[发明专利]一种家用便携型肘关节功能辅助器具及控制方法

说明书

本发明提供了一种家用便携型肘关节功能辅助器具，包括：动力传送机构，包括壳体以及设置在壳体内的同步带；驱动机构，包括驱动电机以及电流传感器；肘部托盘，与驱动电机固定连接；肘部运动执行机构，包括从动轴、前臂连杆、异形轴、卷簧、机盖以及透盖；前臂托盘，与前臂连杆固定连接；以及中央控制模块，用于进行控制，包括操作界面、中央控制器以及电机驱动器，其中，从动轴处还设有加速度传感器，异形轴的两端分别设有平切面和矩形凸台，该平切面连接有角速度传感器，前臂托盘处还设有压力传感器点阵。本发明还提供了一种家用便携型肘关节功能辅助器具的控制方法来对家用便携型肘关节功能辅助器具进行控制。

技术领域

本发明属于康复工程技术领域，具体涉及一种家用便携型肘关节功能辅助器具及控制方法。

背景技术

康复机器人作为一种自动化、智能化的康复医疗设备，可以有效弥补传统康复治疗中理疗师的经验、情绪和体力等主观因素的影响的不足，从而患者自主实现主动式康复训练。主动式训练方式适用于患者康复中后期，旨在引导患者主动运动，实现机器人和患者之间的交互控制。康复功能辅助器具通过对患者给予一定的助力辅助患者完成相应的康复训练动作，避免对患者造成二次损伤。但是现有技术中，康复功能辅助器具的体积都较大，且不能根据不同患者的不同情况实时调整提供的助力，实用性和便捷性较差。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种家用便携型肘关节功能辅助器具及控制方法。

本发明提供了一种家用便携型肘关节功能辅助器具，具有这样的特征，包括：动力传送机构，包括壳体以及设置在壳体内的同步带；驱动机构，包括与同步带连接的驱动电机以及与驱动电机连接的用于采集实时电流数据的电流传感器；肘部托盘，与驱动电机固定连接，用于放置肘部；肘部运动执行机构，包括设置在壳体内的从动轴、与从动轴连接的前臂连杆、与从动轴连接的异形轴、与从动轴连接的卷簧、设置在卷簧外部的机盖以及与机盖配合连接的透盖；前臂托盘，与前臂连杆固定连接，用于放置前臂；以及中央控制模块，用于进行控制，包括操作界面、中央控制器以及电机驱动器，其中，从动轴处还设有加速度传感器，用于采集转动速度，异形轴的两端分别设有平切面和矩形凸台，该平切面连接有角速度传感器，用于实时监测转动角度，前臂托盘处还设有压力传感器点阵，用于获取目标位置压力信息，包括获取患者手臂与手臂托盘的接触面的压力分布信息以及压力数据的大小、压力数据变化趋势，电流传感器、加速度传感器、角速度传感器以及压力传感器点阵均与中央控制器通信连接来将采集的数据传输给中央控制器进行数据处理，并将数据在操作界面进行显示，电机驱动器通过Modbus总线与驱动电机连接，用于控制驱动电机。

在本发明提供的家用便携型肘关节功能辅助器具中，还可以具有这样的特征：其中，透盖上还设有六个均匀分布的矩形槽，机盖上还设有六个均匀分布的凸台，透盖和机盖通过矩形槽和凸台进行配合连接，透盖通过矩形槽和凸台的配合变动进行转动来定量调节卷簧的预紧力，透盖单次转动角度为60°。

在本发明提供的家用便携型肘关节功能辅助器具中，还可以具有这样的特征：其中，同步带围绕驱动电机的转轴和从动轴进行设置，驱动电机通过同步带驱动从动轴进行转动来带动前臂连杆进行运动。

在本发明提供的家用便携型肘关节功能辅助器具中，还可以具有这样的特征：其中，透盖的中心还设有透盖通孔，异形轴还设有异形轴法兰，透盖通孔与异形轴配合使用，透盖通孔的孔径略大于异形轴法兰的直径。

在本发明提供的家用便携型肘关节功能辅助器具中，还可以具有这样的特征：其中，从动轴还设有大矩形切口，矩形凸台与大矩形切口配合使用，从动轴通过大矩形切口带动异形轴运动，使得从动轴和异形轴的运动特征一致，并进一步带动角度传感器运动来测量旋转角度，矩形凸台的厚度小于大矩形切口的开口宽度的1％。