一种下肢康复机器人及其动觉控制方法技术

技术编号:26398163 阅读:78 留言:0更新日期:2020-11-20 13:48
本发明专利技术涉及康复机器人动觉控制技术领域,公开了一种下肢康复机器人的动觉控制方法,本方法包括:S1:判断当前脊髓损伤患者的状态是否为预设早期康复状态;S2:若当前脊髓损伤患者的状态为预设早期康复状态,则按照预设被动训练方案对下肢康复机器人进行运动反解,并按照运动反解后对应的被动训练流程驱动下肢康复机器人带动脊髓损伤患者运动;S3:若当前脊髓损伤患者的状态不为预设早期康复状态,则按照预设主动训练方案对下肢康复机器人进行运动正解,并按照运动正解后对应的主动训练流程驱动下肢康复机器人带动脊髓损伤患者运动。采用本方法对脊髓损伤患者的神经轴突再生和重塑具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种下肢康复机器人及其动觉控制方法
本专利技术涉及计算机辅助康复医学领域,尤其涉及一种下肢康复机器人及其动觉控制方法。
技术介绍
研究发现,成年脊髓中存在着大量静息的神经联系,激活这些静息的联络通道,或促进形成新的突触联系,均有助于提高脊髓损伤患者脊髓的可塑性。脊髓损伤患者在卧床期早期强化训练的重要性在于不仅能够易化中枢神经系统的功能重组,而且能够减轻卧床和/或肌肉废用对神经、肌肉系统可塑性的负性影响。目前,脊髓损伤患者在卧床期的运动和训练能做的仅仅是日常的短时间(以分钟计时的)康复治疗,其训练强度对于抵消卧床和/或肌肉废用对神经、肌肉系统可塑性的负性影响是不够的。开发新型康复机器人,使患者在卧床期即能保证一定强度的感觉运动训练,得到本体感觉、平衡觉的刺激,是十分必要的。
技术实现思路
针对上述现有技术的现状,本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种下肢康复机器人及其动觉控制方法;为了达到上述目的本方法包括以下技术方案:一种下肢康复机器人,包括:并联机构平台、第一独立自由度转动副以及第二独立自由度转动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种下肢康复机器人,其特征在于,包括:并联机构平台、第一独立自由度转动副以及第二独立自由度转动副;/n所述并联机构平台,用于支撑脊髓损伤患者躯干支撑平台以及虚拟训练场景的定位基准,所述并联机构平台为六自由度空间并联机构steward平台;/n第一独立自由度转动副,用于实现带动脊髓损伤患者膝关节的转动;/n第二独立自由度转动副,用于实现带动脊髓损伤患者踝关节的转动。/n所述第一独立自由度转动副和第二独立自由转动副分别与并联机构平台串联连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种下肢康复机器人,其特征在于,包括:并联机构平台、第一独立自由度转动副以及第二独立自由度转动副;
所述并联机构平台,用于支撑脊髓损伤患者躯干支撑平台以及虚拟训练场景的定位基准,所述并联机构平台为六自由度空间并联机构steward平台;
第一独立自由度转动副,用于实现带动脊髓损伤患者膝关节的转动;
第二独立自由度转动副,用于实现带动脊髓损伤患者踝关节的转动。
所述第一独立自由度转动副和第二独立自由转动副分别与并联机构平台串联连接。


2.根据权利要求1所述的一种下肢康复机器人,其特征在于,所述六自由度空间并联机构steward平台的每个自由度空间对应设置有电动缸推动平台;所述并联机构平台包括多个单自由度电动缸装置驱动,所述每个单自由度电动缸装置驱动分别和六自由度空间对应的电动缸推动平台对应设置,用于分别对应驱动每个电动缸推动平台。


3.一种基于权利要求1至2任一所述的下肢康复机器人的动觉控制方法,其特征在于,包括步骤:
S1:判断当前脊髓损伤患者的状态是否为预设早期康复状态;
S2:若当前脊髓损伤患者的状态为预设早期康复状态,则按照预设被动训练方案对下肢康复机器人进行运动反解,并按照运动反解后对应的被动训练流程驱动下肢康复机器人带动脊髓损伤患者运动;
S3:若当前脊髓损伤患者的状态不为预设早期康复状态,则按照预设主动训练方案对下肢康复机器人进行运动正解,并按照运动正解后对应的主动训练流程驱动下肢康复机器人带动脊髓损伤患者运动。


4.根据权利要求4所述的一种下肢康复机器人的动觉控制方法,其特征在于,驱动下肢康复机器人带动脊髓损伤患者运动的过程包括:
按照预设康复训练动力学模型计算出当前需要驱动的流程训练流程的仿真目标的线加速度、转动角速度以及角加速度;
把计算的线加速度按照预设变换算法,变换至脊髓损伤患者预设头部前庭位置,并获取线加速度变换后对应的线加速度变换信息,所述线加速度变换包括仿真目标的目标坐标系至惯性坐标系的变换;
按照预设运动控制算法,对线加速度变换信息、转动角速度以及角加速度进行信号滤波;
控制下肢康复机器人按照线加速度变换信息、转动角速度以及角加速度进行位置变换,并获取下肢康复机器人的单自由度电动缸推动平台的位置变化量信号,并通过的六自由度空间并联机构steward平台的单自由度电动缸装置驱动,按照预设被动训练方案中的被动训练流程或按照预设主动训练方案中的主动训练流程控制下肢康复机器人的单自由度电动缸推动平台推动脊髓损伤患者。
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【专利技术属性】
技术研发人员:王政王建民秦兵兵
申请(专利权)人:杭州昭君科技有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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