[发明专利]一种桌面式上肢康复机器人及其使用方法

权利要求书

1.一种桌面式上肢康复机器人，其特征在于，由台架，全向轮及驱动系统(1)，下位机控制系统(2)，接触力检测系统(3)，位置检测系统(4)，肌电测量系统(5)，脑电测量系统(6)和上位机控制系统(7)，蓝牙系统(8)及电源以电信号方式连接组成。

2.如权利要求1所述的一种桌面式上肢康复机器人，其特征在于，所述下位机控制系统(2)采用完成全向轮及驱动系统(1)的控制指令和接触力检测系统(3)接触力的控制，通过蓝牙系统(8)与上位机控制系统(7)通信，接收上位机控制系统(7)发来的控制模式指令，驱动系统(1)产生相应的电机驱动命令的STM32系统。

3.如权利要求1所述的一种桌面式上肢康复机器人，其特征在于，所述接触力检测系统(3)为采集患者力信息，将力信息发送给上位机控制系统(7)保存,作为后期的康复评价依据和虚拟动画显示的三维力传感器。

4.如权利要求1所述的一种桌面式上肢康复机器人，其特征在于，所述的位置检测系统(4)的位置传感器为一价格低廉、测量精度高达毫米级，非常适合短距离定位的两个对称安装的光电鼠标传感器。

5.如权利要求1所述的一种桌面式上肢康复机器人，其特征在于，所述肌电测量系统(5)为一采集上臂肌电信号，肌电信号通过蓝牙系统(8)传输给上位机控制系统(7)，其中，肌电信号用于康复评价及训练模式下识别手臂运动模式的MYO臂环。

6.如权利要求1所述的一种桌面式上肢康复机器人，其特征在于，所述脑电测量系统(6)，为一采集脑电信号，通过蓝牙系统(8)传输给上位机控制系统(7)，其中，脑电信号用以分析活动意图，康复评价依据的EmotivEpoc。

7.如权利要求1所述的一种桌面式上肢康复机器人，其特征在于，所述上位机控制系统(7)为一实现肌电信号采集与模式识别、康复评价、脑电信号采集与分析、虚拟动画显示、远程交互功能，以及参数设置和数据管理功能的电脑PC机。

8.如权利要求1所述的一种桌面式上肢康复机器人，其特征在于，所述蓝牙系统(8)为一实现下位机控制系统(2)和上位机控制系统(7)进行数据通信的蓝牙模块。

9.一种桌面式上肢康复机器人的使用方法，其特征在于，所述被动训练流程为：

A.用户再本地选定训练动作模式和训练次数，或医生远程设置训练动作模式和次数；

B.通过按钮启动训练，上位机将动作指令传给下位机，下位机根据动作模式产生电机控制指令传给电机驱动器，带动机器人做相应的运动；

C.下位机在控制运动模式的同时，控制接触力保持在设定的范围内，并将接触力和位置信息通过蓝牙传给上位机，供上位机播放虚拟动画使用；

D.训练过程中，上位机显示虚拟动画和训练的进度等信息，并保存训练数据。

10.如权利要求9所述的一种桌面式上肢康复机器人的使用方法，其特征在于，所述主动训练模式的流程为：

A.选定是否采用脑电控制动作起始；

B.用户在本地选择适合上肢运动强度的阻力档和运动轨迹，或者医生远程设置适合病患本身的阻力档和运动轨迹；

C.通过按钮启动训练，采集分析脑电信号，识别出动作起始信号；

D.下位机在运动过程中实时检测用户对三维力传感器的接触力和位置信息，并对接触力进行PID控制，同时接触力和位置信息通过蓝牙传给上位机；

E.训练过程中，上位机显示虚拟动画和训练的进度信息，并保存训练数据。