[發明專利]基于ARM的上肢康復訓練機器人系統

無效

• 申請號: 200810236152.6
• 申請日: 2008-11-17
• 公開（公告）號: CN101416914A
• 公開（公告）日: 2009-04-29
• 發明（設計）人: 曾慶軍;黃巧亮;徐晶晶;李衛峰;李超
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 魏學成

1.一種基于ARM處理器的上肢康復訓練機器人系統，其特征在于所述系統包括機構部分、控制部分和電源，其中機構部分由底座(1)、座椅(2)、立柱(3)、懸吊線(4)、肘關節支撐套(5)、病人端手柄(6)、托盤(7)、力傳感器(8)、醫生端手柄(9)、位置傳感器(10)、電機(11)、康復訓練牽引機械臂(12)組成，控制部分由數據采集模塊(13)、ARM處理器系統電路(14)、鍵盤電路(15)、LCD顯示電路(16)、網絡接口電路(17)、存儲卡電路(18)、電機驅動電路(19)、控制計算機(20)組成，其中數據采集模塊(13)包括運動信號采集電路(131)、信號調理電路(132)，電機驅動電路(19)包括光耦隔離電路(191)、驅動放大電路(192)；底座(1)由導軌和平臺組成，座椅(2)設置于底座(1)的導軌上，立柱(3)固定在座椅(2)后部底座(1)的導軌上，肘關節支撐套(5)通過懸吊線(4)與立柱(3)的懸梁固定，電機(11)的底盤與底座(1)的平臺固定，位置傳感器(10)設置于電機(11)的中部轉軸上，電機(11)的上部轉軸與康復訓練牽引機械臂(12)的中部固定，康復訓練牽引機械臂(12)的一端設置有一個醫生端手柄(9)，病人端手柄(6)通過托盤(7)后與康復訓練牽引機械臂(12)的另一端固定，力傳感器(8)設置于病人端手柄(6)的下部；力傳感器(8)、位置傳感器(10)的輸出端分別與運動信號采集電路(131)的輸入端連接，運動信號采集電路(131)的輸出端與信號調理電路(132)的輸入端連接，信號調理電路(132)的輸出端、鍵盤電路(15)的輸出端分別與ARM處理器系統電路(14)的輸入端連接，ARM處理器系統電路(14)的輸出端與LCD顯示電路(16)的輸入端連接，ARM處理器系統電路(14)分別與網絡接口電路(17)、存儲卡電路(18)電連接，網絡接口電路(17)與控制計算機(20)電連接，ARM處理器系統電路(14)的輸出端與光耦隔離電路(191)的輸入端連接，光耦隔離電路(191)的輸出端與驅動放大電路(192)的輸入端連接，驅動放大電路(192)的輸出端與電機(11)的輸入端連接；電源的輸出端分別與機構部分、控制部分電連接。

2.根據權利要求1所述的基于ARM處理器的上肢康復訓練機器人系統，其特征在于所述運動信號采集電路(131)包括四個電阻即第一電阻(R1)至第四電阻(R4)、可變電阻(R5)、第一電解電容(C1)、第一電容(C2)、力傳感器接口(J1)、位置傳感器接口(J2)、并聯穩壓二極管(A1)、儀用放大器(A2)、第一運算放大器(A3)；其中力傳感器接口(J1)的1腳、2腳、3腳、4腳分別與力傳感器(8)的輸出端連接，力傳感器接口(J1)的1腳接電源的輸出端，力傳感器接口(J1)的2腳接地，力傳感器接口(J1)的3腳接儀用放大器(A2)的3腳，力傳感器接口(J1)的4腳接儀用放大器(A2)的2腳，儀用放大器(A2)的1腳分別接可變電阻(R5)的一端和中間端，可變電阻(R5)的另一端串接第一電阻(R1)后接儀用放大器(A2)的8腳，儀用放大器(A2)的4腳接電源的輸出端，儀用放大器(A2)的5腳接地，儀用放大器(A2)的6腳接信號調理電路(132)的輸入端，儀用放大器(A2)的7腳接電源的輸出端；位置傳感器接口(J2)的1腳、2腳分別與位置傳感器的輸出端連接，位置傳感器接口(J2)的2腳分別與第一運算放大器(A3)的輸出端6腳、信號調理電路(132)的輸入端連接，位置傳感器接口(J2)的1腳分別與第一運算放大器(A3)的負輸入端2腳、第二電阻(R2)的一端連接，第二電阻(R2)的另一端分別與第一電容(C2)的一端、第一電解電容(C1)的負輸入端、并聯穩壓二極管(A1)的陽極、第四電阻(R4)的一端連接，第四電阻(R4)的另一端接電源的輸出端，第一電容(C2)的另一端分別與并聯穩壓二極管(A1)的參考極和陰極、第一電解電容(C1)的正輸入端連接接地，第一運算放大器(A3)的正輸入端3腳串聯第三電阻(R3)后接模擬地，第一運算放大器(A3)的4腳、7腳分別接電源的輸出端。