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一种基于肌电信号的足下垂患者康复训练机器人制造技术

技术编号:30435464 阅读:26 留言:0更新日期:2021-10-24 17:35
本发明专利技术提供一种基于肌电信号的用于辅助足下垂患者进行康复训练的机器人,其包括助行机构、传感模块和靴子。助行机构主要包括执行器主体板、脚部连接件以及驱动装置,执行器主体板借助于第一连接轴与脚部连接件的后端部进行连接。传感模块包括肌电传感器及其安装底板。利用靴子将助行机构进行支撑并装饰,达到美化效果。在控制上,基于人体大腿、小腿之间肌电信号的规律来预测患者的运动意图,通过患者大腿前侧肌电信号值,识别出人体进行背屈或者跖屈运动所需达到的位姿,控制机器人辅助患者完成预定动作的训练,实现足下垂康复训练。本发明专利技术结构简单,感知系统能够获取患者的行走意图,是辅助足下垂患者进行康复训练及正常行走的康复机器人。的康复机器人。的康复机器人。

【技术实现步骤摘要】
一种基于肌电信号的足下垂患者康复训练机器人


[0001]本专利技术涉及机器人领域,具体涉及一种基于肌电信号规律的用于辅助足下垂患者进行康复并实现正常行走的可穿戴外骨骼康复机器人。

技术介绍

[0002]外骨骼康复机器人可以辅助足下垂患者进行一系列的康复运动,患者能够与其相互合作。在康复机器人的带动下,辅助患者完成所需的运动,从而实现外骨骼康复机器人协助足下垂患者进行康复训练和实现正常行走的目的。
[0003]足下垂是现代社会中常见的疾病类型之一,按其病理类型来分,可分为先天性足下垂、创伤性足下垂以及神经源性足下垂。其中,先天性足下垂在早期可通过按摩的手法进行矫正,也可以通过手术来纠正畸形。创伤性足下垂是踝部发生创伤后导致的,或者是脑中风、偏瘫、外伤等原因导致的。神经源性足下垂是由于坐骨神经、腓总神经损伤导致的,由于神经系统具有重塑性,倘若足下垂患者在患病早期能够得到及时地治疗,就有很大的希望摆脱足下垂疾病的困扰。足下垂患者在行走时呈“画圈步态”,步态的异常较明显,对其身心健康造成了一定的伤害。由于足下垂患者的患肢无法进行较长时间的活动,本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于肌电信号的足下垂患者康复训练机器人,其特征在于:其包括助行机构、传感模块和靴子;所述助行机构主要包括执行器主体板、脚部连接件以及驱动装置;所述执行器主体板设置在所述脚部连接件的后端部,所述执行器主体板与所述脚部连接件之间借助于第一连接轴进行铰接,所述执行器主体板能够相对于脚部连接件进行转动,使得执行器主体板的位型能够与人体小腿表面相一致,所述脚部连接件同样能够进行转动;所述传感模块包括肌电传感器以及底板;所述靴子设置在所述助行机构外部,对助行机构进行支撑;所述执行器主体板的正面上部两侧固定有供索丝经过的支撑装置,所述支撑装置的上方固定有用于魔术贴连接的第一连接装置,所述魔术贴缠绕于小腿一圈后两端进行粘合,所述支撑装置的下方安装有第二连接轴,所述第二连接轴的一端借助于联轴器连接电机,所述电机安装在电机支架上,所述电机支架借助于支架板固定在所述执行器主体板的侧部,所述第二连接轴上粘固有两个绕线筒,所述绕线筒上缠绕所述索丝,索丝的端部通过支撑装置后缠绕在螺栓上,螺栓与脚部连接件的第二连接装置上的螺纹孔进行预紧固定;所述执行器主体板中间位置处的左右两侧均固定有一对轴承支撑座,所述执行器主体板的下方左右两侧各固定有一处轴承支撑座,第一轴承装配于执行器主体板下方的一对轴承支撑座处,所述第一连接轴与所述第一轴承配合,实现所述第一连接轴在执行器主体板上的连接,所述第一连接轴与所述脚部连接件上的第三连接装置连接,完成执行器主体板与脚部连接件的铰接,为限制第一连接轴的轴向移动,在第一轴承外侧安装有卡簧。所述第二轴承装配于执行器主体板中间位置左右两侧的两对轴承支撑座处,所述第二连接轴与所述第二轴承配合,实现所述第二连接轴在执行器主体板上的连接,为限制第二连接轴的轴向移动,在第二轴承外侧安装有卡簧。绕线筒粘固于第二连接轴上且处于一对轴承支撑座中间位置处;所述执行器主体板的背面粘固有可调压电源模块以及执行器驱动板,所述可调压电源模块安装于所述执行器驱动板的上方位置处;在患者进行运动时,感知系统基于大腿前侧肌电信号值获取感知信号,并将获取的感知信号传输到控制系统中,进而形成相应的控制信号,控制系统对电机的驱动器发送控制信号,以此驱动电机的运行状态,电机带动第二连接轴进行转动,进而第二连接轴带动绕线筒转动,绕线筒带动索丝进行旋转运动,索丝通过支撑装置,拉动脚部连接件产生转动,从而带动患者脚部的运动;所述电机正转时,经联轴器后,带动第二连接轴转动,第二连接轴的转动带动绕线筒上索丝的运动,索丝通过支撑装置经螺栓预紧后与脚部连接件固定连接,索丝的运动带动了脚部连接件的运动,在脚部连接件的带动下,完成背屈运动;由于患者的跖屈运动可靠其脚部自身的重力实现,助行机构借助人体控制力及电机的反转运动,使得绕线筒...

【专利技术属性】
技术研发人员:郝永红李艳文赵美欣戚向东董志奎陈子明
申请(专利权)人:燕山大学
类型:发明
国别省市:

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