[發明專利]一種基于軟體機器人的手部運動康復訓練及評測系統

在審

• 申請號: 201811298991.0
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN109276411A
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 劉艷紅;曹桂州;豆園林;鄭麗琴;張嘯笛;職永然;施暢;徐子璇;王紅麗;謝浩東;張智棋;陳智偉;吳成林
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02;G16H20/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.本發明公開了一種基于軟體機器人的手部運動康復訓練及評測系統，包括控制部分、軟體機器人部分和信息顯示部分，所述控制部分包括通信接口、電源接口、導氣接口、氣管、控制系統、溫度傳感器、氣壓傳感器、微型多路氣閥、電動調節閥、電池組；所述軟體機器人部分包括軟體手套、彎曲傳感器、姿態傳感器；所述信息顯示部分包括觸摸屏、功能按鈕、擴音器、指示燈和IO接口模塊。

2.根據權利要求1中所述的電動調節閥，包括步進電機、聯軸器、調節閥和氣壓傳感器，其特征在于步進電機通過聯軸器與調節閥連接在一起，并將三者固定在表面帶有高彈性硅膠的金屬板上，調節閥的氣道一端連接在微型氣泵中，氣道另一端通過三通連接在氣壓傳感器和出氣口，把期望氣壓與氣壓傳感器測量到的實際氣壓之間的差值作為步進電機的控制信號，以控制電機的正反轉調節內部氣壓大小。

3.根據權利要求1中所述的微型多路氣閥，其特征在于外觀為球形，球面上兩個相鄰氣道為一組，氣道中間帶有一個信號指示燈，內部采用舵機式互鎖微型氣道控制裝置，通過舵機的高頻旋轉控制氣道的開關，通過互鎖式設計實現一個氣道的開啟時，另一個氣道的關閉。

4.根據權利要求1中所述的軟體手套，其特征在于該手套由高彈性纖維、魔術貼和五個不同尺寸的軟體手指組成，第一層高彈性纖維包裹軟體手指構成軟體手套，并在手指關節處留有擬人關節皺褶，魔術貼與高彈性纖維連接構成半圓狀，在每個手指掌指關節與近側指間關節中間，以及近側指間關節與遠側指尖關節中間分別安裝魔術貼。

5.根據權利要求1中所述的控制系統，其特征是該控制系統基于微型氣泵、電動調節閥和微型多路氣閥設備的優化控制，根據病人病情、個人習慣和安全準則，以系統能量消耗最少為優化目標，并在訓練過程中，采用迭代學習控制方法實現系統控制性能的不斷優化。

6.根據權利要求1中所述的一種基于軟體機器人的手部運動康復訓練及評測系統，其特征在于包括以下步驟：（a）安裝佩戴康復軟體手套；（b）評測病人病情并開具康復訓練治療方案；(c)生成軟體手套動作序列；（d）生成系統控制執行序列；（e）基于電動調節閥和微型多路氣閥裝置優化該執行序列；（f）迭代優化每一周次運動動作。