[发明专利]基于肌电信号的主被动结合上肢康复训练机器人系统

权利要求书

1.一种基于肌电信号的主被动结合上肢康复训练机器人系统，其特征在于，包括上肢训练机械臂和上位机；

所述上肢训练机械臂，包括大臂组件、小臂组件、腕关节组件和肌电信号采集模块，所述大臂组件、小臂组件和腕关节组件依次连接；

其中，所述肌电信号采集模块，配置在所述大臂组件和小臂组件之间，用于采集肌电信号并输出至所述上位机；

所述腕关节组件包括固定壳体、运动壳体、L型转动件、握力传感器固定座和握力传感器，所述固定壳体与所述运动壳体连接；

所述小臂组件包括小臂圆弧导轨、小臂连接固定座和小臂导向轮；

所述小臂连接固定座和所述小臂圆弧导轨通过所述小臂导向轮连接；所述固定壳体与所述小臂连接固定座相连；

所述L型转动件的一端与所述运动壳体内部的电机转轴相连，以使所述L型转动件随着所述运动壳体内部的电机转轴转动；

所述L型转动件的另一端通过第一转轴与所述握力传感器相连，所述握力传感器固定在所述握力传感器固定座上；所述握力传感器及所述握力传感器固定座绕所述第一转轴转动，带动小臂做外旋和内旋运动；

通过改变所述L型转动件和所述握力传感器固定座的相对位置，以实现腕部掌屈/背伸，以及桡屈/尺屈两个自由度的切换；

所述上位机用于接收所述肌电信号，以及输出训练控制信号至所述上肢训练机械臂，控制所述上肢训练机械臂的运动。

2.根据权利要求1所述的上肢康复训练机器人系统，其特征在于，还包括底座和悬臂梁；

所述底座包括电动升降柱，所述电动升降柱的一端与所述悬臂梁固定连接，所述悬臂梁通过第二转轴与所述上肢训练机械臂连接，所述电动升降柱通过所述悬臂梁带动所述上肢训练机械臂的上升和下降。

3.根据权利要求2所述的上肢康复训练机器人系统，其特征在于，所述上肢训练机械臂还包括L型固定梁、悬臂纵梁和悬臂横梁；

所述悬臂横梁与所述大臂组件连接；

所述悬臂纵梁通过丝杠和导向轴与所述悬臂横梁连接；

所述L型固定梁的一端通过所述第二转轴与所述悬臂梁连接，所述L型固定梁的另一端通过第三转轴与所述悬臂纵梁连接。

4.根据权利要求3所述的上肢康复训练机器人系统，其特征在于，所述大臂组件还包括光电编码器，所述光电编码器用于监测并输出肘关节的运动角度信息至所述上位机。

5.根据权利要求4所述的上肢康复训练机器人系统，其特征在于，所述腕关节组件还包括绝对值编码器，所述绝对值编码器与所述L型转动件相连，所述绝对值编码器用于监测并输出所述L型转动件的位置信息至所述上位机。

6.根据权利要求4或5所述的上肢康复训练机器人系统，其特征在于，所述大臂组件包括大臂连接固定座、大臂右连接板、大臂绑带、大臂左连接板、大臂圆弧导轨、大臂压板、大臂导向轮和动力装置；

所述大臂连接固定座固定在所述悬臂横梁上，所述大臂连接固定座和所述大臂圆弧导轨通过所述大臂导向轮连接，所述大臂压板与所述大臂圆弧导轨固定连接，所述大臂右连接板与所述大臂圆弧导轨相连，所述大臂绑带与所述大臂圆弧导轨相连，所述动力装置通过第四转轴与所述大臂右连接板相连，所述光电编码器通过第五转轴与所述大臂左连接板连接，所述大臂左连接板与所述大臂圆弧导轨相连。

7.根据权利要求6所述的上肢康复训练机器人系统，其特征在于，所述小臂组件包括小臂右连接板、小臂压板、小臂圆弧导轨、小臂绑带、小臂连接固定座、小臂导向轮和小臂左连接板；

所述小臂右连接板通过所述第四转轴与所述大臂右连接板相连，所述小臂圆弧导轨与所述小臂右连接板固定连接，所述小臂连接固定座和所述小臂圆弧导轨通过所述小臂导向轮连接，所述小臂压板与所述小臂圆弧导轨固定连接，所述小臂左连接板的一端与所述小臂圆弧导轨相连，所述小臂左连接板的另一端与所述大臂左连接板相连。