[发明专利]一种肢体康复机器人

说明书

本发明涉及一种肢体康复机器人，包括功能性电刺激装置和机器人本体；所述功能性电刺激装置用于产生电刺激信号；所述机器人本体包括用于支撑整个肢体的机械臂，所述机械臂包括前端臂和后端臂；前端臂、后端臂分别用于固定肢体的相应部分；前端臂与后端臂延伸方向一致，两臂相对位置处设有三维力传感器，两臂通过该三维力传感器连接。本发明利用三维力传感器采集肌肉接收电刺激后的反馈，相比于采集肌电信号，大大降低了信号处理的难度，也降低了操作的复杂度，提高了效率。

技术领域

本发明属于被动锻炼用器械领域，具体涉及一种利用电刺激进行康复训练的肢体康复机器人。

背景技术

脑卒中是中老年群体中常见的一种脑血管疾病，其具有高发病率、高致残率、高死亡率的特点，是导致长期瘫痪和不同程度运动功能障碍的主要原因，对人类健康造成了巨大威胁。

中风也是一种常见疾病，对于中风患者而言，由于中枢神经损伤而导致运动神经信号中断或神经调制出现了问题，肢体肌肉收到异常神经信号或没有收到运动信号，从而丧失了被激活收缩的功能，导致肢体无法由大脑控制而实现自主运动。

功能性电刺激作为一种神经肌肉刺激治疗方法，能够激活神经和肌肉，将其用于脑卒中、中风患者的治疗，能够有效的实现病人肌力和运动功能的康复。例如，功能性电刺激的方式包括，在皮肤上粘贴电极片，控制产生一定强度的电信号，对皮肤进行刺激。

为了进行闭环控制，需要检测肢体对电刺激的反应。现有技术中，主要通过两种方式获取肢体对电刺激的反应，例如公开号为CN105031812的中国专利文献“一种肌电信号反馈的功能性电刺激闭环控制系统”，通过肌电信号采集器(表面电极)采集肌电信号，以检测肢体对电刺激的反应。

然而，肌电信号本身较为复杂，包含有大量人体本身的生物电信息，提取有效信号的难度较大；而且肌电信号采集时也需要在皮肤上粘贴大量表面电极，操作繁琐，效率较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种肢体康复机器人，以解决现有方法提取有效信号难度大的问题。

基于上述目的，一种肢体康复机器人，包括功能性电刺激装置和机器人本体；

所述功能性电刺激装置用于产生电刺激信号；

所述机器人本体包括用于支撑整个肢体的机械臂，所述机械臂包括前端臂(10)和后端臂(6)；前端臂(10)、后端臂(6)分别用于固定肢体的相应部分；前端臂(10)与后端臂(6)延伸方向一致，两臂相对位置处设有三维力传感器(9)，两臂通过该三维力传感器(9)连接。

进一步的，前端臂(10)、后端臂(6)为条形，在它们的外侧分别设置有托架。

进一步的，所述三维力传感器(9)通过两个连接件(8)分别与前端臂(10)与后端臂(6)连接。

进一步的，所述两个连接件(8)的长度方向与两臂延伸方向垂直，所述三维力传感器(9)安装位置与两臂位置错开。

进一步的，后端臂(6)的后端安装有转轴(5)，转轴(5)的两端分别转动装配在两个安装板(4、7)上，使得机械臂能够绕转轴(5)的轴线转动，以调节机械臂的角度。

进一步的，还包括传动连接转轴(5)的电机。

进一步的，功能性电刺激控制装置包括上位机(16)、控制器(13)和电机片(15)。

本发明的主要特点在于，将机械臂分为两个部分——前端臂和后端臂，并且在前端臂和后端臂之间安装三维力传感器，利用三维力传感器采集肌肉接收电刺激后的反馈，相比于采集肌电信号，大大降低了信号处理的难度，也降低了操作的复杂度，提高了效率。

附图说明

图1是上肢康复机器人整体结构图；