步态康复训练机器人及用于该机器人的力反馈控制方法技术

本发明专利技术属于医疗器械领域，具体公开了步态康复训练机器人及用于该机器人的力反馈控制方法。通过在步态康复训练机器人上设置三维力传感器，实时的测量使用者在行走时与步态康复训练机器人之间的作用力，并将其用于反馈调控步态康复机器人的运动。本方法使用方便，不受场地限制，成本低廉，可以较好的使步态康复训练机器人跟随用户的行走速度以及输出足够的牵引力，从而达到帮助用户行走的目的，还可以避免对用户造成二次伤害，拥有较高的可靠性以及较好的推广前景。

Gait rehabilitation training robot and force feedback control method for the same

The invention belongs to the field of medical instruments, and specifically discloses a gait rehabilitation training robot and a force feedback control method for the robot. By setting the three-dimensional force sensor in the gait rehabilitation training robot, the real-time measurement between walking and gait rehabilitation training robot force, which are used for feedback control gait rehabilitation robot. This method is easy to use, without space constraints, low cost, can make enough traction better gait rehabilitation training robot to follow the user's walking speed and output, so as to help the user to walk, but also can avoid causing two damage to the user, has high reliability and good promotion prospects.

【技术实现步骤摘要】
步态康复训练机器人及用于该机器人的力反馈控制方法
本专利技术属于医疗器械领域，具体涉及步态康复训练机器人及用于该机器人的力反馈控制方法。
技术介绍
步态康复训练机器人是一类能够自动提供减负帮助以及行走辅助的智能器械。传统的步态康复过程需要大量的康复治疗专家参与，这极大的消耗了人力以及国家财力，因此步态康复训练机器人具有非常大的研究价值。国内外有许多步态康复训练机器人的研究，但是大多数机器人的运动轨迹是预先编好的，不能够主动识别人的运动意图并按照人的运动意图辅助人的运动。并且这些机器人很有可能因为机器人运行与用户的动作不匹配而造成二次伤害，因此非常有必要提出一种新的控制方法，使步态康复训练机器人能够跟随用户的行走并提供合适的辅助作用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术中步态康复训练机器人不能根据用户的实际运动调整自身运动的问题，并提供一种新型的用于步态康复训练机器人的力反馈控制方法。本专利技术中所涉及的部分名词含义如下：行走速度是指人在行走时躯干向前移动的速度，可以通过放置在用户下肢的可穿戴传感器系统进行测量。竖直方向是指重力加速度的方向，水平方向是指与重力加速度垂直的方向。本文档来自技高网...

【技术保护点】
步态康复训练机器人，其特征在于，包括：本体、控制单元、扶手、用于测量用户作用于扶手上作用力的力传感器、用于检测用户行走速度的可穿戴传感器和用于驱动本体移动的驱动机构，所述扶手设置于本体上部，所述驱动机构设置于本体下部，所述力传感器设置于所述扶手的上部、内部或扶手与所述本体连接的位置；所述控制单元与所述力传感器及驱动机构电连接，所述可穿戴传感器与所述控制单元有线或无线连接。

【技术特征摘要】
1.步态康复训练机器人，其特征在于，包括：本体、控制单元、扶手、用于测量用户作用于扶手上作用力的力传感器、用于检测用户行走速度的可穿戴传感器和用于驱动本体移动的驱动机构，所述扶手设置于本体上部，所述驱动机构设置于本体下部，所述力传感器设置于所述扶手的上部、内部或扶手与所述本体连接的位置；所述控制单元与所述力传感器及驱动机构电连接，所述可穿戴传感器与所述控制单元有线或无线连接。2.用于步态康复训练机器人的力反馈控制方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）可穿戴传感器测量用户实时的行走速度，力传感器测量本体与用户之间的作用力；（2）所述可穿戴传感器及将其所测得的行走速度反馈给步态康复机器人的控制单元，所述力传感器将其测得的作用力反馈给步态康复训练机器人的控制单元；（3）步态康复训练机器人的控制单元根据所反馈的用户行走速度调整本体运行速度，使本体运行速度与用户行走速度一致，并根据所反馈的作用力反馈调节本体运行速度，使本体跟随用户的行走速度运行并提供给用户牵引力。3.如权利要求2所述的用于步态康复训练机器人的力反馈控制方法，其特征在于：所述力传感器测得的作用力包括竖直方向上步态康复训练机器人提供给用户上肢的支撑力以及水平方向上提供给用户的实际牵引力。4.如权利要求3所述的用于步态康复训练机器人的力反馈控制方法，其特征在于：可穿戴传感器测量的用户行走速度作为基础速度设定量发送给步态康复训练机器人的控制单元，控制单元控制本体的驱动机构的运行速度，使本体的运行速度与用户行走速度一致，步态康复训练机器人计算的理论牵引力作为牵引力设定值发送给该机器人的控制单元，通过与力传感器测量的实际牵引力比较，反馈调节本体的运行速度。5.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘涛，王磊，陈众贤，董天云，韩梅梅，
申请(专利权)人：杭州福祉医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33