[发明专利]一种上肢肘关节康复装置

说明书

本发明提供一种上肢肘关节康复装置，包括上位机、轨迹控制模块、肌电信号处理分析模块、显示触摸屏控制模块、MCU模块、安全检测模块、电机驱动模块、康复运动训练机构，上位机(电脑)安装有相应的应用软件，在软件上选择不同的训练模式，通过触摸屏控制发送指令至MCU模块。肌电控制模块采集患侧手臂运动时的肌电信号和轨迹控制模块根据不同的轨迹产生的数据信号分别通过SPI通讯协议传输至MCU模块，MCU模块接收和处理各个模块传送的信号，产生相应的执行指令，传输至电机驱动控制模块，完成对康复训练机构的控制。本发明训练模式主要适用于3‑4级肌力患者，训练内容主要是通过协助病人主动完成相关康复动作提高患者肌肉运动恢复。

技术领域

本发明涉及一种上肢康复装置，具体涉及一种上肢肘关节康装置。

背景技术

根据《中国心血管病报告2017》报告显示，我国脑卒中患者已达到1300万，并且脑卒中发生率正以每年8.7％的增速增长。脑卒中患者发病后通常会留下许多后遗症，其中，约85％的患者伴有一侧上肢功能障碍，现有的医学理论和实践数据证明，正确、科学、合理的康复训练对于肢体运动功能的恢复起到十分重要的作用。

传统的康复疗法有助于恢复运动功能和改善损伤，但它们依赖于治疗师的经验，需要许多治疗师，费用昂贵。随着机器人技术的不断发展，一些康复机器人已经被开发出来帮助中风幸存者恢复运动功能。康复机器人不仅能有效的减轻医护人员的负担，长期、稳定、客观地辅助患者进行康复训练，而且还可提供多种准确的康复训练量化数据，便于医护人员根据这些反馈数据为病患制定更合理的训练计划。

授权公告号为CN 109091819 A的中国发明专利公开了一种上肢力量康复机器人，包括一种上肢康复机器人控制系统，上位机通过蓝牙/WIFI发送指令给MCU模块，MCU模块根据指令选择不同的训练模式；语音模块对非特定语音进行识别，采集并处理语音信号，利用SPI通讯协议传输至MCU模块，控制驱动模块；肌电控制模块。该发明康复方法采用人机交互手段，该方法通过电机控制关节运动进行康复训练，但是采集的肌电数据是健侧肌电，无法系统的分析患肢的康复情况也无法正确评估康复的状况及时调整康复策略。授权公告号为CN110314064A的中国发明专利公开了一种上肢康复设备，包括显示装置、控制装置、座椅及两组上肢康复机器人。但该设备只能进行手腕关节的康复，具有一定的局限性只能针对特定的关节损伤进行主动康复功能，功能性较少，并且整个机构体积庞大，不便宜搬运，限制了患者的康复条件。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有康复机器人训练模式单一，康复效果不佳，人机交互性差等问题，提出了一种上肢肘关节康复装置，能够满足不同肌力患者的需求，患者可以通过上位机、语音控制来选择不同的训练模式，允许病人在不同阶段，不同场所不依靠专业医师的情况下，自主进行训练并辅助日常生活，满足患者多方面的实际需求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种上肢肘关节康复装置，包括上位机、轨迹控制模块、肌电控制模块、安全检测模块、动力驱动模块和训练机构；

所述上位机，用于选择不同的训练模式，通过手动调节电子触屏发送指令信号给MCU模块控制机器人电机运动速度；

所述控制模块，用于对发送指令信号给MCU模块控制机器人电机运动速度，并利用SPI通讯协议传输至MCU模块；

所述肌电控制模块采集健侧手臂运动时的肌电信号和轨迹控制模块，采集使用者肌电信号和轨迹位置坐标根据不同的轨迹产生的位置信号，并分别通过canopen通讯协议传输至MCU模块。

所述轨迹控制模块,用于控制训练机构实现按照预定运动轨迹进行康复训练，已定义轨迹采用预先存储在数据存储SD卡中的轨迹数据，同时可存储根据康复者情况进行的自定义轨迹。

所述动力驱动模块，包括一组带有伺服驱动系统的伺服电机，用以驱动训练器机构中外骨骼的肘关节运动；