[发明专利]上肢训练系统及控制方法

权利要求书

1.一种上肢训练系统，适用于一使用者的一上肢，其特征在于，该上肢训练系统包括：

一本体，包括：

一训练单元，连接于该上肢；以及

多个马达，耦接于该训练单元；

一控制单元，电性连接于该训练单元以及该多个马达，该控制单元计算该训练单元的一端点的一位置且根据各该马达的转矩计算对应各该马达的一转矩区间；以及

一驱动单元，电性连接于该训练单元、该多个马达以及该控制单元，

其中，当该多个马达的至少其中之一的转矩超出对应的该转矩区间，且该训练单元的该端点未移动至一预定位置时，该控制单元控制各该马达输出一第一转矩至该训练单元；

其中，当该多个马达的至少其中之一的转矩超出对应的该转矩区间，且该训练单元的该端点移动至该预定位置时，该控制单元控制各该马达输出一第二转矩至该训练单元，使该训练单元的该端点远离该预定位置，

该驱动单元感测各该马达的转矩并传递一数据至该控制单元，其中该数据包括多次该训练单元移动时各该马达的转矩，该控制单元根据该数据计算对应各该马达的该转矩区间，且该控制单元藉由该驱动单元驱动各该马达输出该第一转矩或该第二转矩至该训练单元。

2.如权利要求1所述的上肢训练系统，其特征在于，该转矩区间的一上界及一下界由一转矩平均值、一权重以及各该马达的一转矩标准偏差定义，该转矩平均值为该多次该训练单元移动时各该马达的转矩的平均值，且该转矩标准偏差为该多次该训练单元移动时各该马达的转矩的标准偏差。

3.如权利要求1所述的上肢训练系统，其特征在于，更定义一虚拟壁面，该虚拟壁面位于该使用者的一头部与该训练单元的该端点之间，该预定位置位于该虚拟壁面上或该虚拟壁面相对于该使用者的内侧，且该训练单元的该端点远离该预定位置并移动至该虚拟壁面的外侧。

4.如权利要求3所述的上肢训练系统，其特征在于，该虚拟壁面包括一弧面或相互垂直的两平面。

5.如权利要求3所述的上肢训练系统，其特征在于，该第二转矩由一增益比例以及一原始转矩定义；

其中，当该训练单元的该端点位于该虚拟壁面相对于该使用者的内侧，且该训练单元的该端点与该虚拟壁面的一距离大于该训练单元的该端点与该虚拟壁面的一前次计算距离时，该增益比例由一调整前增益比例、该距离、一距离权重、该训练单元的该端点相对于该虚拟壁面的一速度以及一速度权重定义；

其中，当该训练单元的该端点位于该虚拟壁面相对于该使用者的内侧，且该训练单元的该端点与该虚拟壁面的该距离小于等于该训练单元的该端点与该虚拟壁面的该前次计算距离时，该增益比例为该调整前增益比例减少一定值。