基于肌电信号反馈的下肢康复机器人系统及其控制方法技术方案

一种基于肌电信号反馈的下肢康复机器人系统及其控制方法，所述机器人系统包括机械部分和电气部分；所述方法主要应用对象为处于早、中期阶段的康复患者，当患者用此方法进行康复训练时，实时采集患者运动肌肉的肌电信号，辨识出患者的运动意图及运动速度并生成机器人的期望轨迹，通过运动学逆解得到驱动部件的期望轨迹，通过设计的模糊PID控制器驱动电机的输出。在每个运动周期后分析采集的肌电信号判断患者是否处于疲劳状态，当大于或等于设定的疲劳阈值时，修正原有输出，对患者进行提示，待疲劳缓解后恢复康复训练。本发明专利技术利用肌电信号辨识患者意图及肌肉状态并引入到控制中，可以很好的提高患者参与意识及训练安全性，有效改善康复效果。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种基于肌电信号反馈的下肢康复机器人系统，其特征在于：包括机械部分和电气部分；机械部分，包括滑轨、基座、下肢机械腿、滚珠丝杠、驱动电机；所述下肢机械腿由上、下两段组成，上段机械腿包括大腿支撑杆和大腿支撑套；下段机械腿包括小腿支撑杆和小腿支撑套，中间以旋转副连接；大腿支撑杆的上端与基座通过旋转副相连，小腿支撑杆的下段与滑轨通过滑动副相连；驱动电机通过滚珠丝杠与下肢机械腿的末端相连，下肢机械腿末端置于滑轨内；电气部分，包括肌电电极片、肌电放大器、角度编码器、数据采集卡、上位机、电机驱动器、电机编码器和蜂鸣器；肌电电极片一端与肌电放大器连接，肌电放大器与数据采集卡输入端连接，数据采集卡输入端另与角度编码器和限位开关连接，数据采集卡的输出端与上位机接通；上位机控制电机驱动器，电机驱动器控制机械部分；角度编码器安装在机械部分上，测量机械部分的角度和角速度信息，角度编码器将信息输入数据采集卡。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杜义浩，赵鹏，谢平，徐文玉，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：