[发明专利]一种智能化脑损伤患者手功能康复训练设备

权利要求书

1.一种智能化脑损伤患者手功能康复训练设备，其特征在于：包括脑电信号采集处理模块、手部力信号实时检测装置和康复机械手模块；

所述的脑电信号采集处理模块提取患者主动运动意念，实时、在体、在线采集脑损伤患者的脑电波，提取运动想象的特征信息，作为康复训练的控制信号输入至下位机DSP中，用自发脑电信号中的运动意识信息控制康复机械手模块的运动；

所述的手部力信号实时检测装置是在手部布置传感器阵列，检测手部的运动和力的信息输入至下位机DSP，实现自适应方式、分级地为患者手功能训练提供外部补偿助力；

所述的康复机械手模块包括上端带有滑槽(7)的主体机械框架(1)，在该主体机械框架(1)的滑槽(7)内固定有手腕支架板(8)，在主机机械框架(1)的下端两侧对称固定有带有导向槽(3)的安装板(9)，在安装板(9)的导向槽(3)内安装有横梁(2)，横梁(2)的两端分别与弹簧(5)相连，弹簧(5)的另一端固定在主体机械框架(1)的滑槽(7)内，与下位机DSP相连的汽缸(4)的输出端与横梁(2)相连。

2.根据权利要求1所述的智能化脑损伤患者手功能康复训练设备，其特征在于：所述的脑电信号采集处理模块包括电极帽、前置脑电放大采集板和下位机DSP信号处理部分组成，三道脑电采集帽提取头部C3、C4和Cz区域的脑电信号，经前置脑电放大采集板将uV级别的脑电信号，经过脑电采集板放大一万倍，送入下位机DSP，DSP采样频率为128Hz，在下位机中脑电信号去噪后，做任务意识分类得到人的主动运动意念，此时手功能康复训练设备得到运动启动信号。

3.根据权利要求2所述的智能化脑损伤患者手功能康复训练设备，其特征在于：所述的脑电采集板采用逐次放大的方式，其中前置放大为25倍，二级放大为40倍，三级放大为10倍，放大后的脑电通过光电隔离电路送至下位机DSP进行A/D转换，其采样率为128Hz，采样精度为12位。

4.根据权利要求1所述的智能化脑损伤患者手功能康复训练设备，其特征在于：所述的手部力信号实时检测装置采用手套式结构，且在手套内安装有五个检测手指压力信号的薄片式压力传感器和三个检测手部的运动位置的芬兰VTI公司SCA61T-FA1H1G芯片的单轴角度传感器，薄片式压力传感器安装在中指浅屈肌(标号1)、拇短屈肌(标号2、3)、拇收肌(标号5)、小指短屈肌(标号4)，单轴角度传感器安装在横梁背面正中间的位置，九个传感器经A/D采样模块将信号通通过串口传入上位机。

5.根据权利要求1所述的智能化脑损伤患者手功能康复训练设备，其特征在于：所述的手部力信号实时检测装置手套的手指连接在康复机械手模块的横梁阶梯孔上。

6.根据权利要求1所述的智能化脑损伤患者手功能康复训练设备，其特征在于：所述的康复机械手模块的汽缸(4)采用医用静音空压机作为气压源，提供0-0.8Mpa的气压，在气缸(4)与气压源之间的管路上安装有单向阀、储气罐、过滤器、空气干燥润滑器、电气比例阀和三位五通阀，其中电气比例阀与下位机DSP相连。

7.根据权利要求1所述的智能化脑损伤患者手功能康复训练设备，其特征在于：所述的下位机DSP还与外设的上位机相连，将下位机传输来的脑电及传感器信号处理后，向医生和患者实时、动态地显示定量肌力信息、监测训练结果，由用户自行设定训练时机械手所提供的力量等级，使其在下位机DSP的控制下自动调节外部助力或阻力的强度大小。