[发明专利]肌肉复健装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种肌肉复健装置及其控制方法，其中，该肌肉复健装置的控制方法包括：确定机械臂的工作模式，其中，工作模式包括机械臂提供与前臂运动方向相反的外力的第一工作模式，以及机械臂带动前臂在相应的摆动角度内摆动的第二工作模式；在机械臂被选择为第一模式时，根据压敏信号确定机械臂输出的外力值，并根据外力值控制机械臂提供与前臂运动方向相反的外力；在机械臂被选择为第二模式时，根据肌电信号确定机械臂的摆动角度，并根据摆动角度控制机械臂带动前臂在相应的摆动角度内摆动。本发明提出的技术方案中，机械臂可以提供一定的外力值来阻碍前臂的张开或收拢，也可以在一定的角度范围内扳动前臂一起运动。

技术领域

本发明涉及医疗辅助器械技术领域，尤其涉及一种肌肉复健装置及其控制方法。

背景技术

医疗复健对于人体的支撑和运动系统有重要意义，比如，如果人体手臂的骨骼、关节、肌肉和肌腱不定期运动的话，那么与之相关的、位于人体脊髓组织中的运动中枢会萎缩。

目前，通常采用物理治疗的方式来帮助肌肉萎缩的患者锻炼肌肉以及帮助关节僵硬和肌腱粘黏的患者恢复治疗，具体地，物理治疗师手动地通过手来使患者的手臂运动，这种方式存在许多缺点，比如，无法保证治疗师在每次物理治疗中都以相同的精力和效率工作；由于仅能够进行主观量化，使得在多次治疗期间对治疗效果的客观量化变难。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种肌肉复健装置及其控制方法，旨在解决通过物理治疗师对患者进行复健的方式无法实现精确控制的问题。

为实现上述目的，本发明提供的一种肌肉复健装置的控制方法，所述肌肉复健装置包括用于侦测后臂的的肌电信号的肌电传感器、用于侦测手腕处的压敏信号的压敏传感器，以及用于限制或带动前臂运动的机械臂，所述肌肉复健装置的控制方法包括：

确定所述机械臂的工作模式，其中，所述工作模式包括所述机械臂提供与前臂运动方向相反的外力的第一工作模式，以及所述机械臂带动前臂在相应的摆动角度内摆动的第二工作模式；

在所述机械臂被选择为第一工作模式时，获取所述压敏传感器测得的压敏信号，根据所述压敏信号确定所述机械臂输出的外力值，并根据所述外力值控制所述机械臂提供与前臂运动方向相反的外力；

在所述机械臂被选择为第二工作模式时，获取所述肌电传感器测得的肌电信号，根据所述肌电信号确定所述机械臂的摆动角度，并根据所述摆动角度控制所述机械臂带动前臂在相应的摆动角度内摆动。

优选地，所述根据所述压敏信号确定所述机械臂输出的外力值的步骤包括：

获取前臂的重力以及前臂与水平面之间的角度；

根据所述重力和所述角度，计算来自前臂的抗力；

根据预设的阻力值和所述抗力，计算所述机械臂输出的外力值。

优选地，所述压敏传感器包括相对设置的第一压敏传感器和第二压敏传感器，所述第一压敏传感器设置于靠近地面的一侧，所述第二压敏传感器设置于远离地面的一侧；

其中，所述获取前臂的重力的步骤包括：

侦测当所述前臂水平放置在承载面上时所述第一压敏传感器的输出数值，并记录所述第一压敏传感器的输出数值为所述重力。

优选地，所述根据所述重力和所述角度，计算来自前臂的抗力的步骤包括：

当所述第一压敏传感器的输出数值变小，所述第二压敏传感器的输出数值变大时，采用以下公式计算来自前臂的抗力：

x’＝kcosθ，

当所述第一压敏传感器的输出数值变大，所述第二压敏传感器的输出数值变小时，采用以下公式计算来自前臂的抗力：

x’＝-kcosθ，