[發明專利]一種多模態反饋主被動康復訓練系統及其使用方法

有效

• 申請號: 201811050980.0
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN109157803B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 李增勇;徐功鋮;臧鑫運;陳偉;趙建平;樊瑜波
• 申請（專利權）人: 國家康復輔具研究中心
• 主分類號: A63B22/08
• 分類號: A63B22/08;A63B22/10;A63B22/12;A63B21/00;A63B24/00;A61H1/02
• 代理公司: 北京金咨知識產權代理有限公司 11612
• 代理人: 宋教花

1.一種多模態反饋主被動康復訓練系統，其特征在于，所述多模態反饋主被動康復訓練系統包括：

機構總成，訓練者通過所述機構總成能夠進行上肢或下肢的循環往復的主被動康復訓練運動，該機構總成包括上肢運動機構和下肢運動機構；

力可視化反饋模塊，用于將訓練者在機構總成上施加的上肢或下肢的力可視化并反饋給訓練者；

主動意圖識別模塊，用于使訓練者根據從力可視化反饋模塊反饋的康復情況來選擇適合的主動、被動或主被動切換訓練模式；和

能量回收模塊，用于回收訓練者在訓練過程中從機構總成產生的能量并且在需要時釋放所回收的能量，

其特征在于，所述力可視化反饋模塊包括壓力傳感器，所述壓力傳感器布置在所述上肢運動機構的手柄端或所述下肢運動機構的腳踏端，用于檢測訓練者手部或足底施加的壓力大小；電子控制單元，所述電子控制單元用于分析壓力信號和運動周期信息，并且判斷每一運動周期的最大壓力值是否超過訓練者預設的壓力大小；編碼器，所述編碼器用于測量上下肢運動機構往復運動的角度和轉速，以解算出訓練者進行康復訓練運動的周期信息；和顯示器，所述顯示器用于根據電子控制單元的控制來顯示壓力大小，其中所述電子控制單元通過分析上肢組件部分或下肢組件部分輸入的壓力信號和運動周期信息，得到每一運動周期的最大壓力值，并控制顯示器顯示此最大壓力值，并且判斷每一運動周期的最大壓力值是否超過訓練者預設的壓力大小，若未超出，則控制語音播放器開啟，提示訓練者主動加大施力程度，其中所述主動意圖識別模塊包括所述編碼器、電流檢測單元和所述電子控制單元，所述編碼器用于測量上、下肢運動機構往復運動的角度和轉速，所述電流檢測單元用于測量電流方向，所述電子控制單元根據所述編碼器測得的轉速、所述電流檢測單元測得的電流方向以判斷訓練者的主動意圖，所述電子控制單元用于控制上肢電機和下肢電機的轉速和方向。

2.根據權利要求1所述的多模態反饋主被動康復訓練系統，其特征在于，所述機構總成還包括：

底座，所述底座用于支撐在地板上；和

連接部件，所述連接部件的一端與所述底座固定連接；

所述上肢運動機構與所述連接部件的另一端固定連接，用于使訓練者進行上肢的康復訓練；所述下肢運動機構固定連接到所述底座，用于使訓練者進行下肢的康復訓練。

3.根據權利要求2所述的多模態反饋主被動康復訓練系統，其特征在于，所述底座包括前后布置的兩個底座支撐梁、連接兩個底座支撐梁的底座橫梁以及底座加強板，所述底座加強板固連于所述底座橫梁和所述底座支撐梁上。

4.根據權利要求3所述的多模態反饋主被動康復訓練系統，其特征在于，所述連接部件包括支撐桿安裝板、可伸縮的支撐桿以及上肢基座，其中所述支撐桿安裝板固連于底座支撐梁和底座加強板上，所述可伸縮的支撐桿的下端安裝在所述支撐桿安裝板上，所述上肢基座固連于所述支撐桿的上端。

5.根據權利要求4所述的多模態反饋主被動康復訓練系統，其特征在于，所述上肢運動機構包括上肢電機、上肢電機套筒、上肢擺臂以及手柄，所述上肢電機套筒固連于所述連接部件的上肢基座，所述上肢電機安裝于上肢電機套筒中，所述上肢擺臂及手柄安裝于所述上肢電機的電機軸。

6.根據權利要求5所述的多模態反饋主被動康復訓練系統，其特征在于，所述下肢運動機構包括皮帶輪、下肢電機、下肢擺臂以及腳踏，其中所述皮帶輪固定于所述底座，所述下肢擺臂及腳踏安裝于所述皮帶輪軸，所述下肢電機固定于所述底座的前部的底座支撐梁內，所述皮帶輪與所述下肢電機的電機軸通過皮帶連接傳遞力矩。

7.根據權利要求2所述的多模態反饋主被動康復訓練系統，其特征在于，所述力可視化反饋模塊還包括：

無線信號發射器，所述無線信號發射器用于發射壓力傳感器所檢測的壓力；

無線信號接收器，所述無線信號接收器用于接收無線信號發射器發射的壓力信號并將壓力信號傳輸至電子控制單元。