[發(fā)明專利]基于電刺激上下肢協(xié)同智能康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)及其工作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010736052.0
• 申請(qǐng)日: 2020-07-28
• 公開（公告）號(hào): CN111759669B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李偉;李眾利;張大鵬;劉麗;王利全;毛玲;皮勉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州錦澄醫(yī)療設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): A63B23/04
• 分類號(hào): A63B23/04
• 代理公司: 常州市權(quán)航專利代理有限公司 32280
• 代理人: 趙慧

1.一種基于電刺激上下肢協(xié)同智能康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，包括：

終端、電激勵(lì)裝置和輔助運(yùn)動(dòng)裝置；

所述終端適于分別發(fā)送控制信號(hào)至所述電激勵(lì)裝置和輔助運(yùn)動(dòng)裝置；

所述輔助運(yùn)動(dòng)裝置適于根據(jù)相應(yīng)控制信號(hào)承托患者的上肢和下肢進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)；

所述電激勵(lì)裝置適于根據(jù)相應(yīng)的控制信號(hào)對(duì)患者上肢和下肢進(jìn)行電刺激；

所述輔助運(yùn)動(dòng)裝置包括：輔助運(yùn)動(dòng)處理器模塊，以及與該輔助運(yùn)動(dòng)處理器模塊電性連接的無線通信模塊、上肢輔助機(jī)構(gòu)和下肢輔助機(jī)構(gòu)；

所述無線通信模塊適于接收所述終端發(fā)送的相應(yīng)控制信號(hào)，并將該控制信號(hào)發(fā)送至所述輔助運(yùn)動(dòng)處理器模塊；

所述輔助運(yùn)動(dòng)處理器模塊適于根據(jù)控制信號(hào)控制所述上肢輔助機(jī)構(gòu)承托患者的上肢；以及

所述輔助運(yùn)動(dòng)處理器模塊適于根據(jù)控制信號(hào)控制所述下肢輔助機(jī)構(gòu)承托患者的下肢；

所述上肢輔助機(jī)構(gòu)包括：上肢伺服放大器、上肢伺服電機(jī)、減速機(jī)、上肢角度傳感器和上肢肘托；

所述上肢肘托適于承托患者的小臂；

所述上肢肘托設(shè)置在所述減速機(jī)輸出軸的兩端，并且上肢肘托中左右兩側(cè)肘托的曲柄安裝角度相差180度；

所述上肢伺服電機(jī)輸入軸與所述減速機(jī)輸出軸成90度；

所述減速機(jī)適于將所述上肢伺服電機(jī)輸出扭矩放大相應(yīng)倍數(shù)；

所述上肢角度傳感器設(shè)置在所述減速機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上，以實(shí)時(shí)檢測(cè)上肢肘托做圓周運(yùn)動(dòng)的角度；

所述輔助運(yùn)動(dòng)處理器模塊適于根據(jù)相應(yīng)控制信號(hào)通過所述上肢伺服放大器控制所述上肢伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)，并通過所述減速機(jī)對(duì)所述上肢伺服電機(jī)輸出扭矩放大相應(yīng)倍數(shù)，以帶動(dòng)所述上肢肘托承托患者的小臂做圓周運(yùn)動(dòng)；

所述輔助運(yùn)動(dòng)處理器模塊適于通過所述無線通信模塊將實(shí)時(shí)檢測(cè)的上肢肘托做圓周運(yùn)動(dòng)的角度發(fā)送至所述終端。

2.如權(quán)利要求1所述的上下肢協(xié)同智能康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，

所述下肢輔助機(jī)構(gòu)包括：下肢伺服放大器、下肢伺服電機(jī)、同步帶輪、下肢角度傳感器和下肢腳踏；

所述下肢伺服電機(jī)輸入軸通過同步帶輪與輸出軸成90度；

所述同步帶輪適于將所述下肢伺服電機(jī)輸出扭矩放大相應(yīng)倍數(shù)；

所述下肢腳踏適于承托患者的腳部；

所述下肢腳踏安裝在所述同步帶輪中被動(dòng)大輪輸出軸的兩端，并且所述下肢腳踏中左右兩側(cè)腳踏的曲柄安裝角度相差180度；

所述下肢角度傳感器安裝在同步帶輪中被動(dòng)大輪的旋轉(zhuǎn)軸上，以實(shí)時(shí)檢測(cè)下肢腳踏做圓周運(yùn)動(dòng)的角度；

所述輔助運(yùn)動(dòng)處理器模塊適于根據(jù)相應(yīng)控制信號(hào)通過所述下肢伺服放大器控制所述下肢伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)，并通過所述同步帶輪對(duì)所述下肢伺服電機(jī)輸出扭矩放大相應(yīng)倍數(shù)，以帶動(dòng)所述下肢腳踏承托患者的腳部做圓周運(yùn)動(dòng)；

所述輔助運(yùn)動(dòng)處理器模塊適于對(duì)實(shí)時(shí)檢測(cè)的下肢腳踏做圓周運(yùn)動(dòng)的角度和上肢肘托做圓周運(yùn)動(dòng)的角度進(jìn)行歸一化處理，并將處理后的角度通過所述無線通信模塊發(fā)送至所述終端；以及

所述輔助運(yùn)動(dòng)處理器模塊適于根據(jù)實(shí)時(shí)檢測(cè)的下肢腳踏做圓周運(yùn)動(dòng)的角度和上肢肘托做圓周運(yùn)動(dòng)的角度控制相應(yīng)的下肢伺服放大器和/或上肢伺服放大器，以調(diào)整下肢腳踏和/或上肢肘托做圓周運(yùn)動(dòng)的速度。

3.如權(quán)利要求2所述的上下肢協(xié)同智能康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，

所述電激勵(lì)裝置包括：上肢刺激器、上肢電極片、下肢刺激器和下肢電極片；

所述上肢刺激器與所述上肢電極片連接；

所述下肢刺激器與所述下肢電極片連接；

所述上肢電極片和下肢電極片均貼附在肌肉皮膚的表面，當(dāng)上肢電極片和下肢電極片脫落時(shí)相應(yīng)的上肢刺激器和/或下肢刺激器發(fā)出警報(bào)；

所述上肢刺激器和所述下肢刺激器適于接收所述終端發(fā)送的相應(yīng)控制信號(hào)產(chǎn)生或停止相應(yīng)的電刺激，即

所述終端適于通過所述無線通信模塊發(fā)送開始電刺激的控制信號(hào)至所述上肢刺激器和/或所述下肢刺激器，使所述上肢刺激器和/或所述下肢刺激器開始電刺激；以及

所述終端適于根據(jù)處理后的角度發(fā)送停止電刺激的控制信號(hào)至所述上肢刺激器和/或所述下肢刺激器，使所述上肢刺激器和/或所述下肢刺激器停止電刺激。