[发明专利]一种下肢康复恢复的训练装置

说明书

本发明涉及一种下肢康复恢复的训练装置，一种下肢康复恢复的训练装置，包括上位机、主控单元、传感器模块和训练结构，所述主控单元通过无线传输模块读取传感器模块采集到的数据，并对获取的数据进行滤波、特征提取和姿态解算处理，然后识别出当前的运动姿态，所述主控单元基于当前的运动姿态通过训练结构实现对患者的运动轨迹的调整；本发明提供的训练装置，传感器组件进行步态信息的采集并上传到上位机，在信息上传的过程中进行降噪滤波处理以降低干扰，主控单元对信号进行特征提取和选取后进行步态识别，并与主控单元内的步态训练集进行对比识别，以寻求最优的训练方式。

技术领域

本发明属于康复医疗器械技术领域，具体涉及一种下肢康复恢复的训练装置。

背景技术

我国正面临日益严重的老龄化问题和数量庞大的残疾人群，康复机器人与智能辅助系统的研究开发和应用有望为解决养老、失能辅助和康复问题提供部分技术手段。康复机器人的研究与应用较多面向脑卒中、脊髓损伤等造成的神经损伤患者，现代康复医学认为，在患者病情稳定之后应尽早开展康复治疗，康复治疗手段日益丰富，运动治疗和作业治疗是其中较为典型并在临床广泛应用的康复治疗方法。传统的康复训练方法主要是由人工或者借助简单器械带动患肢进行，这类训练方法一般需要多名医护人员辅助，而且医护人员的体力消耗很大，因此，很难保证康复训练的强度和持久性。康复机器人正是为了应对传统康复训练方法的不足而产生并发展起来的，它是将先进的机器人技术和临床康复医学相结合的一种自动化康复训练设备，能够发挥机器人擅长执行重复性繁重劳动的优势，并可实现精确化、自动化、智能化的康复训练，进一步提升康复医学水平，增加患者接受康复治疗的机会，提高患者的康复质量。

随着科学技术的进步，步态识别的技术得到快速的发展，随着表面肌电信号检测技术的逐渐成熟，结合表面肌电信号进行步态的识别成为了研究热点。在早期的步态研究中，主要通过陀螺仪、压力传感器等物理传感器进行运动步态的识别，虽然这种方式检测到的步态信号较为稳定，但容易产生信号异位现象，而且在复杂环境行走下获取信号不充分，从而导致步态的误判。

人体康复过程是一个动态的、不断变化的过程。无论是理疗师还是康复机器人，治疗过程的本质都是纠正患者在运动过程中的异常行为姿态以达到预期的效果，因此，康复过程中对患者生理状况的实时跟踪以及科学分析非常必要。

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中所提出的问题，而提供一种下肢康复恢复的训练装置，传感器组件进行步态信息的采集并上传到上位机，在信息上传的过程中进行降噪滤波处理以降低干扰，主控单元对信号进行特征提取和选取后进行步态识别，并与主控单元内的步态训练集进行对比识别，以寻求最优的训练方式。

本发明的目的是这样实现的：

一种下肢康复恢复的训练装置，包括上位机、主控单元、传感器模块和训练结构，所述主控单元通过无线传输模块读取传感器模块采集到的数据，并对获取的数据进行滤波、特征提取和姿态解算处理，然后识别出当前的运动姿态，所述主控单元基于当前的运动姿态通过训练结构实现对患者的运动轨迹的调整；

所述主控单元包括信息采集模块、信息处理模块和矫正模块，所述信息处理模块将信息采集模块采集到的数据进行处理后识别出当前的运动姿态，并通过矫正模块对训练结构的运动轨迹进行调整；

所述传感器模块包括表面肌电信号传感器、九轴姿态仪传感器和压力传感器，所述传感器模块将从训练结构采集到的数据上传至主控单元的信息采集模块；

所述训练结构包括与下肢相适配的穿戴组件和驱动穿戴组件相应部位的驱动组件，所述驱动组件通过分控单元连接至主控单元，所述分控单元负责驱动组件在位置、速度和扭矩的控制，所述分控单元接收驱动组件的内置编码器的信息并将信息上传至主控单元。

优选的，所述表面肌电信号传感器包括三个电极贴片和肌电仪，所述肌电仪通过无线传输模块连接至上位机进行数据存储。