[实用新型]一种膝关节康复机器人

说明书

本实用新型公开了一种膝关节康复机器人，涉及医疗康复设备技术领域。本实用新型包括MCU电路、电源供电模块、人机交互模块、步进电机驱动模块、ESP‑M1无线模块、电机电流检测模块、电机测速模块、肌电流采集模块和HMI串口触摸屏；ESP‑M1无线模块通过RS‑485总线将HMI串口触摸屏与MCU进行通信连接；人机交互模块用于人与机器的可视化交互、训练模式的选择。本实用新型通过可视化人机交互的方式对康复机器人的康复策略进行选择，患者直接通过触摸显示屏实现对被动训练、主动训练、主动加阻抗训练三种模式的选择，使患者足不出户即可完成康复训练，避免患者去医院做康复的麻烦，同时减轻患者痛苦，降低了医疗成本。

技术领域

本实用新型属于医疗康复设备技术领域，特别是涉及一种膝关节康复机器人。

背景技术

脑卒中又称脑血管意外或中风，是由大脑血管异常所造成的突发性神经功能损害，包括脑梗死、脑出血和蛛网膜下腔出血。临床主要表现为偏瘫、视觉缺损、失语及认知障碍等。脑卒中具有发病率高、高致残率、高死亡率等特点，给家庭和社会带来沉重的负担。根据相关统计表明：中国每年患得脑中风的病人达到200万，现幸存中风病人700万，其中450万病人不同程度丧失劳动力甚至生活不能自理，致残率高达75％。同时，已得过脑中风的患者，还易复发，每复发一次，加重一次，所以更需要采取有效的措施进行预防。

近年的相关研究表明，由脑卒中造成的偏瘫可利用人体的中枢神经系统具有可塑性进行康复医疗。原因在于脑卒中患者发病后造成神经细胞及组织坏死，导致患者各类偏瘫症状，而干细胞是一种易再生的细胞，移植的干细胞可以自我分辨并迁移到损伤的神经部位，通过细胞替代作用更换机体已经死亡或受损伤的神经细胞，修复受损神经网络。所以对于脑卒中患者，及时地进行康复训练不仅可以减少中枢神经的损失，降低并发症的发生，而且能够趁早恢复正常的运动功能，重塑患者的自信心，减小家庭生活压力。

脑卒中患者根据不同的症状及康复阶段具有不同的治疗手段。在临床上有如下几种治疗方法：物理治疗、作业治疗、言语治疗、心理治疗、传统疗法。物理疗法包括运动疗法和电疗法，前者包括神经肌肉促进技术(恢复大脑对瘫痪肢体的运动控制能力)如Brunnstrom技术、肢体主动性运动控制训练、肌肉牵伸治疗、关节活动范围训练、肌力训练、平衡训练、减重训练、站立和步行训练等，后者包括电子生物反馈、电疗、光疗、水疗、冷热疗、针灸、氧疗、脉管仪等。作业治疗针对患者脑卒中后患者所出现的功能障碍，以及其在日常生活活动中所遇到的困难，设计和选择一些有目的的活动，对患者进行治疗与训练。言语治疗针对听力障碍和失语症的患者，综合性的应用一对一或刺激促进的方法，提高语言理解和表达能力，恢复其交流功能，为重返社会创造条件。心理治疗通过言行、音乐或生物反馈的方法，对脑卒中后出现心理、精神、情绪和行为异常的患者进行针对性治疗，鼓励其建立、巩固与疾病相抗衡的积极心理。传统疗法运用传统的中药、针灸、推拿等方法，达到疏通经络、平衡阴阳、调和血气、协调脏腑的功能。上述的脑卒中治疗方法，在临床中均有一定的应用，但仍是以康复医师辅助患者的运动疗法为主，其他的治疗方法为辅。

康复医师在辅助患者进行康复治疗时，主要是通过一对一的形式徒手或借助一定的器械辅助患者完成一系列特定的动作，但这存在较多的局限性：首先，在整个的训练的过程中康复医师的技能水平直接影响着训练效果，同时康复医师的身体状况以及情绪等因素也都会产生一定的影响；其次，对于中风患者而言被动地重复同样的动作不易调动训练的主动性及积极性，同时由于中风也容易引起语言及认知功能障碍，对医患间的交流造成不便；最后，由于国内人口基数大，需要进行康复的中风患者众多，但康复医师数量严重不足，造成大量的患者得不到及时的治疗，错失康复的最佳时机。