[发明专利]一种基于人机交互的下肢康复机器人系统

说明书

本发明涉及一种基于人机交互的下肢康复机器人系统，包括下肢康复机器人本体和人机交互控制系统，所述下肢康复机器人通过电机驱动Watt‑I型六杆机构带动脚踏板运动模拟人体步态轨迹，所述人机交互控制系统包括数据采集模块、数据传输模块、单片机和智能终端，数据采集模块采集到的数据通过数据传输模块传递给单片机，经分析处理后将结果呈现在智能终端上，使用者可实时查看智能终端上呈现的结果，并能够通过智能终端实时调整康复运动计划，调整后的康复运动计划通过智能终端反馈给单片机，单片机控制电机执行新的运动参数，结构简单易于控制，能实现人机交互，制造和使用成本低，适于社区和家庭推广。

技术领域

本发明涉及康复器械技术领域，具体涉及一种基于人机交互的下肢康复机器人系统。

背景技术

康复治疗是现今社会一大热点，伴随该热点，各种康复治疗仪器不断涌现市场。市面上现有的康复治疗仪器，要么结构过于复杂，自由度多，针对全身各部位康复进行设计，能够实现多种功能，难于操作控制，使用和维护成本均较高，大部分由医院或专业康复机构采购，需患者长期住院或定期前往进行康复治疗；要么结构过于简单，不够智能化，不能根据个人情况进行调节训练，需要看护者辅助患者进行相关动作锻炼，加大人力成本，康复效果不好。

康复治疗周期一般都比较漫长，需要循序渐进长期投入，尤其对于下肢康复患者，前期往往已经花费了大量的医药费用或手术费用，后期康复治疗高额的投入会进一步加重经济负担，由于自身行动不便，康复训练更为困难，长期住院或频繁前往康复机构还会加重患者心理负担，不利于康复，因此，急需一种结构简单便于操作控制且能够适于社区或家庭使用的康复机器人。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于人机交互的下肢康复机器人系统，本发明能够模拟人体步态轨迹，通过智能终端进行操控，调整和控制各项训练参数，辅助使用者进行下肢康复训练，结构简单成本低，利于向社区和家庭推广。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于人机交互的下肢康复机器人系统，包括下肢康复机器人本体和人机交互控制系统，所述下肢康复机器人本体包括机架、扶手、脚踏板、Watt-I 型六杆机构、传动系统以及电机，电机驱动Watt-I 型六杆机构带动脚踏板运动模拟人体步态轨迹，所述人机交互控制系统包括数据采集模块、数据传输模块、单片机和智能终端，所述数据采集模块为设置在康复机器人上的多个传感器，数据采集模块采集到的数据通过数据传输模块传递给单片机，经分析处理后将结果呈现在智能终端上，使用者可实时查看智能终端上呈现的结果，并能够通过智能终端实时调整康复运动计划，调整后的康复运动计划通过智能终端反馈给单片机，单片机进行分析处理后控制电机执行新的运动参数。

进一步地，所述康复运动计划包括运动时长、运动速度、运动频率、以及运动周期；智能终端上呈现的所述结果包括本次运动时长、运动步数、运动速度、消耗体能以及使用者当前的脉搏指数。

进一步地，所述智能终端能够通过使用者的年龄、性别、身高、体重以及下肢健康状况给使用者推荐合适的康复运动计划，或者由使用者自身设置运动计划。

进一步地，所述传感器具体包括设置在脚踏板上的速度传感器和压力传感器，设在脚踏板侧方机架上的计步器、计时器，以及设在扶手上的脉搏传感器。

进一步地，所述扶手上设有急停按钮，按下后能够直接控制电机断电停转，以防止控制系统故障或使用者操作不当导致的意外状况发生。