[发明专利]外骨骼康复训练机械臂及其语音交互系统

摘要

一种外骨骼康复训练机械臂及其语音交互系统，通过人机交互模块用于患者与外骨骼康复训练机械臂之间信息的高效交互传递，增加患者康复训练参与性，提高患者使用体验。本发明中的语音广播单元通过控制单元调用系统语音交互提示单元的信息进行语音播报，将信息传递给患者，完成信息流从机器到人的过程。为了增加患者的信息接收渠道，设置了图像显示单元作为语音播报单元的辅助，弥补了外骨骼康复机械臂领域中自然人机交互方面的不足。通过将语音交互系统与上肢外骨骼康复机械臂结合的方式融合多种训练模式以及运动指令，实现患者日常的上肢康复训练动作，并且具有操作简单、易于控制，对用户要求低的特点。

主权项

1.一种外骨骼康复训练机械臂，其特征在于，包括肩关节、肘关节、第一上臂外骨骼、小臂外骨骼、小臂固定环、大臂固定环和执行器；其中：所述肩关节安装在第一上臂外骨骼的上端，肘关节安装在所述肘关节中的第二上臂外骨骼的下端；所述第一上臂外骨骼的下端与第二上臂外骨骼的上端通过夹紧块连接；所述小臂外骨骼的一端与所述肘关节中的肘部外骨骼铰接，该小臂外骨骼的另一端为悬臂端，在该悬臂端的端头固定有小臂固定环，并使该小臂固定环位于该小臂外骨骼的上表面；所述肘部外骨骼另一端与肘关节铰接；在所述第一上臂外骨骼的凹弧面上有大臂固定环；执行器位于所述小臂外骨骼的下方，并使该执行器的内圈输出端端面与肘部外骨骼固连，所述执行器的外圈输出端端面与小臂外骨骼固连；所述肩关节的三个自由度分别由第一电机、第二电机以及执行器进行控制实现；所述的三个自由度包括肩关节内旋/外旋自由度、肩关节的屈曲/伸展自由度和肩关节的外摆/内收自由度；所述肘关节的屈曲/伸展自由度通过所述第三电机、第一齿轮轴、第二齿轮轴以及肘部外骨骼实现；当所述第三电机带动第一齿轮轴转动，通过该第一齿轮轴与第二齿轮轴啮合，使第二齿轮轴带动该肘部外骨骼摆动，从而实现肘关节的屈曲/伸展；所述外骨骼康复机械臂的小臂外骨骼前端上安装有一个压力传感器，所述外骨骼康复机械臂的第二上臂外骨骼的下端安装有一个九轴传感器；所述压力传感器与九轴传感器构成了传感器模块。