坐卧式下肢康复机器人及相应的被动训练控制方法技术

本发明专利技术公开了一种坐卧式下肢康复机器人及相应的被动训练控制方法。所述机器人包括座椅、机械臂、人机交互界面和主工控箱。在利用所述康复机器人辅助患者进行被动训练时，患者斜躺在座椅上，患者的双侧下肢分别与机械臂进行固定，根据用户设定的运动轨迹，主工控箱中的上位机根据机械臂的当前位置和期望的运动轨迹产生速度指令和位置指令信号，通过相应的运动控制卡、关节驱动器以及电机/编码器，控制机械臂带动患者的双侧下肢进行康复训练。本发明专利技术将传统的作业疗法和运动疗法进行有机的结合，能够有效地改善患者的康复效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及康复医疗器械
，具体涉及一种。
技术介绍
脊髓损伤和中风是导致神经系统损伤并进而导致瘫痪的两大主要原因，神经系统损伤之后适当的康复训练可以减轻或避免残疾。根据神经系统可塑性原理，目前临床上常用的治疗方法包括物理疗法、作业疗法、运动疗法等，然而，国内绝大多数康复医院仍然借助于人工或简单的被动康复医疗设备进行以上治疗，借助于人工的方式进行康复训练时， 虽然康复形式较为灵活，但是由于劳动强度非常大，限制了患者的单次训练时间，且无法模拟生理步态进行训练；目前康复医院所使用的简单被动康复医疗设备如脚踏车只能帮助患者进行单一的踏车训练，训练轨迹无法调节，因此也限制了其康复效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为脊髓损伤或中风患者提供一种坐卧式下肢康复机器人，以及一种相应的被动训练控制方法，以适应不同的患者或不同的康复阶段，从而提高患者的积极性，并改善其康复进程。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种坐卧式下肢康复机器人，其特征在于，该机器人包括座椅7、两条机械臂3、人机交互界面I和主工控箱2，其中，每条机械臂3有三个关节，分别对应人体下肢的髋、膝、踝三个关节；所述人本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种坐卧式下肢康复机器人，其特征在于，该机器人包括座椅(7)、两条机械臂(3)、人机交互界面(I)和主工控箱(2)，其中， 每条机械臂(3)有三个关节，分别对应人体下肢的髋、膝、踝三个关节； 所述人机交互界面(I)用于供用户输入、选择运动轨迹并设定相关参数、对康复训练进行智能监控和数据管理； 所述主工控箱(2)用以控制机器人各关节的运动、采集机器人相关的传感信息； 所述主工控箱(2)包括上位机PC104、通过数据总线 与上位机PC104进行通信的左运动控制卡和右运动控制卡、与所述左运动控制卡通过相应的接口连接的左髋关节驱动器、左膝关节驱动器、左踝关节驱动器、与所述右运动控制卡通过相应的接口连接的右髋关节驱动器、右膝关节驱动器、右踝关节驱动器、与所述左髋关节驱动器连接的左髋电机/编码器、与所述左膝关节驱动器连接的左膝电机/编码器、与所述左踝关节驱动器连接的左踝电机/编码器、与所述右髋关节驱动器连接的右髋电机/编码器、与所述右膝关节驱动器连接的右膝电机/编码器、与所述右踝关节驱动器连接的右踝电机/编码器、通过USB接口总线与上位机PC104进行通信的数字信号输入输出DIDO数字信号采集卡、与所述DIDO数字信号采集卡连接的光耦隔离电平转换电路板、与所述光耦隔离电平转换电路板连接的安装在机器人各关节位置的多个绝对位置编码器。2.根据权利要求I所述的机器人，其特征在于，所述人机交互界面(I)为触摸屏。3.根据权利要求I所述的机器人，其特征在于，所述电机/编码器包括安装在一起的电机和编码器。4.根据权利要求3所述的机器人，其特征在于，所述编码器进一步为光电编码器。5.根据权利要求I所述的机器人，其特征在于，所述上位机通过VGA接口与人机交互界面(I)进行通信，通过相应的接口分别与存储设备、复位电路、键盘鼠标连接，还能够与以太网连接。6.根据权利要求I所述的机器人，其特征在于，所述髋、膝、踝关节驱动器用于接收上位机PC104通过相应运动控制卡发出的指令，并直接驱动相应的电机/编码器中的电机，而电机/编码器产生的光电编码器信号同时反馈到相应的关节驱动器和运动控制卡上，上位机可以从相应的运动控制卡中读取该光电编码器信号； 所述多个绝对位置编码器产生的信号经过光耦隔离电平转换之后传递到DIDO数字信号采集卡，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张峰，侯增广，李鹏峰，谭民，程龙，陈翼雄，胡进，张新超，王卫群，王洪波，胡国清，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：