康复机器人的训练方法及康复机器人技术

本发明专利技术公开了一种康复机器人的训练方法及康复机器人，康复机器人包括机器人柜体和机器人手臂，机器人手臂设在机器人柜体上用于协助训练，康复机器人具有适于人带动机器人手臂运行的主动模式以及适于机器人手臂带动人运行的被动模式，康复机器人的训练方法包括：步骤S1，运行被动模式并记录机器人手臂的伸展位置和弯曲位置，伸展位置为适于带动人腿伸展至预定状态的位置，弯曲位置为适于带动人腿弯曲至预定状态的位置；步骤S2，机器人手臂在伸展位置和弯曲位置之间往复运行以协助训练。根据本发明专利技术的康复机器人的训练方法，通过主动模式结合被动模式的训练能够更有效的加强患者的伸展肌肉范围，促进肌力和关节活动以达到训练康复效果。

Training method of rehabilitation robot and rehabilitation robot

The invention discloses a training method of rehabilitation robot and rehabilitation robot and rehabilitation robot includes a robot body and robot arm, the robot arm robot in the cabinet to assist training, rehabilitation robot is suitable for people to drive the main mode of operation and the moving robot arm for moving robot arm with passive mode of operation, including the training method of rehabilitation robot step S1: operation of passive mode and record the robot arm extended position and a bent position, extended position for driving people to a predetermined state of leg position, bending position is suitable for driving legs bent to a predetermined state position; step S2, the robot arm running between the extended position and reciprocating bending position to assist in training. According to the training method of rehabilitation robot of the invention, the active mode combined with passive mode of training can effectively improve patients' stretch muscles, muscle strength and promote joint activities to achieve the effect of rehabilitation training.

【技术实现步骤摘要】
康复机器人的训练方法及康复机器人
本专利技术涉及医疗器械
，特别是涉及一种康复机器人的训练方法及康复机器人。
技术介绍
相关技术中，关于下肢的主动被动康复运动器械，主要是基于简单的循环踩踏动作，类似康复脚踏车，进行简单的阻力控制。然而，上述训练方法的控制精度差，只能实现基础的圆周运动。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种康复机器人的训练方法，所述康复机器人的训练方法可以使患者更好地进行主被动训练，且控制精度提高。本专利技术的另一个目的在于提出一种康复机器人，所述康复机器人适于采用上述所述的康复机器人的训练方法进行康复训练。根据本专利技术第一方面实施例的康复机器人的训练方法，所述康复机器人包括机器人柜体和机器人手臂，所述机器人手臂设在所述机器人柜体上用于协助训练，所述康复机器人具有适于人带动机器人手臂运行的主动模式以及适于机器人手臂带动人运行的被动模式，所述康复机器人的训练方法包括：步骤S1，运行被动模式并记录所述机器人手臂的伸展位置和弯曲位置，所述伸展位置为适于带动人腿伸展至预定状态的位置，所述弯曲位置为适于带动人腿弯曲至预定状态的位置；步骤S2，所述机器人手臂在所述伸展位置和所述弯曲位置之间往复运行以协助训练。根据本专利技术实施例的康复机器人的训练方法，所述康复机器人具有主动模式和被动模式，所述机器人手臂在所述伸展位置和所述弯曲位置之间往复运行，可以协助患者进行康复训练。这样通过主动模式结合被动模式的训练能够更有效的加强患者的伸展肌肉范围，防止肌肉关节僵硬和肢体挛缩，促进肌力和关节活动，以达到训练康复效果。另外，根据本专利技术上述实施例的康复机器人的训练方法还具有如下附加的技术特征：根据本专利技术的一些实施例，所述康复机器人的训练方法还包括：接收所述康复机器人的治疗信息，且所述步骤S2根据所述治疗信息协助训练，所述治疗信息包括时间、速度以及机器人手臂旋转角度中的至少一种。根据本专利技术的一些实施例，所述步骤S2包括：所述机器人手臂位于所述弯曲位置时所述机器人手臂进入所述主动模式，并使所述机器人手臂具有预定大小的阻尼力以使所述机器人手臂在受到预定大小的推力后运行。进一步地，所述机器人手臂在所述弯曲位置以及从所述弯曲位置朝所述伸展位置移动的过程中检测所述机器人手臂所受的推力，根据所述机器人手臂所受推力调节所述阻尼力以适于人腿推动所述机器人手臂朝所述伸展位置运动。进一步地，所述阻尼力与所述机器人手臂所受推力呈正比例。根据本专利技术的一些实施例，所述步骤S2还包括：所述机器人手臂位于所述伸展位置时，所述机器人手臂进入被动模式并运行至所述弯曲位置。根据本专利技术的一些实施例，所述步骤S2还包括：所述机器人手臂在所述伸展位置以及从所述伸展位置朝所述弯曲位置移动的过程中检测所述机器人手臂所受的拉力，在机器人手臂所受拉力大于预定大小时进入被动模式。根据本专利技术的一些实施例，所述步骤S1还包括：在运行所述被动模式前，输入机器人手臂运行信息，并在所述机器人手臂的伸展位置和弯曲位置记录完成后，将所述机器人手臂运行信息与所述机器人手臂的伸展位置和弯曲位置关联存储，所述机器人手臂运行信息包括机器人手臂运行角度。根据本专利技术第二方面实施例的康复机器人，所述康复机器人适于采用上述所述的康复机器人的训练方法进行康复训练，所述康复机器人包括：机器人柜体；机器人手臂，所述机器人手臂设在所述机器人柜体上用于协助训练，所述机器人手臂上设有固定支撑装置；驱动装置，所述驱动装置与所述机器人手臂相连以驱动所述机器人手臂活动；位置检测组件，所述位置检测组件用于检测所述机器人手臂的位置；控制器，所述控制器与所述位置检测组件和所述机器人手臂相连，所述控制器用于接收并记录所述机器人手臂的伸展位置和弯曲位置并控制所述机器人手臂在所述伸展位置和所述弯曲位置之间往返运动，所述伸展位置为适于带动人腿伸展至预定状态的位置，所述弯曲位置为适于带动人腿弯曲至预定状态的位置。进一步地，所述机器人手臂包括大臂和小臂，所述大臂的一端与所述机器人柜体铰接，所述小臂的一端与所述大臂的另一端铰接，且所述小臂的另一端设有固定支撑装置。进一步地，所述驱动装置包括用于驱动所述大臂旋转的第一电机、用于驱动所述小臂旋转的第二电机；所述位置检测组件包括第一编码器和第二编码器，所述第一编码器与所述第一电机相连以检测所述第一电机的旋转角度，所述第二编码器与所述第二电机相连以检测所述第二电机的旋转角度，所述第一编码器和所述第二编码器配合以确定所述机器人手臂的位置。进一步地，所述驱动装置还包括用于驱动所述固定支撑装置运动的第三电机，所述位置检测组件还包括第三编码器，所述第三编码器与所述第三电机相连以检测所述第三电机的旋转角度，所述第一编码器、所述第二编码器以及所述第三编码器配合以确定所述机器人手臂的位置。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术实施例的康复机器人的训练方法流程图；图2是根据本专利技术实施例的康复机器人的原理示意图；图3是根据本专利技术实施例的康复机器人的训练方法中阻尼力与运动速度的函数关系示意图；图4是根据本专利技术实施例的康复机器人的结构示意图；图5是根据本专利技术实施例的康复机器人与患者的相对位置示意图；图6是根据本专利技术实施例的康复机器人的另一个结构示意图。附图标记：康复机器人100，机器人柜体1，升降座11，机器人手臂2，大臂21，小臂22，固定支撑装置3，脚固定器31，小腿支撑32，连接件33，压力感知模块34，驱动装置4，第一电机41，第二电机42，第三电机43。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。康复医疗在一定的条件许可下，极力推荐在有能力的情况下进行主动训练，这样更有利于肢体的康复。特别是针对帕金森患者的症状较为严重，在生活中丧失了生活自理能力，关节主动或被动训练是每天不可缺少的。主动结合被动活动训练能够更有效的加强患者的伸展肌肉范围，防止肌肉关节僵硬和肢体挛缩，促进肌力和关节活动，以达到训练康复效果。在康复医疗领域，如德国MOTOmed(康复医疗设置的名称)在国内外康复医院很普及，并得到广泛的认可。本专利技术利用电机力矩反馈，利用主动被动康复训练的理念，结合SCARA机器人的特点，提出一种实现主被动康复训练方法。日本开发的SCARA平面关节式机器人是目前使用最广泛的机器人。其最早是在1978年由日本山梨大学牧野洋专利技术，该型机器人在此后的装配作业中得到了广泛应用，其具有四个运动自由度，该系列的操作手(例如机器人手臂)在其动作空间的四个方向具有有限刚度，而在剩下的其余两个方向上具有无限大刚度。SCARA机器人结构紧凑、动作灵活，速度快、位置精度高。随着中国机器人的广泛，机器人的零部件也得到了很大发展，价格成本不断下降。下面结合图1至图6详细描述根据本专利技术实施例的康复机器人的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种康复机器人的训练方法，所述康复机器人包括机器人柜体和机器人手臂，所述机器人手臂设在所述机器人柜体上用于协助训练，所述康复机器人具有适于人带动机器人手臂运行的主动模式以及适于机器人手臂带动人运行的被动模式，其特征在于，所述训练方法包括：步骤S1，运行被动模式并记录所述机器人手臂的伸展位置和弯曲位置，所述伸展位置为适于带动人腿伸展至预定状态的位置，所述弯曲位置为适于带动人腿弯曲至预定状态的位置；步骤S2，所述机器人手臂在所述伸展位置和所述弯曲位置之间往复运行以协助训练。

【技术特征摘要】
1.一种康复机器人的训练方法，所述康复机器人包括机器人柜体和机器人手臂，所述机器人手臂设在所述机器人柜体上用于协助训练，所述康复机器人具有适于人带动机器人手臂运行的主动模式以及适于机器人手臂带动人运行的被动模式，其特征在于，所述训练方法包括：步骤S1，运行被动模式并记录所述机器人手臂的伸展位置和弯曲位置，所述伸展位置为适于带动人腿伸展至预定状态的位置，所述弯曲位置为适于带动人腿弯曲至预定状态的位置；步骤S2，所述机器人手臂在所述伸展位置和所述弯曲位置之间往复运行以协助训练。2.根据权利要求1所述的康复机器人的训练方法，其特征在于，所述训练方法还包括：接收所述康复机器人的治疗信息，且所述步骤S2根据所述治疗信息协助训练，所述治疗信息包括时间、速度以及机器人手臂旋转角度中的至少一种。3.根据权利要求1所述的康复机器人的训练方法，其特征在于，所述步骤S2包括：所述机器人手臂位于所述弯曲位置时所述机器人手臂进入所述主动模式，并使所述机器人手臂具有预定大小的阻尼力以使所述机器人手臂在受到预定大小的推力后运行。4.根据权利要求3所述的康复机器人的训练方法，其特征在于，所述机器人手臂在所述弯曲位置以及从所述弯曲位置朝所述伸展位置移动的过程中检测所述机器人手臂所受的推力，根据所述机器人手臂所受推力调节所述阻尼力以适于人腿推动所述机器人手臂朝所述伸展位置运动。5.根据权利要求4所述的康复机器人的训练方法，其特征在于，所述阻尼力与所述机器人手臂所受推力呈正比例。6.根据权利要求1-5中任一项所述的康复机器人的训练方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：所述机器人手臂位于所述伸展位置时，所述机器人手臂进入被动模式并运行至所述弯曲位置。7.根据权利要求1-5中任一项所述的康复机器人的训练方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：所述机器人手臂在所述伸展位置以及从所述伸展位置朝所述弯曲位置移动的过程中检测所述机器人手臂所受的拉力，在机器人手臂所受拉力大于预定大小时进入被动模式。8.根据权利要求1-6中任一项所述的康复机器人的...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫元劲，冯亚磊，河野贵之，村田健一，
申请(专利权)人：广东美的安川服务机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44