[发明专利]基于脑机接口的单自由度手臂康复装置

权利要求书

1.一种基于脑机接口的单自由度手臂康复装置，其特征在于，包括：控制单元、动力与传动装置、支撑架以及手动调节组件，所述支撑架包括大臂支撑架和小臂支撑架，所述动力与传动装置用于连接大臂支撑架和小臂支撑架，所述手动调节组件设置于动力与传动装置上；所述控制单元设有控制面板和脑电波传感器，手臂康复装置通过脑电波传感器采集病人脑电信号，并通过控制面板控制动力与传动装置驱动大臂支撑架和小臂支撑架运动；所述大臂支撑架与小臂支承架之间通过动力与传动装置实现一个肘部自由度。

2.根据权利要求1所述的基于脑机接口的单自由度手臂康复装置，其特征在于，所述动力与传动装置包括：伺服电机、电机支撑架、联轴器、轴承、传动轴、大臂底部连接架和小臂底部连接架，其中，所述控制面板与伺服电机相连接，用于控制伺服电机产生驱动；所述伺服电机固定于电机支撑架上，并通过联轴器与传动轴相连接，实现一次耦合传动；所述传动轴与轴承相连接，所述小臂底部连接架与传动轴固定连接，实现二次耦合传动；所述大臂底部连接架与电机支撑架固定连接，所述大臂支撑架和小臂支撑架分别通过手动调节组件设置于大臂底部连接架和小臂底部连接架的两端。

3.根据权利要求2所述的基于脑机接口的单自由度手臂康复装置，其特征在于，所述电机支撑架为折形结构，电机支撑架上设有用于固定伺服电机的固定孔和/或用于伺服电机的转子穿过的通孔。

4.根据权利要求2所述的基于脑机接口的单自由度手臂康复装置，其特征在于，所述传动轴设有矩形剖面槽，所述小臂底部连接架内侧设有矩形面板，所述矩形剖面槽与矩形面板相适配。

5.根据权利要求2所述的基于脑机接口的单自由度手臂康复装置，其特征在于，所述手动调节组件包括蝶形螺丝和可滑动导轨，所述可滑动导轨固定于底部连接架的外侧，所述大臂支撑架和小臂支撑架分别通过可滑动导轨可滑动地设置于大臂底部连接架和和小臂底部连接架上，并通过蝶形螺丝固定。

6.根据权利要求5所述的基于脑机接口的单自由度手臂康复装置，其特征在于，所述手动调节组件还包括舵机支撑板架，所述舵机支撑板架连接于支撑电机支撑架与大臂底部支撑架之间；所述舵机支撑板架上与大臂底部连接架的连接处设有弧形槽孔，通过弧形槽孔调节舵机支撑板架，进而调节伺服电机的转子与联轴器的相对位置。

7.根据权利要求1所述的基于脑机接口的单自由度手臂康复装置，其特征在于，所述控制单元还包括：信号采集模块、信号处理模块、通讯模块以及信号输出模块，其中，所述信号采集模块与信号处理模块相连接，所述信号处理模块与通讯模块相连接，所述通讯模块与信号输出模块相连接；所述脑电波传感器设置于信号采集模块上；所述控制面板设置于信号输出模块上。

8.根据权利要求1或7所述的基于脑机接口的单自由度手臂康复装置，其特征在于，所述控制面板采用如下任一种单片机。

Arduino单片机；

51单片机；

Msp430单片机；

cortexM3单片机。

9.根据权利要求1所述的基于脑机接口的单自由度手臂康复装置，其特征在于，所述大臂支撑架和/或小臂支撑架的上表面采用符合人体工学的弧形表面结构，所述弧形表面结构的两侧对称设有的矩形槽孔，所述弧形表面结构的中心处设有若干减轻孔。

10.根据权利要求1所述的基于脑机接口的单自由度手臂康复装置，其特征在于，采用铝合金材质。