[發(fā)明專利]多訓(xùn)練模式的下肢康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010139277.8
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111388948A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐穎俊;鄧楊;夏源;馬蘇湖;王永波
• 申請（專利權(quán)）人: 上海電氣集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號: A63B22/02
• 分類號: A63B22/02;A63B23/04;A63B24/00
• 代理公司: 上海弼興律師事務(wù)所 31283
• 代理人: 薛琦;何橋云

本發(fā)明公開了一種多訓(xùn)練模式的下肢康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)及方法，下肢康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)包括跑臺系統(tǒng)、控制模塊以及指令接收模塊，跑臺系統(tǒng)包括跑臺及設(shè)置于跑臺內(nèi)部的可控電機(jī)；控制模塊內(nèi)部設(shè)有多種康復(fù)訓(xùn)練模式及與每種康復(fù)訓(xùn)練模式相對應(yīng)的電機(jī)控制參數(shù)；指令接收模塊接收模式設(shè)定指令并傳輸至控制模塊，控制模塊根據(jù)所述模式設(shè)定指令設(shè)定對應(yīng)的康復(fù)訓(xùn)練模式，并基于確定的康復(fù)訓(xùn)練模式將對應(yīng)的電機(jī)控制參數(shù)發(fā)送至可控電機(jī)，可控電機(jī)根據(jù)接收到的電機(jī)控制參數(shù)帶動跑臺上的跑帶運(yùn)轉(zhuǎn)。本發(fā)明通過對現(xiàn)有的下肢康復(fù)機(jī)器人跑臺系統(tǒng)進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)，利用可控電機(jī)替換傳統(tǒng)電機(jī)，能夠?qū)崿F(xiàn)對電機(jī)的多種控制，進(jìn)而設(shè)計(jì)出多種康復(fù)訓(xùn)練模式，豐富了下肢康復(fù)的訓(xùn)練模式。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器人控制領(lǐng)域，特別涉及一種多訓(xùn)練模式的下肢康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著腦卒中等老齡化疾病患者數(shù)量逐年增加，將康復(fù)醫(yī)學(xué)與機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)康復(fù)機(jī)器人來替代理療師完成患者的減重訓(xùn)練成為新的研究方向，下肢康復(fù)機(jī)器人可以通過康復(fù)訓(xùn)練讓患者能夠重新獲得行走能力。下肢康復(fù)機(jī)器人在康復(fù)訓(xùn)練中可對康復(fù)過程進(jìn)行參數(shù)化監(jiān)測與記錄，并結(jié)合權(quán)威的專家數(shù)據(jù)庫，方便地掌握和指導(dǎo)患者的康復(fù)效果與康復(fù)訓(xùn)練，更大程度地保證康復(fù)訓(xùn)練的規(guī)范性與針對性。

目前采用跑臺進(jìn)行行走訓(xùn)練的下肢康復(fù)機(jī)器人，主要采用的是定速行走模式，設(shè)定跑臺運(yùn)行速度，使跑臺以固定的行走速度進(jìn)行運(yùn)動，而患者跟隨跑臺進(jìn)行行走訓(xùn)練，現(xiàn)有的康復(fù)訓(xùn)練模式單一，功能簡單，其主要原因是未針對跑臺進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)，只能夠根據(jù)跑臺自身的特點(diǎn)來進(jìn)行設(shè)置調(diào)節(jié)，主要以定速訓(xùn)練模式為主。同時在下肢康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)中，現(xiàn)有技術(shù)基本都是采用已有的商用跑臺，無需進(jìn)行更改組裝，跑臺系統(tǒng)能夠作為獨(dú)立的子系統(tǒng)運(yùn)行，和整個訓(xùn)練系統(tǒng)其它子設(shè)備缺乏數(shù)據(jù)的共享和交互，從而導(dǎo)致控制系統(tǒng)無法對跑臺系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測和運(yùn)動控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中下肢康復(fù)機(jī)器人的康復(fù)訓(xùn)練模式單一且設(shè)備之間缺乏良好的數(shù)據(jù)交互的缺陷，提供一種多訓(xùn)練模式的下肢康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題：

本發(fā)明提供了一種多訓(xùn)練模式的下肢康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)，所述下肢康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)包括跑臺系統(tǒng)、控制模塊以及指令接收模塊，所述跑臺系統(tǒng)包括跑臺以及設(shè)置于跑臺內(nèi)部的可控電機(jī)；

所述控制模塊內(nèi)部設(shè)有多種康復(fù)訓(xùn)練模式以及與每種康復(fù)訓(xùn)練模式相對應(yīng)的電機(jī)控制參數(shù)；

所述指令接收模塊用于接收模式設(shè)定指令并傳輸至所述控制模塊，所述控制模塊用于根據(jù)所述模式設(shè)定指令設(shè)定對應(yīng)的康復(fù)訓(xùn)練模式，并基于確定的康復(fù)訓(xùn)練模式將對應(yīng)的電機(jī)控制參數(shù)發(fā)送至所述可控電機(jī)，所述可控電機(jī)用于根據(jù)接收到的電機(jī)控制參數(shù)帶動所述跑臺上的跑帶運(yùn)轉(zhuǎn)。

較佳地，所述下肢康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)還包括設(shè)于康復(fù)對象髖部的力傳感器，所述力傳感器用于將檢測的力數(shù)據(jù)傳輸至所述控制模塊。

較佳地，所述康復(fù)訓(xùn)練模式包括跟隨訓(xùn)練模式；

當(dāng)所述控制模塊設(shè)定的康復(fù)訓(xùn)練模式為跟隨訓(xùn)練模式時，所述控制模塊還用于根據(jù)所述力傳感器檢測的力數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)目標(biāo)力之間的差值調(diào)節(jié)所述電機(jī)控制參數(shù)，并根據(jù)調(diào)節(jié)的所述電機(jī)控制參數(shù)調(diào)節(jié)所述可控電機(jī)的方向、速度以及加速度中的至少一種。

較佳地，所述康復(fù)訓(xùn)練模式包括阻抗訓(xùn)練模式；

當(dāng)所述控制模塊設(shè)定的康復(fù)訓(xùn)練模式為阻抗訓(xùn)練模式時，所述控制模塊還用于設(shè)置一阻力閾值，并將所述力傳感器檢測的力數(shù)據(jù)與所述阻力閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果控制所述可控電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。

較佳地，所述康復(fù)訓(xùn)練模式包括擾動訓(xùn)練模式；