[发明专利]一种下肢康复训练机器人的人机接触力检测装置

权利要求书

1.一种下肢康复训练机器人的人机接触力检测装置，该人机接触力检测装置通过连接块以及连接组件安装在下肢康复训练机器人上，其特征在于：包括配合在人体下肢上的穿戴环、外环板以及力检测模块，所述外环板对称设置穿戴环的两侧，在穿戴环的每一个侧面与对应的外环板之间分别设有至少两组力检测模块，所述外环板通过长度调整组件安装在连接块上，所述的长度调整组件包括两个长度调节螺杆，两个长度调节螺杆固定连接在连接块的两侧分别与对应的外环板相连接，并通过调整螺母进行固定。

2.根据权利要求1所述的一种下肢康复训练机器人的人机接触力检测装置，其特征在于：在所述穿戴环的每一个侧面上分别设有两个间隔设置的导杆，与每一个导杆对应的位置处，在外环板的内侧面对应设有凸台，在凸台的端面上设有用于安装导杆的导向槽，所述的力检测模块包括设置在导向槽内的薄膜压力传感器、设置在导杆和薄膜压力传感器之间的传力组件以及用于接收薄膜压力传感器的信号并输出的信号转换模块。

3.根据权利要求2所述的一种下肢康复训练机器人的人机接触力检测装置，其特征在于：所述穿戴环，其两侧面的导杆位于同一个水平面上，所述导杆通过顶紧螺钉固定连接在外环板侧面的凸台上。

4.根据权利要求2所述的一种下肢康复训练机器人的人机接触力检测装置，其特征在于：所述的薄膜压力传感器设置在导向槽底部，并通过凸台底部设置的开口放置其中。

5.根据权利要求2所述的一种下肢康复训练机器人的人机接触力检测装置，其特征在于：所述的传力组件包括连接在导杆端部的弹簧以及设置在弹簧和薄膜压力传感器之间的金属圆垫，穿戴环受到来至患者的力作用后,该作用力经过弹簧以及金属圆垫施加在薄膜压力传感器上。

6.根据权利要求2所述的一种下肢康复训练机器人的人机接触力检测装置，其特征在于：所述信号转换模块嵌设在外环板的外侧面，薄膜压力传感器设置在外环板的内侧并靠近信号转换模块的位置。

7.根据权利要求1或2所述的一种下肢康复训练机器人的人机接触力检测装置，其特征在于：所述的长度调整组件，两个所述长度调节螺纹杆分布在连接块的不同轴的两侧位置，呈一上一下的分布。

8.根据权利要求1所述的一种下肢康复训练机器人的人机接触力检测装置，其特征在于：所述的穿戴环由两个半环形构件组成，其上设有绑带孔，两个半环形构件通过绑束带固定在人体下肢上。

9.根据权利要求1所述的一种下肢康复训练机器人的人机接触力检测装置，其特征在于：所述的连接块通过固定螺栓和固定螺母与下肢康复训练机器人的凸台进行配合连接。

10.根据权利要求1-9任一项所述的检测装置获取患者特征的训练曲线的方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、将上述检测装置固定在人体下肢上，并通过连接块连接在下肢康复训练机器人，检测装置中信号转换模块通过传输线与下肢康复训练机器人的控制端相连接；

S2、康复训练过程中，以康复训练机器人带动患者行走的方向为基准方向，位于前方的薄膜压力传感器的检测值之和减去后方的薄膜压力传感器的检测值之和，从而获取实时的人机接触力；采用上述方法，对患者的起步、周期步和止步过程中的实际人机接触力和步态轨迹进行连续监测，获取该患者的数据作为样本集；

S3、利用稀疏学习与鲁棒学习相结合的方法，采用l₁约束的Huber损失最小化学习算法对有限样本集进行学习、异常点去除，得到具有患者特征的训练曲线。