一种上肢偏瘫患者多模态智能交互生活功能辅助系统技术方案

本发明专利技术提供的一种上肢偏瘫患者多模态智能交互生活功能辅助系统，涉及上肢偏瘫患者生活功能辅助系统领域，其特征在于，包括：机械本体结构、驱动与传感系统、触觉与传感系统和控制与训练软件，所述机械本体结构包括覆盖肩关节、肘关节、前臂/腕关节及手指关节的模块化外骨骼结构，所述驱动与传感系统包括轻量化电机‑线缆传动机构，结合减速器和弹性元件实现输出力矩与顺应性，各关节集成力矩传感器和位置编码器。本发明专利技术的优点：通过驱动与传感系统使患者在康复过程中能获得触觉感知，增强运动参与感，系统还将集成康复评估模块，基于机器学习算法对手部灵活性、反应速度和恢复速度进度进行量化评分，并为医生输出训练建议报告。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及上肢偏瘫患者生活功能辅助系统领域，特别涉及一种上肢偏瘫患者多模态智能交互生活功能辅助系统。

技术介绍

1、随着人口老龄化加剧和脑卒中发病率上升，上肢运动功能障碍患者数量持续增长，康复机器人作为重要的辅助治疗手段逐渐受到关注，可穿戴上肢康复机械臂作为辅助偏瘫患者功能恢复的前沿技术，在全球范围内受到广泛关注，早在上世纪60年代，外骨骼式助力设备便开始兴起，经历多次技术迭代，近年来，随着材料、传感和控制等技术的进步，上肢外骨骼进入新的发展阶段，国际上已有多种针对上肢瘫痪的康复机器人问世。

2、目前，现有技术中的上肢康复机器人存在较多的问题，在轻量化设计方面，传统刚性连杆结构导致机械臂自重超3kg，碳纤维支撑杆缺乏仿生曲面设计，螺纹调节耗时过长，关节旋转中心偏差引发剪切应力剧增，驱动系统方面刚性驱动关节刚度过高，力控算法响应滞后，缺乏弹性储能机制，意图识别方面，单一信号源识别准确率不足，传统阈值判断无法适应时变特性，缺乏个性化自适应模型，同时穿戴安全方面，绑带式固定穿脱耗时，缺少多级安全防护机制，材料透气性差导致皮肤温度异常升高，从而在使本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种上肢偏瘫患者多模态智能交互生活功能辅助系统，其特征在于，包括：机械本体结构、驱动与传感系统、触觉与传感系统和控制与训练软件，所述机械本体结构包括覆盖肩关节、肘关节、前臂/腕关节及手指关节的模块化外骨骼结构，所述驱动与传感系统包括轻量化电机-线缆传动机构，结合减速器和弹性元件实现输出力矩与顺应性，各关节集成力矩传感器和位置编码器，用于实时监测机械臂的力和角度位置，各关节集成力矩传感器和位置编码器，用于实时监测机械臂的力和角度位置，患者上肢关键部位布置生物电信号采集模块，用于获取肌电信号(EMG)或脑电信号(EEG)，融合多模态传感信息以识别运动意图，所述控制与训练软件包含运动控制算...

【技术特征摘要】

1.一种上肢偏瘫患者多模态智能交互生活功能辅助系统，其特征在于，包括：机械本体结构、驱动与传感系统、触觉与传感系统和控制与训练软件，所述机械本体结构包括覆盖肩关节、肘关节、前臂/腕关节及手指关节的模块化外骨骼结构，所述驱动与传感系统包括轻量化电机-线缆传动机构，结合减速器和弹性元件实现输出力矩与顺应性，各关节集成力矩传感器和位置编码器，用于实时监测机械臂的力和角度位置，各关节集成力矩传感器和位置编码器，用于实时监测机械臂的力和角度位置，患者上肢关键部位布置生物电信号采集模块，用于获取肌电信号(emg)或脑电信号(eeg)，融合多模态传感信息以识别运动意图，所述控制与训练软件包含运动控制算法，生物反馈的意图识别控制模块，安全控制策略和上位机软件。

2.根据权利要求1所述的一种上肢偏瘫患者多模态智能交互生活功能辅助系统，其特征在于，所述机械本体结构采用模块化设计并具备6个主动自由度，其中肩关节配置3个自由度，肘关节配置1个自由度，前臂旋转配置1个自由度，手部配置1个伸缩自由度，结构包含可伸缩连杆、滑轨机构以适配不同体型患者，并设置快速固定装置确保穿戴安全，所述机械本体结构的肩关节3自由度包括屈伸自由度、外展/内收自由度和内外旋自由度。

3.根据权利要求1所述的一种上肢偏瘫患者多模态智能交互生活功能辅助系统，其特征在于，所述触觉与传感系统在手部及指尖区域集成多点压力传感器和微型振动反馈装置，康复评估模块基于基于机器学习算法量化手部灵活性、反应速度和恢复进度，动态调整训练参数并生成个性化训练路径。

4.根据权利要求1所述的一种上...

【专利技术属性】
技术研发人员：李新娥，柳雪玉，
申请(专利权)人：江苏省连云港中医药高等职业技术学校，
类型：发明
国别省市：