一种单关节助力康复装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及人体康复设备技术领域，具体为一种单关节助力康复装置，其结构简单，穿戴方便，能够根据人体手臂实际恢复情况和恢复意愿自动调整助力动作幅度，保证良好的康复效果，其包括：穿戴固定单元，由铰接的前臂和后臂构成，所述前臂和所述后臂上分别安装有绑带；电机，用于实现前臂和后臂相对转动，其特征在于，其还包括：表面肌电传感器，电控连接控制单元，用于检测穿戴者手臂的肌电信号；控制单元，用于接收上述肌电信号进行计算处理，输出电机的控制信号；电机驱动单元，用于电机的驱动控制。

A single joint assisted rehabilitation device

The invention relates to the technical field of human rehabilitation equipment, in particular to a single joint power recovery device has the advantages of simple structure, convenient wear, according to the actual situation of recovery and restoration of the human arm will automatically adjust the power range of movement, to ensure the rehabilitation effect, good wear includes a fixing unit, consisting of articulated arm and a rear arm. The forearm and the rear arm are respectively arranged on the strap; motor, used to implement the forearm and arm relative rotation, which is characterized in that it also includes: surface electromyography sensor, electrically connected with the control unit for EMG detection the wearer's arm; the control unit is used for receiving the EMG signal to compute, control the output signal of the motor; the motor drive unit for driving motor control.

【技术实现步骤摘要】
一种单关节助力康复装置
本专利技术涉及人体康复设备
，具体为一种单关节助力康复装置。
技术介绍
关节损伤经常发生在车祸或者激烈碰撞时，一旦关节处有损伤，需要及时进行治疗处理，必要时需要打石膏进行固定，恢复时间较长，由于手臂或者腿长时间处于伸直状态，当取下固定时，手臂或者腿一时难以适应弯曲动作，此时需要借助助力设备进行辅助康复训练，目前的助力设备，功能丰富的体积庞大，只适用于医院病房，平时操作也不方便，也有一些小型的助力设备，但是其功能单一，只能根据开关调节几档输出，实现几个固定的不同幅度的弯曲动作，在使用过程中无法根据康复实际情况实时进行调整驱动幅度，只能被动的进行动作，康复效果不理想。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种单关节助力康复装置，其结构简单，穿戴方便，能够根据人体手臂实际恢复情况和恢复意愿自动调整助力动作幅度，保证良好的康复效果。其技术方案是这样的：一种单关节助力康复装置，其包括：穿戴固定单元，由铰接的前臂和后臂构成，所述前臂和所述后臂上分别安装有绑带；电机，用于实现前臂和后臂相对转动，其特征在于，其还包括：表面肌电传感器，电控连接控制单元，用于检测穿戴者手臂的肌电信号；控制单元，用于接收上述肌电信号进行计算处理，输出电机的控制信号；电机驱动单元，用于电机的驱动控制。其进一步特征在于，所述控制单元包括主控板、显示屏单元、电源单元，所述主控板包括ARM单元，用于接收肌电信号进行计算处理并输出驱动电机的控制信号；所述显示屏单元，用于显示工作状态；所述电源单元，用于主控板和电机的供电；其还包括穿戴方向检测单元，用于检测穿戴者的穿戴方向；穿戴检测单元包括自动检测装置和手动检测装置，所述自动检测装置包括安装于所述电机侧的三轴加速度传感器，所述手动检测装置包括布置于所述前臂两侧的挡块，所述挡块连接控制开关；所述控制单元、电机驱动单元集成于控制盒内；所述绑带为可伸缩绑带。采用本专利技术的装置后，通过表面肌电传感器实时采集手臂的肌电信号，获取手臂实际恢复情况和恢复意愿，控制单元进行计算处理后，控制电机工作在合适的频率和转动幅度下，解决了现有技术中不能自动调整助力动作幅度的问题，保证了良好的康复效果。附图说明图1为本专利技术结构示意图；图2为本专利技术控制原理示意图；图3为本专利技术康复装置使用流程示意图；图4为图1中A-A处剖视放大图。具体实施方式见图1，图2所示，一种单关节助力康复装置，其包括：穿戴固定单元，由铰接的前臂1和后臂2构成，前臂1和后臂2上分别安装有绑带3，绑带3采用可伸缩绑带，使得手臂和腿可以通用；电机4，用于实现前臂1和后臂2相对转动，可以采用直流无刷电机，为手臂关节的康复运动提供输出扭矩；表面肌电传感器5，电控连接控制单元，贴在穿戴者手臂表面，用于检测穿戴者手臂的肌电信号；控制单元，包括主控板7、显示屏单元8、电源单元9，主控板7包括ARM单元，用于接收肌电信号进行计算处理并输出电机4的控制信号，显示屏单元8，用于显示工作状态；电源单元9，用于主控板7和电机4的供电；电机驱动单元6，用于电机4的驱动控制；穿戴检测单元，自动检测装置和手动检测装置，自动检测装置包括安装于电机4侧的三轴加速度传感器10，可以用于检测穿戴者是穿戴在左手臂还是右手臂，三轴加速度传感器连接主控板7实现自动检测，而手动检测设备则需要穿戴者手动操作，手动检测装置包括布置于前臂1两侧的挡块13，挡块13连接控制开关14，通过拨动控制开关14实现挡块13的降下和升起，图4所示状态，下方的挡块13落下，阻挡前臂2的转动，是的前臂只能向上转动，此时穿戴在左手臂，保证前臂2不会向下转动导致手臂发生弯折，实现了双保险，有效避免了设备误操作而造成对人体的损伤。为了使得设备结构简单，使用起来便捷，将控制单元、电机驱动单元6集成于控制盒12内，整体结构简洁。ARM单元提供核心算法及电机控制功能，预留双通道差分肌电信号放大、滤波、采样功能，具有与电机驱动模块CAN总线通信控制功能，能够获取电机旋转编码器表征的关节角度增量信息，用户可通过操作按键11输入控制命令和配置信息，同时对实时表面肌电传感器5采集的的肌电信号进行处理，结合核心控制算法及预设模式，实现对产生助力作用的电机4的控制驱动输出。具体的康复过程如下所述：见图3，穿戴者穿戴完毕后开机，系统通过自动和手动两种方式判断当前穿戴手臂是否正确，选择康复模式，如果是被动模式，设定康复运动参数，电机开始工作实现康复运动，如果是主动模式，穿戴者自己活动关节，表面肌电传感器5检测到穿戴者运动状态下肌电信号，主控板7接收后自动计算处理，输出电机控制信号，为手臂关节康复提供合适的助力进行康复，随着康复过程助力根据实际情况自动调整。实际使用过程中，为保障康复训练安全性，系统对恢复训练可操作的最大安全角度、训练时间等关键指标均可灵活设置，亦可满足不同康复阶段的实际需求。同时系统具有双通道肌电输入，可实现自主恢复和被动恢复两种训练模式，同时也可监控恢复训练过程中肌肉的疲劳程度，进一步保障恢复训练的安全性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单关节助力康复装置，其包括：穿戴固定单元，由铰接的前臂和后臂构成，所述前臂和所述后臂上分别安装有绑带；电机，用于实现前臂和后臂相对转动，其特征在于，其还包括：表面肌电传感器，电控连接控制单元，用于检测穿戴者手臂的肌电信号；控制单元，用于接收上述肌电信号进行计算处理，输出电机的控制信号；电机驱动单元，用于电机的驱动控制。

【技术特征摘要】
1.一种单关节助力康复装置，其包括：穿戴固定单元，由铰接的前臂和后臂构成，所述前臂和所述后臂上分别安装有绑带；电机，用于实现前臂和后臂相对转动，其特征在于，其还包括：表面肌电传感器，电控连接控制单元，用于检测穿戴者手臂的肌电信号；控制单元，用于接收上述肌电信号进行计算处理，输出电机的控制信号；电机驱动单元，用于电机的驱动控制。2.根据权利要求1所述的一种单关节助力康复装置，其特征在于，所述控制单元包括主控板、显示屏单元、电源单元，所述主控板包括ARM单元，用于接收肌电信号进行计算处理并输出驱动电机的控制信号；所述显示屏单元，用于显示工作状态；所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：华晓东，祁云峰，周定法，
申请(专利权)人：无锡智开医疗机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32