[实用新型]一种康复训练系统

说明书

技术领域

本新型涉及一种康复训练系统，尤其是涉及一种适用于中风病人或上肢运动障碍患者的康复训练系统。

背景技术

随着老龄人口的增加，年龄增长引起的疾病也逐渐增加，其中最常见，危害最大的就是中风。中风患者会发生意识和功能活动障碍等多方面的症状和体征，严重时出现偏瘫，失语，认知障碍甚至死亡。根据不完全统计，目前我国由于中风引起的偏瘫、上肢运动障碍患者总数超过1000万，肢体运动障碍伴随75％的中风幸存者，严重影响他们的日常生活和工作。如何帮助中风后患者恢复肢体运动功能，重新获得独立生活的能力，具有非常重要的社会意义和实际研究价值。

对于中风病人，对其偏瘫部位进行有效和及早的康复训练是十分重要和关键的医疗手段。传统的康复治疗中，治疗师手把手地对患者进行一对一的康复训练，这种方式的训练效率和训练强度难以保证，训练效果受到治疗师水平的影响，而且缺乏评价训练参数和康复效果关系的客观数据，难以对训练参数进行优化以获得最佳治疗方案。为了减轻家庭和社会的经济负担，提高康复训练效率，目前国内外研究者们将计算机智能控、模式识别、多传感器信息融合、机器人技术应用于康复领域，开展了康复医疗机器人技术的研究。

现有技术中的康复训练系统，由于装置比较庞大，便携性不好，另外，目前的康复医疗系统，不能对患者的训练状况实时监控，故而无法给予实时的专业性康复训练指导，在康复医疗资源相对短缺的情况下，康复训练成本极高。

发明内容

本新型所要解决的技术问题是提供一种适用于中风病人或上肢运动障碍患者的康复训练系统，至少部分的解决现有技术中康复训练系统存在的问题。

本新型采用的技术方案是，一种康复训练系统，包括肌电传感器、可穿戴式机械臂和控制驱动子系统，所述可穿戴式机械臂由机械上臂和机械下臂组成，所述机械上臂被穿戴在患肢的后臂上，主要提供支撑和安装固定功能；所述机械下臂被穿戴在患肢的前臂上，所述机械上臂根据所述肌电传感器反馈的信号，通过控制所述控制驱动子系统来驱动所述机械下臂运动，所述控制驱动子系统安装在所述可穿戴式机械臂的骨架上。

进一步的，所述机械上臂和所述机械下臂分别设计有多个自由度，以保证更加贴合患肢的各部位；和/或所述机械上臂和所述机械下臂的长度可以各自调节，以满足不同患者对结构的需求。

进一步的，所述可穿戴式机械臂采用铝合金、工程塑料或碳素材料制造。

进一步的，所述肌电传感器安装在所述机械上臂的骨架上，所述肌电传感器布置在肱二头肌和肱三头肌上，分别检测手臂弯曲和伸张的肌肉电信号。

进一步的，所述康复训练系统还包括血压、心律传感器，所述血压、心律传感器安装在所述可穿戴式机械臂的骨架上，用于监测患者的血压、心律参数指标。

进一步的，所述控制驱动子系统安装在所述可穿戴式机械臂的骨架上，其包括控制模块、肌电信号采集处理单元、血压、心律信号采集处理单元、电机参数采集单元、电机驱动模块和高精度A/D数据采集模块，肌电信号和血压、心律参数的猜忌和处理采用所述高精度的A/D数据采集模块，通过所述肌电信号采集处理单元和所述血压、心律信号采集处理单元进行信号噪声滤除、特征提取和识别，实现手臂肌电信号的准确识别以及血压、心律等辅助参数的获得，根据识别出的肌电信号，所述控制模块准确判别患者的运动意图，利用闭环的反馈控制，根据肌电信号的类型发送不同的控制指令给所述电机参数采集单元，进而使所述电机驱动模块依据电机参数发送PWM脉冲信号驱动减速电机实现所述机械下臂的运动控制，完成康复训练计划指定的动作。

进一步的，所述减速电机安装在所述可穿戴式机械臂上，并配合编码器，实现所述机械下臂的运动驱动，同时实时测量运动角度、运动次数、运动时间参数。

进一步的，所述控制模块包括电源电路、核心处理器、控制面板和存储电路，其中：

所述电源电路用于给所述核心处理器供电，保证所述核心处理器正常工作；

所述核心处理器为嵌入式处理器，负责所有的控制功能，与其它电路或模块进行实时数据交互，结合高精度A/D数据采集模块，实现上肢肌电信号、血压、心律参数以及手臂运动状态数据的实时采集、处理、辨识与记录；

所述控制面板负责供用户选择相应的康复功能及显示相应的运动数据；

所述存储电路用于存储用户的手臂运动状态数据。