坐卧式下肢康复机器人及相应的被动训练控制方法

摘要

本发明公开了一种坐卧式下肢康复机器人及相应的被动训练控制方法。所述机器人包括座椅、机械臂、人机交互界面和主工控箱。在利用所述康复机器人辅助患者进行被动训练时，患者斜躺在座椅上，患者的双侧下肢分别与机械臂进行固定，根据用户设定的运动轨迹，主工控箱中的上位机根据机械臂的当前位置和期望的运动轨迹产生速度指令和位置指令信号，通过相应的运动控制卡、关节驱动器以及电机/编码器，控制机械臂带动患者的双侧下肢进行康复训练。本发明将传统的作业疗法和运动疗法进行有机的结合，能够有效地改善患者的康复效果。

主权项

一种坐卧式下肢康复机器人，其特征在于，该机器人包括：座椅(7)、两条机械臂(3)、人机交互界面(1)和主工控箱(2)，其中，每条机械臂(3)有三个关节，分别对应人体下肢的髋、膝、踝三个关节；所述人机交互界面(1)用于供用户输入、选择运动轨迹并设定相关参数、对康复训练进行智能监控和数据管理；所述主工控箱(2)用以控制机器人各关节的运动、采集机器人相关的传感信息；所述主工控箱(2)包括上位机PC104、通过数据总线与上位机PC104进行通信的左运动控制卡和右运动控制卡、与所述左运动控制卡通过相应的接口连接的左髋关节驱动器、左膝关节驱动器、左踝关节驱动器、与所述右运动控制卡通过相应的接口连接的右髋关节驱动器、右膝关节驱动器、右踝关节驱动器、与所述左髋关节驱动器连接的左髋电机/编码器、与所述左膝关节驱动器连接的左膝电机/编码器、与所述左踝关节驱动器连接的左踝电机/编码器、与所述右髋关节驱动器连接的右髋电机/编码器、与所述右膝关节驱动器连接的右膝电机/编码器、与所述右踝关节驱动器连接的右踝电机/编码器、通过USB接口总线与上位机PC104进行通信的数字信号输入输出DIDO数字信号采集卡、与所述DIDO数字信号采集卡连接的光耦隔离电平转换电路板、与所述光耦隔离电平转换电路板连接的安装在机器人各关节位置的多个绝对位置编码器。