[发明专利]一种肘关节康复训练装置及实现方法

说明书

本发明提供一种肘关节康复训练装置及实现方法，所述肘关节康复训练装置包括气动柔性驱动器以及关节固定带，气动柔性驱动器与关节固定带联接，使用者在肩部、肘部以及腕部佩戴关节固定带。关节固定带通过弹性绷带和魔术扣使其能固定在关节位置保持不变。气动柔性驱动器通过关节固定带驱动患者关节运动。本发明引入了气动柔性驱动器进行康复训练，气动柔性驱动器直接驱动患者关节运动，实现了康复训练，代替了传统的刚性驱动器，省去了中间传动机构，通过弹性绷带和魔术扣将关节固定带固定在关节位置，取代了传统机器人的连杆机构，实现肘关节康复训练装置与患者的柔性接触。

技术领域

本发明涉及医疗技术领域，具体涉及一种肘关节康复训练装置及实现方法。

背景技术

随着老龄化趋势的加快以及中青年人群过度劳累现象的加剧，在居民中出现了大量的脑血管疾病或神经系统疾病患者，这类患者多数伴有偏瘫症状，运动功能受到了一定的损伤，医学理论和临床医学证明，这类患者除了早期的手术和药物治疗外，科学的康复训练对于肢体运动功能的恢复起到非常重要的作用。

康复训练装置的主要作用是通过机器人带动患者的肢体运动，对肢体运动障碍的患者进行运动机能的康复训练。作为一种自动化康复医疗设备，它以医学理论为依据，帮助患者进行科学而又有效的康复训练，使患者的运动机能得到更好的恢复。国外内大量研究表明，康复训练装置可以为不同康复状态等级的患者提供所需的康复训练方式，大大减轻了康复医师的负担，实现了一对多的康复训练方法，缩短康复时间并提高康复效果，增强患者的康复信心，并能提供病人的人体运动学，生理学数据，为医师改进和优化康复方案提供客观依据。

现有的肘关节康复训练装置系统多采用液压缸、气压缸、电机等刚性驱动器，由于调节不够灵活、运动不够柔顺可能出现超行程而造成危险；此外驱动器体积较大，影响患者的康复体验，而且大量的驱动设备重量比较大，不易进行控制，容易对患者造成二次伤害。随着机器人技术的发展，考虑到人体的安全与舒适，国内外高校对气动驱动方式进行了深入的研究探讨，肘关节康复训练装置需要与人体长期的直接接触，机器人的柔性成为了机器人结构研究的热点方向。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的不足,设计了一种基于气动肌肉驱动的肘关节康复训练装置及控制方法。解决现有技术的肘关节康复训练装置由于使用刚性驱动器造成装置笨重、柔顺差，而且存在安全隐患的问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供的一种肘关节康复训练装置，包括气动柔性驱动器、关节固定带和控制系统；

所述的气动柔性驱动器包括第一气动肌肉和第二气动肌肉；

所述的控制系统用于控制所述的第一气动肌肉驱动肘关节屈曲和伸展；

所述的控制系统用于控制所述的第二气动肌肉驱动手臂内旋和外旋；

所述的关节固定带，用于固定在使用者的肩部、肘部以及腕部；且所述的第一气动肌肉和第二气动肌肉固定在所述的关节固定带上。

进一步的，所述的关节固定带包括分体设置的或者一体设置的腕部关节固定带、肘部固定带和肩部固定带。

进一步的，所述的第一气动肌肉包括气动肌肉A和气动肌肉B，气动肌肉A收缩，同时气动肌肉B伸展，肘关节实现屈曲；气动肌肉A伸展，同时气动肌肉B收缩，肘关节进行伸展运动。

进一步的，所述的气动肌肉A两端固定于腕部关节固定带上端前侧和肩部关节固定带下端前侧；气动肌肉B一端固定于肩部关节固定带下端后侧，穿过肘部关节固定带后侧，另一端固定于腕部关节固定带上端后侧。

进一步的，所述的第二气动肌肉包括气动肌肉C和气动肌肉D，气动肌肉C收缩，同时气动肌肉D伸展，手臂内旋运动；气动肌肉C伸展，同时气动肌肉D收缩，手臂外旋运动。