[发明专利]一种下肢康复机器人的力位混合控制方法和系统

说明书

本发明涉及一种下肢康复机器人的力位混合控制方法和系统。所述下肢康复机器人的力位混合控制方法和系统在根据压力信号和扭矩信号确定患者施加给所述下肢康复机器人的压力和力矩后，获取所述下肢康复机器人在空载时的空载力和空载力矩，再根据所确定的压力和获取的空载力确定患者施加给所述下肢康复机器人的实际压力，根据所确定的力矩和获取的空载力矩确定患者施加给所述下肢康复机器人的实际力矩；然后通过确定实际压力和预设压力阈值范围间的关系以及实际力矩与预设力矩阈值间的关系来确定患者的运动意图，最后根据患者的运动意图控制下肢康复机器人进行相应运动，以在降低训练强度的同时，满足不同患者的训练需求。

技术领域

本发明涉及康复医疗器械控制技术领域，特别是涉及一种下肢康复机器人的力位混合控制方法和系统。

背景技术

随着中国老龄化社会的日益加剧，越来越多的人由于不同的原因丧失了下肢运动功能。科学研究表明，给予患者科学的康复训练对于下肢运动功能的恢复具有非常重要的作用，根据神经可重塑原理，下肢瘫痪患者可以通过大量的康复训练激发大脑可塑性，恢复一定的运动能力，实现生活自理，提高生活质量，最大程度的回归社会。

由于传统的康复医疗方法存在一定的弊端，患者需要在医师的帮助下才能进行康复训练，劳动强度大，治疗效率低。同时，对于不同时期的患者无法设定训练的强度，不能满足不同患者的康复需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种下肢康复机器人的力位混合控制方法和系统，能够在降低训练强度的同时，满足不同患者的训练需求。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种下肢康复机器人的力位混合控制方法，包括：

获取患者刚开始使用下肢康复机器人时的压力信号和扭矩信号；所述压力信号包括患者刚开始使用下肢康复机器人时的左腿压力信号和右腿压力信号；所述扭矩信号包括患者刚开始使用下肢康复机器人时左扭矩传感器采集的左扭矩信号和右扭矩传感器采集的右扭矩信号；

根据所述压力信号确定患者施加给所述下肢康复机器人的压力；

根据所述扭矩信号确定患者施加给所述下肢康复机器人的力矩；

获取所述下肢康复机器人在空载时的空载力和空载力矩；所述空载力包括所述下肢康复机器人在空载时的左腿空载力和右腿空载力；

根据所述压力和所述空载力确定患者施加给所述下肢康复机器人的实际压力；所述实际压力包括左腿实际压力和右腿实际压力；

根据所述力矩和所述空载力矩确定患者施加给所述下肢康复机器人的实际力矩；

获取预设压力阈值范围和预设力矩阈值；

根据所述实际压力和所述预设压力阈值范围间的关系以及所述实际力矩与所述预设力矩阈值间的关系确定患者的运动意图；

根据所述运动意图控制所述下肢康复机器人进行相应运动。

可选的，所述根据所述压力信号确定患者施加给所述下肢康复机器人的压力，具体包括：

根据所述左腿压力信号，采用公式确定左腿压力；其中，F₁为左腿压力，A₁为所述左腿压力信号，P₁为所述下肢康复机器人中左腿压力传感器的压力量程，Q＝32767；

根据所述右腿压力信号，采用公式确定右腿压力；其中，F₂为右腿压力，A₂为所述右腿压力信号，P₂为所述下肢康复机器人中右腿压力传感器的压力量程。

可选的，所述根据所述扭矩信号确定患者施加给所述下肢康复机器人的力矩，具体包括：