[发明专利]一种桌面式上肢康复机器人及其使用方法

说明书

本发明一种桌面式上肢康复机器人及其使用方法，涉及康复机器人技术领域。一种桌面式上肢康复机器人，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。本发明具有体积小、家庭适用性强、测量精度高，性价比较高，适用范围广特点。特别利用脑电和肌电信号对患者进行训练康复、评价，评价结果更具有说服力和准确性。通过上位机实现虚拟动画显示，可以提高患者的积极性，增加训练过程中的趣味性，防止训练过于枯燥。通过上位机实现远程交互功能，使患者在家也能享有专业的指导与监测。

技术领域

本发明涉及康复机器人技术领域，具体指一种桌面式上肢康复机器人及患者康复训练过程的控制(使用)方法。

背景技术

目前康复机器人主要分为两种：外骨骼式和末端接触式。外骨骼式是一种仿生机器人，是通过在人体运动关节处施加外部驱动力以降低甚至代替操作者在运动过程中的自身关节出的力，从而使残障人士实现正常的运动能力。如瑞士苏黎世大学具有6个自由度的ARmin，华盛顿大学具有7个自由度的CADEN-7，美国加州分校Irive研制的ARM GUIDE和意大利帕多瓦大学研制的Giulo Rosati。外骨骼装置虽然有着控制精准和高自由度，但是穿在患者身体上会带来恐惧感和不安全感，不利于患者康复。末端接触式是指设备上某一点与患者上肢某一部位相接触。如麻省理工学院设计的MIT-MANUS，英国Reading大学的Gentle/s，等就是采用的末端式设计结构。这些康复机器人的机械结构复杂，成本很高，并且控制非常复杂，容易造成患者的二次伤害，只能在个别大医院里使用。

2012年，中科院研制一种桌面式上肢康复机器人Reha-Maus，能够实现位置和触觉控制。在Linux系统中的Scilab/Scicos里建立了控制算法编程和测试的软件平台，位置传感器使用了日本任天堂的Wii Remote游戏手柄控制器，该传感器悬挂于运动平台的上方，使用不方便且受限制，数据传输存在延迟。数据和控制通过电缆传输到电脑，集成化程度低，线路太多。

迄今为止，康复机器人的研究论文层出不穷，机械结构较为复杂、成本很高，不适合于中小康复机构或家庭使用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有康复机器人存在的成本高、机械结构复杂、使用不便、缺少康复评价数据等缺陷，提出一种桌面式上肢康复机器人及其使用方法。

本发明一种由PC机实现人机交互，STM32嵌入式系统实现实时控制，集合脑电、肌电、虚拟现实技术于一体的桌面式上肢康复机器人，由台架，全向轮及驱动系统，下位机控制系统，接触力检测系统，位置检测系统，肌电测量系统，脑电测量系统和上位机控制系统，蓝牙系统及电源以电信号方式连接组成。