【技术实现步骤摘要】
上肢康复机器人控制系统
本专利技术涉及一种医疗康复机器人，具体涉及一种上肢康复机器人控制系统及方法。
技术介绍
根据《中国心血管病报告2017》报告显示，我国脑卒中患者已达到1300万，并且脑卒中发生率正以每年8.7％的增速增长。脑卒中患者发病后通常会留下许多后遗症，其中，约85％的患者伴有一侧上肢功能障碍，现有的医学理论和实践数据证明，正确、科学、合理的康复训练对于肢体运动功能的恢复起到十分重要的作用。传统治疗方式主要依靠医护人员对患者进行一对一的辅助训练，这种训练模式耗时耗力，且缺乏量化和客观评价。随着机器人技术的不断发展，人工智能科技的不断创新，将机器人技术与医学理论相结合，为康复治疗提供了新的途径。康复机器人不仅能有效的减轻医护人员的负担，长期、稳定、客观地辅助患者进行康复训练，而且还可提供多种准确的康复训练量化数据，便于医护人员根据这些反馈数据为病患制定更合理的训练计划。目前国内针对外骨骼式上肢康复机器人的控制方式比较单一，人机交互性差。国内哈尔滨工业大学的5个电机驱动的5－DOF上肢外骨骼康复训练器、控制电路通过角度测量等传感器实现机器人运动模态控制和...
【技术保护点】
1.一种上肢康复机器人控制系统，包括上位机(4)、轨迹控制模块(1)、肌电控制模块(2)、语音控制模块(3)、MCU模块(5)、安全检测模块(6)、动力驱动模块(7)和训练机构(8)，其特征在于：所述上位机(4)，用于选择不同的训练模式，通过蓝牙/WIFI发送指令信号给MCU模块(5)；所述轨迹控制模块(1)，用于控制训练机构(8)实现已定义轨迹及自定义轨迹运动进行康复训练，已定义轨迹采用预先存储在数据存储SD卡中的轨迹数据，自定义轨迹是医生根据患者的特殊情况，制定的适合患者的运动轨迹；所述肌电控制模块(2)采集健侧手臂运动时的肌电信号和轨迹控制模块(1)根据不同的轨迹产生...
【技术特征摘要】
1.一种上肢康复机器人控制系统，包括上位机(4)、轨迹控制模块(1)、肌电控制模块(2)、语音控制模块(3)、MCU模块(5)、安全检测模块(6)、动力驱动模块(7)和训练机构(8)，其特征在于：所述上位机(4)，用于选择不同的训练模式，通过蓝牙/WIFI发送指令信号给MCU模块(5)；所述轨迹控制模块(1)，用于控制训练机构(8)实现已定义轨迹及自定义轨迹运动进行康复训练，已定义轨迹采用预先存储在数据存储SD卡中的轨迹数据，自定义轨迹是医生根据患者的特殊情况，制定的适合患者的运动轨迹；所述肌电控制模块(2)采集健侧手臂运动时的肌电信号和轨迹控制模块(1)根据不同的轨迹产生的位置信号，并分别通过canopen通讯协议传输至MCU模块(5)；所述语音控制模块(3)，用于对非特定语音进行识别，采集并处理语音信号，并利用SPI通讯协议传输至MCU模块；所述安全检测模块(6)，用于采集传输训练机构使用过程中患者的运动信息和生理信息以及训练机构的作用力，同时形成反馈予以输出给MCU模块；所述动力驱动模块(7)，包括三组带有伺服驱动系统的伺服电机，分别用以驱动训练器机构中外骨骼的肩关节和肘关节运动；所述训练机构为7-DOF上肢外骨骼机器人，7-DOF上肢外骨骼机器人具有3个驱动自由度，4个非驱动自由度，7-DOF上肢外骨骼机器人的肩关节和肘关节上分别装有动力驱动模块的带有伺服驱动系统的无刷直流电机，用于辅助患者进行康复训练；在7-DOF的作用下，7-DOF上肢外骨骼机器人实现肩关节的屈曲/伸展、内收/外展、内旋/外旋，肘关节的屈曲/伸展和腕关节的屈曲/伸展、内收/外展、内旋/外旋运动；所述MCU模块，用于接收和处理上位机(4)、轨迹控制模块(1)、肌电控制模块(2)、语音控制模块(3)、安全检测模块(6)传送的信息，产生相应的执行指令，并传输至动力驱动模块(7)，控制训练机构(8)实现各训练模式。2.根据权利要求1所述的上肢康复机器人控制系统，其特征在于：自定义轨迹模式下，医生手动控制上肢外骨骼机器人的机械臂运动，并由动力驱动模块(7)中的增量式编码器采集各关节运动位置信号，将手动调节设定的位置信号反馈给MCU模块(5)，MCU模块(5)将机械臂运行过程中的位置采集数据和伺服电机驱动数据通过SPI通信方式存储到数据存储SD卡中，形成自定义轨迹，以备做康复训练计划；同时，用户可将主动训练采集的轨迹数据和自定义轨迹数据从数据存储SD卡读入上位机(4)中进行数据分析，或将上位机(4)中由软件模拟的轨迹导入数据存储SD卡中，用于康复训练。3.根据权利要求1所述的上肢康复机器人控制系统，其特征在于：所述安全检测模块包括采集上肢运动关节...
【专利技术属性】
技术研发人员：喻洪流，邓露露，王峰，孟巧玲，余杰，谢巧莲，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。