一种用于下肢康复治疗的智能医疗机器人制造技术

一种用于下肢康复治疗的智能医疗机器人，涉及到医疗器械技术领域，解决现有的下肢康复治疗的医疗机器人辅助性操作程序过多，患者未能充分发挥自我主观意识，不利于康复治疗等技术不足，包括有足部运动机器人系统，其特征在于，还包括有：支撑系统、减重系统、人体感知系统、微处理器控制系统及上位机控制系统；所述的减重系统包括有：悬吊支撑背带和起吊机构；人体感知系统包括有：传感信息处理器，以及分别与传感信息处理器连接的血压传感器、心率传感器和体温传感器；所述的传感信息处理器还连接有测量小腿处肌电信号的肌电传感器；极大的减少了辅助性操作程序，使患者能充分发挥自我主观意识，避免传统预定固定控制模式对患者肢体损伤。体损伤。体损伤。

【技术实现步骤摘要】
一种用于下肢康复治疗的智能医疗机器人


[0001]本技术涉及到医疗器械
，具体为一种下肢康复治疗的医疗机器人。

技术介绍

[0002]近年来，运动障碍的患者主要在各大医院的康复医学科接受专门的康复训练治疗，社会对下肢步行康复训练的需求逐渐增加，而康复医疗师人才非常紧缺，加之传统的康复治疗方法有许多缺点，康复治疗师的康复经验及专业技能参差不齐，极大程度限制了患者康复的有效性，评价患者恢复程度只能通过医师的主观判断，不能获取患者康复状况的定量数据，延误治疗时机。
[0003]随着机器人技术飞速发展，智能医疗机器人逐步成为康复治疗的辅助设备，与传统物理疗法相比，智能医疗机器人具有减少治疗师工作量、针对个体情况实施与之适应的康复措施及支持重复训练的优点。根据康复机器人的机构特征和功能需求，主要有框架训练型机器人和辅助行走型机器人。框架训练型下肢康复机器人设计相应的减重机构来承担患者大部分的体重，减少患肢的负担从而帮助患肢进行逐步康复治疗。通过提供特定的训练模式，帮助患者恢复下肢力量，练习正常的行走步态，提高行走协调能力。
[0004]尽管目前康复机器人已取得很多研究成果，但其技术含量及学科跨度导致康复机器人的研究仍面临巨大的挑战。已有成果中涉及的人机交互仍存在很大缺陷，表现在康复作业者的姿势不能很好地处于自然状态，辅助性操作程序过多，患者未能充分发挥自我主观意识。为此，设计一种配备良好人机交互功能的下肢康复治疗的智能机器人具有十分重大的社会和经济意义。

技术实现思路

[0005]综上所述，本技术的目的在于解决现有的下肢康复治疗的医疗机器人在康复作业者的姿势不能很好地处于自然状态，辅助性操作程序过多，患者未能充分发挥自我主观意识，不利于康复治疗等技术不足，而提出一种用于下肢康复治疗的智能医疗机器人。
[0006]为解决本技术所提出的技术问题，采用的技术方案为：
[0007]一种用于下肢康复治疗的智能医疗机器人，包括有足部运动机器人系统，其特征在于，还包括有：支撑系统、减重系统、人体感知系统、微处理器控制系统及上位机控制系统；
[0008]所述的支撑系统包括有：支撑底座、患者支撑平台及悬吊支架；所述的患者支撑平台、悬吊支架及足部运动机器人系统分别设于支撑底座上；
[0009]所述的减重系统包括有：用于固定患者身体的悬吊支撑背带和用于牵引悬吊支撑背带的起吊机构；所述的起吊机构包括有驱动悬吊支撑背带升降的升降驱动机构，以及设于所述悬吊支架上用于驱动悬吊支撑背带在所述的患者支撑平台与足部运动机器人系统之间水平移动的水升移动机构；
[0010]所述的人体感知系统包括有：内置在悬吊支撑背带中的传感信息处理器，以及分
别与传感信息处理器连接的血压传感器、心率传感器和体温传感器；所述的传感信息处理器还连接有用于固定在患者小腿上，测量小腿处肌电信号的肌电传感器；
[0011]所述的微处理器控制系统用于对传感信息处理器的传感信号进行数据处理，控制所述的减重系统和足部运动机器人系统；
[0012]所述的上位机控制系统与所述的微处理器控制系统通讯连接，集中监控和管理。
[0013]作为对本技术作进一步限定的技术方案包括有：
[0014]所述的微处理器控制系统连接有用于人机交互的患者控制屏和治疗师控制屏；所述的悬吊支撑背带上设有与所述微处理器控制系统连接的操作手柄。
[0015]所述的传感信息处理器连接有患者手势识别传感器。
[0016]所述的微处理器控制系统连接还连接有治疗师手势识别传感器。
[0017]所述的升降驱动机构包括有减重电机、变速齿轮组、绕绳轮及弹力绳；减重电机的传动轴经变速齿轮组连接驱动绕绳轮，弹力绳一端固定于绕绳轮，另一端连接所述的悬吊支撑背带。
[0018]所述的绕绳轮包含左绕绳轮和右绕绳轮，左绕绳轮和右绕绳轮同轴与变速齿轮组连接，左绕绳轮和右绕绳轮分别连接有左弹力绳和右弹力绳，左弹力绳和右弹力绳分别连接在悬吊支撑背带的两侧边。
[0019]所述的水升移动机构包括有设于所述悬吊支架上的水平滑轨、设于升降驱动机构上的滑轮及水平牵引机构；所述的滑轮设于水平滑轨，水平牵引机构连接所述悬吊支架和升降驱动机构。
[0020]所述的为微处理器控制系统采用ARM处理器模块对所述的减重系统和足部运动机器人系统进行控制，并通过数据接口与上位机进行通信；同时，通过无线模块与智能终端通讯连接。
[0021]所述的足部运动机器人系统包括足部运动装置、足部固定装置和足部传感装置；所述的足部运动装置安装于所述支撑底座上；所述的足部传感装置安装于足部固定装置中，其包括有与所述的传感信息处理器信号连接用于测量踝关节运动角度的角度传感器。
[0022]所述的足部运动装置包括有踏板支架，踏板支架上通过摆臂轴活动连接有两个摆动连接臂，两个摆动连接臂底端分别连接有左脚踏板和右脚踏板；所述的踏板支架上还设有连接摆臂轴的踏板摆动驱动电机组件。
[0023]本技术的有益效果为：本技术相对现有技术的优点体现在：
[0024]（1）本技术的人体感知系统将方式个性化的生物识别和肢体识别引入至下肢康复治疗的医疗机器人中，改变了传统下肢康复治疗的医疗机器人仅限于触控的初级阶段交互方式，不利于有效辅助康复治疗的技术不足。
[0025]（2）通过监测人体肌电信号采集人体的运动意图，极大的减少了辅助性操作程序，使患者能充分发挥自我主观意识，避免传统预定固定控制模式对患者肢体损伤。
[0026]（3）良好的人机交互方式使康复作业者的姿势保持在良好的自然状态，增加康复过程中的舒适性。
[0027]（4）微处理器控制系统可以通过无线模块与智能终端通讯连接，可实现在手机APP客户端对本技术进行操作控制，便于智能化灵活方便管理。
附图说明
[0028]图1为本技术的结构原理示意图；
[0029]图2为本技术的电路原理框图；
[0030]图3为本技术其中可采用的一种足部运动机器人系统的结构示意图。
具体实施方式
[0031]以下结合附图本技术优选的具体实施方式对本技术的结构作进一步地说明。
[0032]参照图1和图2中所示，本技术公开的用于下肢康复治疗的智能医疗机器人，除包括有足部运动机器人系统之外还包括有：支撑系统、减重系统、人体感知系统、微处理器控制系统及上位机控制系统。
[0033]足部运动机器人系统1可以采用现有用于下肢康复治疗的智能医疗机器人的任意一种类型的足部运动机器人系统；包含能主动训练模式辅助患者进行坐式训练及立式训练，或被动训练模式辅助患者进行坐式训练的足部运动机器人系统。
[0034]支撑系统主要用于为足部运动机器人系统1和减重系统2提供安装固定，使得本技术构成一个可以整体方便移动的平台。所述的支撑系统包括有：支撑底座5、患者支撑平台3及悬吊支架8；所述的患者支撑平台3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于下肢康复治疗的智能医疗机器人，包括有足部运动机器人系统，其特征在于，还包括有：支撑系统、减重系统、人体感知系统、微处理器控制系统及上位机控制系统；所述的支撑系统包括有：支撑底座、患者支撑平台及悬吊支架；所述的患者支撑平台、悬吊支架及足部运动机器人系统分别设于支撑底座上；所述的减重系统包括有：用于固定患者身体的悬吊支撑背带和用于牵引悬吊支撑背带的起吊机构；所述的起吊机构包括有驱动悬吊支撑背带升降的升降驱动机构，以及设于所述悬吊支架上用于驱动悬吊支撑背带在所述的患者支撑平台与足部运动机器人系统之间水平移动的水升移动机构；所述的人体感知系统包括有：内置在悬吊支撑背带中的传感信息处理器，以及分别与传感信息处理器连接的血压传感器、心率传感器和体温传感器；所述的传感信息处理器还连接有用于固定在患者小腿上，测量小腿处肌电信号的肌电传感器；所述的微处理器控制系统用于对传感信息处理器的传感信号进行数据处理，控制所述的减重系统和足部运动机器人系统；所述的上位机控制系统与所述的微处理器控制系统通讯连接，集中监控和管理。2.根据权利要求1所述的一种用于下肢康复治疗的智能医疗机器人，其特征在于：所述的微处理器控制系统连接有用于人机交互的患者控制屏和治疗师控制屏；所述的悬吊支撑背带上设有与所述微处理器控制系统连接的操作手柄。3.根据权利要求1所述的一种用于下肢康复治疗的智能医疗机器人，其特征在于：所述的传感信息处理器连接有患者手势识别传感器。4.根据权利要求3所述的一种用于下肢康复治疗的智能医疗机器人，其特征在于：所述的微处理器控制系统连接还连接有治疗师手势识别传感器。5.根据权利要求1所述的一种用于下肢康复治疗的智能医疗机器人，其特征在于：所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡欣，朱易顺，吕芬，侯刘其，黄永宾，裴蕾，李素芳，何运陶，丁国荣，曾涛，阙小兵，王学远，
申请(专利权)人：深圳市尚荣医疗股份有限公司，
类型：新型
国别省市：