[发明专利]一种单关节康复机器人

说明书

本发明公开了一种单关节康复机器人，包括：扭矩检测部件，用于检测用户施加在运动配件上的扭矩；与扭矩检测部件连接的运动控制单元，用于根据获取的扭矩检测部件检测出的扭矩，确定出电机的输出扭矩，并发送至电机驱动器；与运动控制单元以及电机均连接的电机驱动器，用于控制电机的输出扭矩符合运动控制单元确定出的输出扭矩；电机；与电机以及运动配件均连接的传动部件，用于将电机的输出扭矩放大预设倍数后施加在运动配件上，以使传动部件施加在运动配件上的扭矩与用户施加在运动配件上的扭矩叠加后，使运动配件按照规划的运动轨迹进行运动。应用本申请的方案，可以有效地帮助单关节功能障碍的患者进行康复训练。

技术领域

本发明涉及关节康复技术领域，特别是涉及一种单关节康复机器人。

背景技术

神经系统损伤以及骨骼肌肉系统损伤都可导致人的关节功能障碍，影响人的功能能力以及日常生活质量。据统计，30％的运动损伤发生在踝关节，仅在中国每年就有超过200万踝关节骨折的患者，在美国，每天有85万踝扭伤患者就诊。桡骨远端骨折是常见的骨科损伤，占所有骨折的10％-25％，在所有年龄段的人群中均容易发生。此外，全国有超过1200万脑卒中患者伴有不同程度的单关节运动功能障碍，脑卒中高发病率、高死亡率、高致残率的特点给中国造成的经济负担。

对于这些神经系统损伤和骨骼肌肉损伤引起的单关节功能障碍的患者，现有技术中，是通过康复治疗师为患者提供进行专业的康复训练，这个过程非常消耗人力。在美国10万人中有5个治疗师，在中国10万人中仅有0.4个治疗师，康复治疗师资源匮乏。

综上所述，如何有效地帮助单关节功能障碍的患者进行康复训练，降低人力成本，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供单关节康复机器人，以有效地帮助单关节功能障碍的患者进行康复训练。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种单关节康复机器人，包括：

扭矩检测部件，用于检测用户施加在运动配件上的扭矩；

与所述扭矩检测部件连接的运动控制单元，用于根据获取的所述扭矩检测部件检测出的扭矩，确定出电机的输出扭矩，并发送至电机驱动器；

与所述运动控制单元以及所述电机均连接的所述电机驱动器，用于控制所述电机的输出扭矩符合所述运动控制单元确定出的输出扭矩；

所述电机；

与所述电机以及所述运动配件均连接的传动部件，用于将电机的输出扭矩放大预设倍数后施加在所述运动配件上，以使所述传动部件施加在所述运动配件上的扭矩与用户施加在所述运动配件上的扭矩叠加后，使所述运动配件按照规划的运动轨迹进行运动；

用于与用户的关节进行配合使所述关节完成康复运动的所述运动配件。

优选的，所述运动控制单元具体用于：

当确定模式选择为被动模式时，将计算出的第一扭矩作为电机的输出扭矩；其中，当所述电机的输出扭矩为所述第一扭矩时，所述传动部件施加在所述运动配件上的扭矩为第一目标扭矩，所述第一目标扭矩的转向与所述运动配件的转动方向相同，且所述第一目标扭矩的大小等于预设的目标扭矩的大小；

当确定模式选择为助力模式时，将计算出的第二扭矩作为电机的输出扭矩；其中，当所述电机的输出扭矩为所述第二扭矩时，所述传动部件施加在所述运动配件上的扭矩为第二目标扭矩，所述第二目标扭矩的转向与所述运动配件的转动方向相同，且所述第二目标扭矩与用户施加在所述运动配件上的扭矩矢量叠加后的大小等于所述目标扭矩的大小；