[发明专利]一种具有通信和自主导航移动功能的ICU病房卧式双侧脑瘫下肢康复机器人

说明书

本发明公开了一种具有通信和自主导航移动功能的ICU病房卧式双侧脑瘫下肢康复机器人，其结构包括下肢康复外骨骼、人体体征数据采集模块、数据处理模块、人机交互模块、运动控制模块和自主导航移动底盘，可实现双下肢各关节的评测及协调康复训练；数据采集模块采集下肢各关节的运动与生理数据，发送给数据处理模块，数据处理模块给出患者康复评测结果及相关运动数据，上传至云平台，云平台通过聚类分析生成个性化治疗方案；人机交互模块发送指令给运动控制模块，控制下肢外骨骼，引导病人进行康复训练；自主导航移动底盘采用麦克纳姆轮设计，通过GPS、视觉和激光导航相结合实现室内外导航，采用超声波检测实现避障，提高机器人的自主移动能力。

技术领域

本发明属于医疗康复器材领域，具体涉及一种用于重症监护室双侧脑瘫病人的下肢康复机器人，用于实现重症加强护理病房患者双下肢康复评测及协调康复训练。

背景技术

康复医学研究表明，双侧脑瘫或下肢体损伤患者如果长期不进行训练会导致肌肉“费用性”萎缩而很难痊愈，因此在术后重症加强护理病房(ICU)患者身体体征平稳后，应尽早进行肢体康复训练，有助于其恢复肢体正常功能。

康复的对象由于患有脑瘫或者下肢损伤，不能独立完成下肢康复训练，因此，往往需要具有一定护理知识的医护人员对患者进行辅助康复训练，但是康复是一个渐进的过程，所需的重复工作量很大，采用专业人员进行人工辅助康复，耗费了很大的人力和财力；更重要的是医护人员对病人进行训练时，对训练强度与时间往往不能精确的掌控，并且无法对患者康复情况进行实时监测，也不能对每次康复结果进行记录，导致重复训练和治疗效果的反馈不及时，不利于医护人员根据ICU患者恢复效果有效调整康复训练计划。

目前的康复机器人需要人工移动，增加了医护人员的劳动力，并且训练模式单一，患者各个康复阶段的需求得不到满足，一次只可以对于病人的部分关节进行康复训练，故训练结果往往不尽人意。

针对传统下肢康复训练的局限性，本发明采用机械外骨骼，云平台、自主机器人的导航与定位等技术，设计一款具有通信及自主导航移动功能的ICU病房卧式双侧脑瘫下肢康复机器人，结合人机交互模块，使得康复训练更加方便，提高了康复效率，同时大大降低了康复训练的成本。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，设计一种具有通信和自主导航移动功能的ICU病房卧式双侧脑瘫下肢康复机器人,所述机器人可自主移动到ICU病房的无行动能力患者病床所在位置，为患者提供双下肢运动评测与协调康复训练；因此，使用中无需移动患者位置，有效避免患者痛苦与二次损伤，保证康复训练安全可靠进行。

本发明的技术解决方案如下：

所述一种具有通信和自主导航移动功能的ICU病房卧式双侧脑瘫下肢康复机器人包括下肢康复外骨骼，人体体征数据采集模块，数据处理模块，运动控制模块，人机交互模块和自主导航移动底盘，可实现自主导航移动，并为患者提供双下肢运动康复评测以及康复训练。

所述下肢康复外骨骼可通过调节外骨骼结构的伸缩长度，适应不同人腿的长短，通过升降模块，适应不同高度的病床；自主导航移动底盘配有可以伸入病床下方的加压装置，通过旋紧加压装置的旋钮，使其与病床可靠对接。

所述人体体征数据采集模块包括光电脉搏传感器、血氧传感器、气体流量传感器及陀螺仪，用于获取并监控康复训练中病人的体征数据，如脉搏、心率、血压、血氧饱和度、肺活量、下肢各关节运动速度及加速度等各项病人的体征数据，保证ICU患者康复训练过程的安全，并通过人机交互模块将数据传送至数据处理模块。

所述数据处理模块接收来自人体体征数据采集模块的数据，并对数据进行处理，给出患者腿部运动功能评测结果及相关运动数据，并上传至云平台，云平台通过聚类分析生成个性化治疗方案。

所述数据采集模块将患者腿部运动功能评测结果及相关运动数据实时传输至人机交互模块，方便患者和医师及时了解评测结果及康复训练效果。