，用于控制第一连杆机构和第二连杆机构分别按照调用模块调用的第一连杆机构的运动轨迹和第二连杆机构的运动轨迹进行运动；其有效提升了训练效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及训练装置，特别是涉及一种。
技术介绍
脑卒中等中枢神经系统受损者，由于其平衡功能障碍导致生活质量下降，社会医疗成本增加，因此脑卒中等中枢神经系统受损者希望通过训练来恢复一定的运动能力及生活技能。通常，训练是由人们帮助脑卒中等中枢神经系统受损者进行辅导训练，但是这种训练方式需要脑卒中等中枢神经系统受损者自行到指定地点进行训练，并且需要提前进行预约才可进行训练，这就给被训者带来极大的不方便。近年来，训练机器人技术取得了长足发展，融合了现代先进机器人技术的训练机器人不仅能有效缓解训练人员不足的局面，解决脑卒中等中枢神经系统受损者必须到指定地点进行训练所导致的不方便问题，同时，训练机器人所具备的稳定、大量重复性的功能导向运动可有效提升训练效果；但是，训练机器人的运动轨迹较为简单，这在很大程度上限制了其训练效果，延长了训练时间。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统训练机器人运动轨迹简单，从而限制训练效果，延长训练时间的问题，提供一种。一种训练机器人，包括第一连杆机构、第二连杆机构、基座、中央处理器和控制装置，其中:所述第一连杆机构的结构与所述第二连杆机构的结构相同，且对称设置在所述基座两侧；所述中央处理器分别与所述第一连杆机构和所述第二连杆机构连接，包括信号接收模块、存储模块、调用模块和控制模块，其中:所述信号接收模块，用于接收所述控制装置发送的命令信号；所述存储模块，用于存储所述第一连杆机构的运动轨迹和所述第二连杆机构的运动轨迹；所述调用模块，用于根据接收到的所述命令信号，调用所述存储模块中存储的相应所述第一连杆机构的运动轨迹和所述第二连杆机构的运动轨迹；所述控制模块，用于控制所述第一连杆机构和所述第二连杆机构分别按照所述调用模块调用的所述第一连杆机构的运动轨迹和所述第二连杆机构的运动轨迹进行运动。在其中一个实施例中，所述第一连杆机构的运动轨迹与所述第二连杆机构的运动轨迹组合为太极云手。在其中一个实施例中，所述第一连杆机构和所述第二连杆机构均包括5个驱动组件，每个驱动组件均包括伺服电机、伺服驱动器和编码器；所述5个驱动组件依次连接，用于驱动所述第一连杆机构末端和所述第二连杆机构末端到达预设空间任意位置。在其中一个实施例中，所述控制装置为手柄、计算机或移动终端的操作界面。在其中一个实施例中，所述控制模块包括第一控制单元，其中:所述第一控制单元，用于控制所述第一连杆机构的运动的启动与停止和所述第二连杆机构的运动的启动与停止，以及所述第一连杆机构末端的运动速度和所述第二连杆机构末端的运动速度。在其中一个实施例中，还包括两个多轴力传感器，分别设置在所述第一连杆机构末端和所述第二连杆机构末端，用于检测使用者手腕的力学特性；所述控制装置包括自适应反力提示模块，所述控制模块包括第二控制单元，其中:所述自适应反力提示模块，用于发送自适应反力提示命令信号；所述第二控制单元，用于根据所述自适应反力提示命令信号，控制所述多轴力传感器检测所述使用者手腕的力学特性，并根据检测结果控制所述第一连杆机构的末端阻力和所述第二连杆机构的末端阻力。在其中一个实施例中，所述控制装置还包括主动模块和被动模块，所述控制模块还包括第三控制单元和第四控制单元，其中:所述主动模块，用于发送主动模式命令信号；所述第三控制单元，用于当所述使用者带动所述第一连杆机构和所述第二连杆机构分别按照所述第一连杆机构的运动轨迹和所述第二连杆机构的运动轨迹进行训练时，控制所述第一连杆机构提供恒定阻力和所述第二连杆机构提供恒定阻力；所述被动模块，用于发送被动模式命令信号；所述第四控制单元，用于控制所述第一连杆机构和所述第二连杆机构分别按照所述第一连杆机构的运动轨迹和所述第二连杆机构的运动轨迹带动所述使用者完成所述训练。在其中一个实施例中，所述中央处理器还包括修正模块、增强模块和无线通信模块，其中:所述修正模块，用于根据所述使用者肢体状况修正所述第一连杆机构的运动轨迹和所述第二连杆机构的运动轨迹，并将修正后的所述第一连杆机构的运动轨迹和所述第二连杆机构的运动轨迹存储到所述存储模块中；所述增强模块，用于存储所述使用者合法身份信息，并为使用者提供所述第一连杆机构的运动轨迹、所述第二连杆机构的运动轨迹对应的虚拟环境；所述无线通信模块，用于连接互联网，实现固件升级。相应的，基于上述训练机器人工作原理，本专利技术还提供了一种训练机器人控制方法，包括如下步骤:S100，接收控制装置发送的命令信号；S200，调用模块根据所述命令信号，调用存储模块中相应的第一连杆机构的运动轨迹和第二连杆机构的运动轨迹；S300，控制模块根据所述调用模块调用的所述第一连杆机构的运动轨迹和所述第二连杆机构的运动轨迹，控制所述第一连杆机构运动和所述第二连杆机构运动。在其中一个实施例中，还包括如下步骤:S300’，当所述命令信号为自适应反力提示命令信号时，控制多轴力传感器检测使用者手腕的力学特性；S310’，根据所述检测结果控制所述第一连杆机构的末端阻力和所述第二连杆机构的末端阻力。在其中一个实施例中，还包括如下步骤:S400,当所述命令信号为主动模式命令信号时，使用者带动所述第一连杆机构和所述第二连杆机构分别按照所述第一连杆机构的运动轨迹和所述第二连杆机构的运动轨迹进行训练，同时，控制所述第一连杆机构提供恒定阻力和所述第二连杆机构提供恒定阻力；S410，当所述命令信号为被动模式命令信号时，控制所述第一连杆机构和所述第二连杆机构分别按照所述第一连杆机构的运动轨迹和所述第二连杆机构的运动轨迹带动所述使用者完成所述训练；S420，当所述使用者进行所述训练时，根据所述使用者肢体状况修正所述第一连杆机构的运动轨迹和所述第二连杆机构的运动轨迹，并将修正后的所述第一连杆机构的运动轨迹和所述第二连杆机构的运动轨迹存储到所述存储模块中。本专利技术提供的一种，其中训练机器人包括第一连杆机构、第二连杆机构、基座、中央处理器和控制装置，通过将第一连杆机构和第二连杆机构对称设置在基座两侧，中央处理器分别与第一连杆机构和第二连杆机构连接，中央处理器根据控制装置发送的命令信号调用存储模块中相应的适用于使用者训练的第一连杆机构的运动轨迹和第二连杆机构的运动轨迹，并控制第一连杆机构和第二连杆机构分别按照调用的相应第一连杆机构的运动轨迹和第二连杆机构的运动轨迹进行运动，从而实现使用者按照第一连杆机构的运动轨迹和第二连杆机构的运动轨迹进行训练，其有效解决了传统的训练机器人运动轨迹简单，从而限制训练效果，延长训练时间的问题。【附图说明】图1为训练机器人结构示意图；图2为训练机器人一具体实施例结构示意图；图3为训练机器人另一具体实施例第一运动轨迹示意图；图4为训练机器人另一具体实施例第二运动轨迹示意图；图5为训练机器人另一具体实施例第三运动轨迹示意图；图6为训练机器人控制方法一具体实施例流程图。【具体实施方式】为使本专利技术技术方案更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。参见图1至图5, —种训练机器人100,包括第一连杆机构110、第二连杆机构120、基座130、中央处理器140和控制装置150，其中:第一连杆机构110的结构与第二连杆机构120的结构相同，且对称设置在基座130两侧；中央处理器140分别与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种训练机器人，其特征在于，包括第一连杆机构、第二连杆机构、基座、中央处理器和控制装置，其中：所述第一连杆机构的结构与所述第二连杆机构的结构相同，且对称设置在所述基座两侧；所述中央处理器分别与所述第一连杆机构和所述第二连杆机构连接，包括信号接收模块、存储模块、调用模块和控制模块，其中：所述信号接收模块，用于接收所述控制装置发送的命令信号；所述存储模块，用于存储所述第一连杆机构的运动轨迹和所述第二连杆机构的运动轨迹；所述调用模块，用于根据接收到的所述命令信号，调用所述存储模块中存储的相应所述第一连杆机构的运动轨迹和所述第二连杆机构的运动轨迹；所述控制模块，用于控制所述第一连杆机构和所述第二连杆机构分别按照所述调用模块调用的所述第一连杆机构的运动轨迹和所述第二连杆机构的运动轨迹进行运动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：左国坤，张文武，宋涛，郑华文，陈建华，徐佳琳，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33