[发明专利]一种辅助手臂运动的系统

说明书

本发明提供一种辅助手臂运动的系统，能够抑制缓解用户的震颤行为。所述系统包括：检测模块、控制模块、执行机构和为所述检测模块、控制模块、执行机构供电的电源模块；其中，所述检测模块，用于检测用户手臂的运动反馈信号；所述控制模块，用于对检测到的用户手臂的运动反馈信号进行解析，利用信号分离算法对解析结果进行滤波得到手臂的震颤信号，根据得到的手臂的震颤信号，利用前馈控制策略和PID控制器对所述执行机构进行控制，其中，PID控制器表示比例、积分、微分控制器。本发明涉及传感测量及电子控制领域。

技术领域

本发明涉及传感测量及电子控制领域，特别是指一种辅助手臂运动的系统。

背景技术

帕金森病(Parkinson’s Disease，PD)是一种神经系统变性疾病，导致大脑对肌肉的控制能力逐步丧失，但是到目前为止，帕金森病的真实病因还未被真正找到。

熟知的帕金森病的主要明显症状是静止性震颤，除此之外，患者还会有肌肉关节强直、身体部位僵硬、行动缓慢且平衡感差等症状。随着帕金森病患者的数量逐年递增，数据显示，我国帕金森患者人数的增长率已经迈入了快速增长的阶段，这不仅给患者自己增加了极大的压力也会给患者家庭、社会带来极重的负担。因此在抑制帕金森震颤的临床实际中，需要寻求新的辅助方法和手段。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种辅助手臂运动的系统，以解决现有技术所存在的手臂运动过程中震颤的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种辅助手臂运动的系统，包括：检测模块、控制模块、执行机构和为所述检测模块、控制模块、执行机构供电的电源模块；其中，

所述检测模块，用于检测用户手臂的运动反馈信号；

所述控制模块，用于对检测到的用户手臂的运动反馈信号进行解析，利用信号分离算法对解析结果进行滤波得到手臂的震颤信号，根据得到的手臂的震颤信号，利用前馈控制策略和PID控制器对所述执行机构进行控制，其中，PID控制器表示比例、积分、微分控制器。

进一步地，所述检测模块包括：姿态传感器和若干个压力传感器；

所述姿态传感器，用于检测用户手臂的运动反馈信号；

所述压力传感器，用于检测手臂的压力。

进一步地，所述系统包括：无线通信单元；

所述控制模块通过所述无线通信单元与所述姿态传感器进行无线通信。

进一步地，所述系统包括：电压转换电路；

所述控制模块通过所述电压转换电路与所述压力传感器相连；

所述压力传感器为薄膜电阻式压力传感器。

进一步地，所述执行机构为舵机联动连杆结构；

所述执行机构包括：第一舵机、第二舵机和连杆机构；其中，第一舵机，用于实现手臂肘关节的屈伸动作；第二舵机，用于实现前臂内外方向旋转动作。

进一步地，所述系统还包括：缓冲器模块以及光耦隔离模块；

第一舵机通过第一缓冲器模块和第一光耦隔离模块与所述控制模块的第一定时器输出端相连；

第二舵机通过第二缓冲器模块和第二光耦隔离模块与所述控制模块的第二定时器输出端相连；

其中，第一定时器、第二定时器输出的是脉冲宽度调制波输出占空比。

进一步地，所述系统还包括：与所述控制模块相连的蜂鸣器模块；

所述控制模块，用于判断压力传感器检测到的手臂的压力值是否大于预设的压力阈值，若是，则控制蜂鸣器模块进行报警。