[发明专利]一种康复训练模式控制系统

说明书

本发明涉及一种康复训练模式控制系统，包括被动康复训练模式和智能主动康复训练模式和本体感受评估模式，所述的被动康复训练模式包括恒转矩模式和恒转速模式，其中恒转速模式包括PID控制器，其控制方法为：设定目标位置‑检测实际位置与目标位置的误差‑通过比例运算、积分运算和微分运算，确定伺服电机所需增加的力矩‑伺服电机驱动设备将被控对象的实际位置移动到目标位置，在控制过程中，实现误差反馈。本发明的PID控制器，可以让整个运动过程平稳和安全；智能主动康复训练模式可以让康复机器人在患者需要帮助时给予辅助；本体感受性评估可以用来检查感官对身体位置的感知能力和对被动运动或干扰的补偿能力。

技术领域

本发明涉及康复训练智能控制装备技术领域，特别是一种康复训练模式控制系统。

背景技术

脑中风，又称脑卒中或脑血管意外，是一种脑部出现缺血以及出血性损伤并导致缺氧、脑损伤和功能丧失的状况。

康复训练是恢复中风所导致的运动功能缺陷最有效且必要的治疗办法。根据神经可塑性理论，通过长期密集和不断重复的康复治疗机制(如重复地对患者手腕提供被动运动)，可以使大脑与肌肉之间建立新的神经连接从而修复损伤。除中风致残患者外，我国目前也已步入老龄化社会并且慢性病患者的基数非常大，而这两个大群体也是康复训练机器人的另外两大需求端。

康复训练的治疗过程相当漫长，这也是技术层面导致康复资源供不应求的主要原因。因此，在康复医疗的未来巨大的发展前景下，如何将康复医疗和日益成熟的生物机电交互、智能控制、机器人技术和物联网技术相结合并满足行业的需求，具有极大的市场经济价值和社会发展意义。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种可用于小型化家庭式康复训练装置的康复训练模式控制系统。

本发明的技术方案是构造一种康复训练模式控制系统，包括被动康复训练模式和智能主动康复训练模式和本体感受评估模式，所述的被动康复训练模式包括恒转矩模式和恒转速模式，控制伺服电机分别以恒转矩和恒转速运行，其中恒转速模式包括PID控制器，其控制方法为：

设定目标位置-检测实际位置与目标位置的误差-通过比例运算、积分运算和微分运算，确定伺服电机所需增加的力矩-伺服电机驱动设备将被控对象的实际位置移动到目标位置，在控制过程中，实时检测被控对象的实际位置与目标位置的误差，实现误差反馈。

在其中一个实施例中，所述的智能主动康复训练模式包括辅助控制器，所述辅助控制器包括偏离控制部分，即以目标路径为中心设置一容许偏离范围，实时检测被控对象是否超出容许偏离范围，若被控对象超出容许偏差范围，则对目标施加朝向目标路径的引导力。

在其中一个实施例中，所述的辅助控制器还包括速度控制部分，即检测被控对象的运动速度与预设速度的偏差，若偏差超过阈值，则对被控对象施加沿运动方向的引导力。

在其中一个实施例中，所述的辅助控制器还包括波动控制部分，即检测被控对象的运动轨迹是否出现波动，若出现波动，则对被控对象施加阻尼作用力。

在其中一个实施例中，所述的辅助控制器还包括视觉反馈装置，视觉反馈装置包括移动方向指示装置。

在其中一个实施例中，所述的本体感受模式评估模式包括评估控制器、训练手柄、动作提示器及视线遮挡装置，所述的评估控制器控制视线遮挡装置将使用者的视线遮挡住，并通过动作提示器指示使用者握着手柄做出指定动作，评估控制器在使用者做指定动作时作出干扰，并检测使用者的实际运动轨迹与预定轨迹的误差，并记录、分析。

在其中一个实施例中，所述的干扰包括恒方向干扰或变方向干扰。

本发明的优点和有益效果：

本发明设置有适用于康复被动训练使用的PID控制器，可以让整个运动过程平稳和安全；