[发明专利]一种穿戴式肢体康复训练系统及控制方法

权利要求书

1.一种穿戴式肢体康复训练系统，其包括：

辅助动力单元，对穿戴者提供肢体动作的辅助动力；

物理量采集单元，检测穿戴者肢体动作的物理量，并提供给物理量处理单元；

物理量处理单元，提取物理量采集单元提供的物理量，生成动作反馈信号提供给主控单元；

生理信号采集单元，检测穿戴者肢体动作的肌电信号，并提供给生理信号处理单元；

生理信号处理单元，提取实时肌电信号并生成实时肌电反馈信号给主控单元；

主控单元，使用生理信号处理单元生成的实时肌电反馈信号和物理量处理单元提供的动作反馈信号，生成控制信号驱动辅助动力单元工作，

其特征在于：所述生理信号采集单元还检测穿戴者的生理信号，所述生理信号处理单元根据生理信号采集单元提供的生理信号生成生物反馈信号并提供给康复评估单元；

所述康复评估单元，根据生理信号处理单元提供的生物反馈信号来评估穿戴者的康复状态，提供身体状态反馈信号给主控单元；

所述主控单元根据所述康复评估单元反馈的身体状态反馈信号，对穿戴者康复运动时的肢体动作强度做出调整。

2.根据权利要求1所述的穿戴式肢体康复训练系统，其特征在于：所述主控单元接收到的身体状态反馈信号表明穿戴者不适合继续运动时，向状态报警单元发出报警信号，所述状态报警单元用于接收主控单元发出的报警信号并实现报警。

3.根据权利要求1所述的穿戴式肢体康复训练系统，其特征在于：

所述的物理量采集单元采集的肢体动作的物理量包括角度、角速度、加速度和压力，所述物理量采集单元还采集穿戴者自身身体的重心位置物理量。

4.根据权利要求1所述的穿戴式肢体康复训练系统，其特征在于：

所述的生理信号采集单元还采集心电信号、脉搏信号和呼吸信号。

5.所述根据权利要求1所述的穿戴式肢体康复训练系统，其特征在于：所述生物反馈信号包括肌电信号节律能量的变化趋势、呼吸率、脉搏率和心率。

6.根据权利要求1所述的穿戴式肢体康复训练系统，其特征在于：所述身体状态反馈信号包括肌肉状态调节系数、身体状态调节系数和生理状态报警信号。

7.采用权利要求1所述的穿戴式肢体康复训练系统的控制方法，其特征在于

在所述穿戴式肢体康复训练系统处于穿着训练的状态下，物理量采集单元将采集到的物理量传递给物理量处理单元，物理量处理单元处理后形成动作反馈信号给主控单元，生理信号采集单元将采集到的生理信号传递给生理信号处理单元，生理信号处理单元将生理信号中的肢体动作肌电信号处理后生成实时肌电反馈信号给主控单元进行处理，主控单元根据实时肌电反馈信号和动作反馈信号产生控制信号给辅助动力单元；辅助动力单元给穿戴者提供肢体动作的辅助动力；生理信号处理单元将生理信号处理后生成生物反馈信号给康复评估单元，康复评估单元评估生物反馈信号后生成身体状态反馈信号给主控单元，修正控制信号或者给出报警信号。

8.根据权利要求7所述的穿戴式肢体康复训练系统的控制方法，其特征在于：生理信号采集单元采集的生理信号包括心电信号、呼吸信号和脉搏信号，生理信号处理单元计算出包括呼吸率、脉搏率、心率在内的生理参数，根据这些生理参数，康复评估单元评估人体生理状态，并反馈给主控单元调整肢体动作强度维持平稳的生理状态；当判定训练者过于疲惫时，系统给出报警信号，提醒终止训练；在肢体康复系统处于穿着训练的状态下，生理信号处理单元对采集到的肌电信号进行处理得到肌电信号节律能量的变化趋势，依据该趋势，康复评估单元评估肌肉的康复状态和疲劳状态，并将评估结果反馈主控单元，主动调整康复训练过程。

9.根据权利要求7或8所述的穿戴式肢体康复训练系统的控制方法，其特征在于：

穿戴者穿康复训练系统进行康复训练时，检测穿戴者的生理信号，从中提取实时肌电信号，生成肌电反馈信号给主控单元，生成辅助动力单元的基本控制信号；相应的肌电信号增大时，按照该肌电信号确认的方向提供助力，按照肌电信号的大小按比例提供助力的大小。