一种下肢康复训练机器人及方法技术

本发明专利技术公开一种下肢康复训练机器人及方法，装置包括：腰带、控制盒、健侧大腿装置以及患侧大腿装置；所述腰带固定在患者的腰部；所述控制盒固定在所述腰带上；所述健侧大腿装置固定于患者的健康侧腿上，并通过所述腰带与所述控制盒连接；所述患侧大腿装置固定于患者的患病侧腿上，并通过所述腰带与所述控制盒连接；所述控制盒用于采集健侧大腿装置运动状态信号，并根据所述运动状态信号控制所述患侧大腿装置运动。本发明专利技术中的上述装置能够实现患者健侧腿对患侧腿的镜像运动引导，实现边采集边运动，能够适用于不同的患者。

A Robot and Method for Rehabilitation Training of Lower Limbs

【技术实现步骤摘要】
一种下肢康复训练机器人及方法
本专利技术涉及医疗康复领域，特别是涉及一种下肢康复训练机器人及方法。
技术介绍
现有的康复技术是一般采用人工按摩，机械牵引等方式进行康复，近几年开始有部分外骨骼等康复产品陆续问世，但采用的仍是被动康复方式，即设置好康复程序，被动的引导进行康复，康复效果较差，不能根据不同的患者，采取不同的康复曲线，时间长了，经常变成健腿拖着患腿走路，达不到理想的康复效果，严重影响了患者的身体康复和心里健康，造成了患者不可磨灭的伤痛。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种下肢康复训练机器人及方法，实现患者健侧腿对患侧腿的镜像运动引导。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种下肢康复训练机器人，所述机器人包括：腰带、控制盒、健侧大腿装置以及患侧大腿装置；所述腰带固定在患者的腰部；所述控制盒固定在所述腰带上；所述健侧大腿装置固定于患者的健康侧腿上，并通过所述腰带与所述控制盒连接；所述患侧大腿装置固定于患者的患病侧腿上，并通过所述腰带与所述控制盒连接；所述控制盒用于采集健侧大腿装置运动状态信号，并根据所述运动状态信号控制所述患侧大腿装置运动。可选的，所述控制盒包括：主控制器和分控制器；所述主控制器与所述分控制器连接，所述主控制器用于采集所述健侧大腿装置运动状态信号，并根据所述运动状态信号生成动作曲线；所述分控制器用于接收所述动作曲线，并根据所述动作曲线控制所述患侧大腿装置运动。可选的，所述健侧大腿装置包括：健侧连接板、髋部关节信号发生器、健侧大腿支柱、膝部信号发生器、健侧小腿支柱、健侧脚踝固定部以及健侧脚板固定部；所述健侧连接板的一端与所述腰带连接，所述健侧连接板的另一端与所述髋部关节信号发生器、所述健侧大腿支柱、所述膝部信号发生器、所述健侧小腿支柱、所述健侧脚踝固定部以及所述健侧脚板固定部依次连接。可选的，所述患侧大腿装置包括：患侧连接板、髋部关节电机、患侧大腿支柱、膝部关节电机、患侧小腿支柱、患侧脚踝固定部以及患侧脚板固定部；所述患侧连接板的一端与所述腰带连接，所述患侧连接板的另一端与所述髋部关节电机、所述患侧大腿支柱、所述膝部关节电机、所述患侧小腿支柱、所述患侧脚踝固定部以及所述患侧脚板固定部依次连接。本专利技术另外提供一种下肢康复训练方法，所述训练方法应用于上述康复装置，所述训练方法包括：通过髋部关节信号发生器采集健侧腿的髋部运动状态信号，并将所述髋部运动状态信号发送至主控制器；通过膝部信号发生器采集健侧腿的膝部运动状态信号，并将所述膝部运动状态信号发送至主控制器；通过所述主控制器对所述髋部运动状态信号和所述膝部运动状态信号进行解码；对解码后的所述髋部运动状态信号和所述膝部运动状态信号进行处理形成动作曲线；分控制器根据所述动作曲线控制髋部关节电机以及膝部关节电机转动，带动患者的患侧大腿运动。可选的，所述对解码后的所述髋部运动状态信号和所述膝部运动状态信号进行处理形成动作曲线具体是采用经验模式分解结合共空间模式、深度信念网络、递归神经网络以及贝叶斯网络形成动作曲线。可选的，所述训练方法在生成动作曲线后还包括：间隔预设时间间隔。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术中的上述装置及方法，通过采集患者的健侧腿部关节运动状态信号，经过控制器的解码及相关处理得到健侧腿部的运动曲线，并根据健侧的运动曲线控制患侧大腿装置的电机转动，实现对患者患侧大腿的运动牵引，控制患侧电机按照健侧运动曲线镜像运动，使健侧带动患侧，能够使患者的步态接近患病前的状态，并且能够适用于不同的患者。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例腰带与控制盒连接结构示意图；图2为本专利技术实施例健侧大腿装置结构示意图；图3为本专利技术实施例患侧大腿装置结构示意图；图4为本专利技术实施例下肢康复训练方法流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种下肢康复训练机器人及方法，实现患者健侧腿对患侧腿的镜像运动引导。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术实施例下肢康复装置腰带与控制盒连接结构示意图，如图1所示，所述康复装置包括：腰带1、控制盒2、健侧大腿装置以及患侧大腿装置；所述腰带1固定在患者的腰部；所述控制盒2固定在所述腰带1上；所述健侧大腿装置固定于患者的健康侧腿上，并通过所述腰带1与所述控制盒2连接；所述患侧大腿装置固定于患者的患病侧腿上，并通过所述腰带1与所述控制盒2连接；所述控制盒2用于采集健侧大腿装置运动状态信号，并根据所述运动状态信号控制所述患侧大腿装置运动。其中，所述控制盒2包括：主控制器和分控制器；所述主控制器与所述分控制器连接，所述主控制器用于采集所述健侧大腿装置运动状态信号，并根据所述运动状态信号生成动作曲线；所述分控制器用于接收所述动作曲线，并根据所述动作曲线控制所述患侧大腿装置运动。具体的，生成动作曲线具体是采用经验模式分解结合共空间模式、深度信念网络、递归神经网络以及贝叶斯网络形成动作曲线。如图2所示，所述健侧大腿装置包括：健侧连接板301、髋部关节信号发生器302、健侧大腿支柱303、膝部信号发生器304、健侧小腿支柱305、健侧脚踝固定部306以及健侧脚板固定部307；所述健侧连接板301的一端与所述腰带1连接，所述健侧连接板的另一端与所述髋部关节信号发生器302、所述健侧大腿支柱303、所述膝部信号发生器304、所述健侧小腿支柱305、所述健侧脚踝固定部306以及所述健侧脚板固定部307依次连接。如图3所示，所述患侧大腿装置包括：患侧连接板401、髋部关节电机402、患侧大腿支柱403、膝部关节电机404、患侧小腿支柱405、患侧脚踝固定部406以及患侧脚板固定部407；所述患侧连接板401的一端与所述腰带1连接，所述患侧连接板401的另一端与所述髋部关节电机402、所述患侧大腿支柱403、所述膝部关节电机404、所述患侧小腿支柱405、所述患侧脚踝固定部406以及所述患侧脚板固定部407依次连接。图4为本专利技术实施例下肢康复训练方法流程图，所述方法包括：步骤101：通过髋部关节信号发生器采集健侧腿的髋部运动状态信号，并将所述髋部运动状态信号发送至主控制器。步骤102：通过该膝部信号发生器采集健侧腿的膝部运动状态信号，并将所述膝部运动状态信号发送至主控制器。步骤103：通过所述主控制器对所述髋部运动状态信号和所述膝部运动状态信号进行解码。步骤104：对解码后的所述髋部运动状态信号和所述膝部运动状态信号进行处理形成动作曲线。其中，生成动作曲线具体是采用经验模式分解结合共空间模式、深度信念网络、递归神经网络以及贝叶斯网络形成动作曲线。步骤105：间隔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种下肢康复训练机器人，其特征在于，所述机器人包括：腰带、控制盒、健侧大腿装置以及患侧大腿装置；所述腰带固定在患者的腰部；所述控制盒固定在所述腰带上；所述健侧大腿装置固定于患者的健康侧腿上，并通过所述腰带与所述控制盒连接；所述患侧大腿装置固定于患者的患病侧腿上，并通过所述腰带与所述控制盒连接；所述控制盒用于采集健侧大腿装置运动状态信号，并根据所述运动状态信号控制所述患侧大腿装置运动。

【技术特征摘要】
1.一种下肢康复训练机器人，其特征在于，所述机器人包括：腰带、控制盒、健侧大腿装置以及患侧大腿装置；所述腰带固定在患者的腰部；所述控制盒固定在所述腰带上；所述健侧大腿装置固定于患者的健康侧腿上，并通过所述腰带与所述控制盒连接；所述患侧大腿装置固定于患者的患病侧腿上，并通过所述腰带与所述控制盒连接；所述控制盒用于采集健侧大腿装置运动状态信号，并根据所述运动状态信号控制所述患侧大腿装置运动。2.根据权利要求1所述的下肢康复训练机器人，其特征在于，所述控制盒包括：主控制器和分控制器；所述主控制器与所述分控制器连接，所述主控制器用于采集所述健侧大腿装置运动状态信号，并根据所述运动状态信号生成动作曲线；所述分控制器用于接收所述动作曲线，并根据所述动作曲线控制所述患侧大腿装置运动。3.根据权利要求1所述的下肢康复训练机器人，其特征在于，所述健侧大腿装置包括：健侧连接板、髋部关节信号发生器、健侧大腿支柱、膝部信号发生器、健侧小腿支柱、健侧脚踝固定部以及健侧脚板固定部；所述健侧连接板的一端与所述腰带连接，所述健侧连接板的另一端与所述髋部关节信号发生器、所述健侧大腿支柱、所述膝部信号发生器、所述健侧小腿支柱、所述健侧脚踝固定部以及所述健侧脚板固定部依次连接。4.根据权利要求1所述的下肢康复训练机器人，其特征在于，所述患侧大腿装置包括：患侧连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵绍晴，张虎，郭新峰，王西振，张海峰，张海燕，
申请(专利权)人：山东海天智能工程有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37