[發明專利]基于肌電信號的主被動結合上肢康復訓練機器人系統

有效

• 申請號: 201811213796.3
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109350446B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 劉遙峰;李冶;楊政;王勝新;王杰;于大程;張佳琳
• 申請（專利權）人: 航天科工智能機器人有限責任公司
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02;A63B23/12;A63B23/14;A63B23/16;A63B21/00
• 代理公司: 北京鼎承知識產權代理有限公司 11551
• 代理人: 韓德凱;李偉波

1.一種基于肌電信號的主被動結合上肢康復訓練機器人系統，其特征在于，包括上肢訓練機械臂和上位機；

所述上肢訓練機械臂，包括大臂組件、小臂組件、腕關節組件和肌電信號采集模塊，所述大臂組件、小臂組件和腕關節組件依次連接；

其中，所述肌電信號采集模塊，配置在所述大臂組件和小臂組件之間，用于采集肌電信號并輸出至所述上位機；

所述腕關節組件包括固定殼體、運動殼體、L型轉動件、握力傳感器固定座和握力傳感器，所述固定殼體與所述運動殼體連接；

所述小臂組件包括小臂圓弧導軌、小臂連接固定座和小臂導向輪；

所述小臂連接固定座和所述小臂圓弧導軌通過所述小臂導向輪連接；所述固定殼體與所述小臂連接固定座相連；

所述L型轉動件的一端與所述運動殼體內部的電機轉軸相連，以使所述L型轉動件隨著所述運動殼體內部的電機轉軸轉動；

所述L型轉動件的另一端通過第一轉軸與所述握力傳感器相連，所述握力傳感器固定在所述握力傳感器固定座上；所述握力傳感器及所述握力傳感器固定座繞所述第一轉軸轉動，帶動小臂做外旋和內旋運動；

通過改變所述L型轉動件和所述握力傳感器固定座的相對位置，以實現腕部掌屈/背伸，以及橈屈/尺屈兩個自由度的切換；

所述上位機用于接收所述肌電信號，以及輸出訓練控制信號至所述上肢訓練機械臂，控制所述上肢訓練機械臂的運動。

2.根據權利要求1所述的上肢康復訓練機器人系統，其特征在于，還包括底座和懸臂梁；

所述底座包括電動升降柱，所述電動升降柱的一端與所述懸臂梁固定連接，所述懸臂梁通過第二轉軸與所述上肢訓練機械臂連接，所述電動升降柱通過所述懸臂梁帶動所述上肢訓練機械臂的上升和下降。

3.根據權利要求2所述的上肢康復訓練機器人系統，其特征在于，所述上肢訓練機械臂還包括L型固定梁、懸臂縱梁和懸臂橫梁；

所述懸臂橫梁與所述大臂組件連接；

所述懸臂縱梁通過絲杠和導向軸與所述懸臂橫梁連接；

所述L型固定梁的一端通過所述第二轉軸與所述懸臂梁連接，所述L型固定梁的另一端通過第三轉軸與所述懸臂縱梁連接。

4.根據權利要求3所述的上肢康復訓練機器人系統，其特征在于，所述大臂組件還包括光電編碼器，所述光電編碼器用于監測并輸出肘關節的運動角度信息至所述上位機。

5.根據權利要求4所述的上肢康復訓練機器人系統，其特征在于，所述腕關節組件還包括絕對值編碼器，所述絕對值編碼器與所述L型轉動件相連，所述絕對值編碼器用于監測并輸出所述L型轉動件的位置信息至所述上位機。

6.根據權利要求4或5所述的上肢康復訓練機器人系統，其特征在于，所述大臂組件包括大臂連接固定座、大臂右連接板、大臂綁帶、大臂左連接板、大臂圓弧導軌、大臂壓板、大臂導向輪和動力裝置；

所述大臂連接固定座固定在所述懸臂橫梁上，所述大臂連接固定座和所述大臂圓弧導軌通過所述大臂導向輪連接，所述大臂壓板與所述大臂圓弧導軌固定連接，所述大臂右連接板與所述大臂圓弧導軌相連，所述大臂綁帶與所述大臂圓弧導軌相連，所述動力裝置通過第四轉軸與所述大臂右連接板相連，所述光電編碼器通過第五轉軸與所述大臂左連接板連接，所述大臂左連接板與所述大臂圓弧導軌相連。

7.根據權利要求6所述的上肢康復訓練機器人系統，其特征在于，所述小臂組件包括小臂右連接板、小臂壓板、小臂圓弧導軌、小臂綁帶、小臂連接固定座、小臂導向輪和小臂左連接板；

所述小臂右連接板通過所述第四轉軸與所述大臂右連接板相連，所述小臂圓弧導軌與所述小臂右連接板固定連接，所述小臂連接固定座和所述小臂圓弧導軌通過所述小臂導向輪連接，所述小臂壓板與所述小臂圓弧導軌固定連接，所述小臂左連接板的一端與所述小臂圓弧導軌相連，所述小臂左連接板的另一端與所述大臂左連接板相連。