[发明专利]一种外骨骼康复机器人控制系统

说明书

本发明公开了一种外骨骼康复机器人控制系统，包括上位机、本体驱动电路控制系统、传感器数据采集控制系统，本发明控制系统集成了驱动电路控制系统和多路传感器信息融合及无线通讯数据传输技术使医生和患者有了更好的体验效果。

技术领域

本发明涉及一种外骨骼康复机器人控制系统。

背景技术

现阶段外骨骼机器人控制系统大多是仅仅通过角度反馈，使系统按照正常的步态运行，这样会使人感觉到被拖着运动的不舒适感，并没有实现角度与力相结合的反馈控制，也就是多传感器信息融合技术。而且缺少一些附加技术功能，比如GPS定位和WiFi无线通讯，没有将外骨骼运行所采集的数据上传至云端，使病人无法直接观察到自己的康复状态等。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种外骨骼康复机器人控制系统，为了提升患者康复的体验效果和更好的明确患者的康复程度，本发明通过将多传感器信息融合，比现有的外骨骼机器人增加了力反馈控制，让病人体验到运动的舒适感；通过WiFi上传患者康复训练数据至终端，可实时监控患者的康复训练水平，让医生和病人家属更加明确康复效果，同时供医生根据康复情况设定不同的康复训练方式。

本发明采取的技术方案是：

一种外骨骼康复机器人控制系统，包括上位机、本体驱动电路控制系统、传感器数据采集控制系统，所述上位机用于设置训练参数及训练模式，使得机器人按照一定的曲线进行运动，同时亦为数据终端；所述本体驱动电路控制系统包括微控制器、机器人各关节电机，所述微控制器系统包括微控制器、复位电路、时钟电路、电源模块、驱动通讯模块、WiFi和GPS模块，WiFi模块、GPS模块、驱动通讯模块与微控制器之间双向传输数据，复位电路、时钟电路、电源模块与微控制器为单向传输；其中，所述驱动通讯模块与机器人各关节电机电路连接，所述WiFi模块与上位机通讯连接；所述传感器数据采集控制系统包括n个传感器反馈控制系统，所述传感器反馈控制系统分别安装在机器人上各关节处，与微控制器电路连接。

优选地，所述微控制器采用stm32f1系列。

优选地，所述传感器反馈控制系统采用薄膜压力传感器。

优选地，所述外骨骼康复机器人控制系统还包括手机数据终端，其与微控制器系统的WiFi模块通讯连接。

本发明的有益效果是：

本发明控制系统集成了驱动电路控制系统和多路传感器信息融合及无线通讯数据传输技术使医生和患者有了更好的体验效果。现有的技术仅仅是通过角度反馈，使得外骨骼按照正常的步态运动，并没有实现力的反馈控制，使得患者腿部感到很强的不舒适性；医生也无法实时的了解到患者的康复数据，无法更好的设定训练方案。通过多路传感器信息融合并通过无线通讯将数据传至终端，让医生实时的了解患者的训练数据，更好的针对患者康复的不同阶段设定不同的训练方案。对于患者而言，通过力传感器反馈可以实时的传输外骨骼本体与患者腿部力的关系，使得患者有更好的体验感。通过数据终端，患者家属可以实时的了解患者的训练情况。通过上位机设置不同的参数比如角度、速度、人机交互力等信息可以调节适应不同人的步态训练需求。

附图说明

图1为实施例外骨骼康复机器人控制系统的结构组成图；

图2为微控制器系统的结构组成图；

图3为传感器数据采集控制系统实施方式示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

实施例