康复训练机器人控制系统及控制方法

摘要

一种康复训练机器人控制系统，包括表面肌电信号采集模块、足底压力信号采集模块、计算机模块和驱动模块。计算机模块与表面肌电信号采集模块和足底压力信号采集模块相连，驱动模块与计算机模块相连。上述康复训练机器人控制系统，通过表面肌电信号采集模块和足底压力信号采集模块采集反映患者主动意识的表面肌电信号和足底压力信号。计算机模块综合处理所采集的表面肌电信号和足底压力信号，能够准确反映患者的主动意识。驱动模块根据计算机模块下发的能够准确反映患者主动意识的指令，驱动康复训练机器人工作，满足患者不同的意识需求。此外，还提供了一种康复训练机器人控制系统的控制方法。

主权项

一种康复训练机器人控制系统，其特征在于，包括：表面肌电信号采集模块，用于采集患者小腿部控制踝关节运动的肌肉的表面肌电信号并将所述表面肌电信号从模拟量转换成数字量；足底压力信号采集模块，用于采集患者的足底压力信号并将所述足底压力信号从模拟量转换成数字量；计算机模块，与所述表面肌电信号采集模块和所述足底压力信号采集模块相连，用于接收并处理数字量表面肌电信号和数字量足底压力信号，发出控制指令，所述计算机模块包括人机交互单元，所述人机交互单元用于设定初始化模式、被动控制模式、主动控制模式或阻抗控制模式；所述初始化模式用于对所述驱动模块进行初始化；所述被动控制模式用于根据系统设定的固定的训练模式向所述驱动模块发出控制指令，由所述驱动模块驱动康复训练机器人对患者的踝关节进行训练；所述主动控制模式用于根据检测到的表征患者的主动意识信息的表面肌电信号和足底压力信号向所述驱动模块发出控制指令，由所述驱动模块驱动康复训练机器人对患者的踝关节进行训练；所述阻抗控制模式用于根据检测到的表征患者的主动意识信息的表面肌电信号和足底压力信号向所述驱动模块发出控制指令，由所述驱动模块驱动康复训练机器人在患者的踝关节的运动方向上施加相反的恒定阻力；驱动模块，与所述计算机模块相连，用于根据所述计算机模块发出的控制指令驱动康复训练机器人动作，所述驱动模块包括运动控制卡、驱动器单元、电机单元和传感器单元，所述驱动器单元根据所述运动控制卡的控制信号驱动所述电机单元运转，所述电机单元的运转位置通过所述传感器单元回馈给所述运动控制卡，形成速度闭环控制。