步态康复训练机器人控制系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN102225034A

(43)申请公布日2011.10.26

(21)申请号CN201110103103.7

(22)申请日2011.04.25

(71)申请人中国科学院合肥物质科学研究院

地址230031安徽省合肥市1130号

(72)发明人宋全军刘永久张磊杰田双太汪步云姚俊章郑成闻王慧马婷婷刘艳阳佟丽

娜王以俊葛运建

(74)专利代理机构安徽省合肥新安专利代理有限责任公司

代理人何梅生

(51)Int.CI

A61H1/00

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

步态康复训练机器人控制系统

(57)摘要

本发明公开了一种步态康复训练机

器人控制系统，其特征是系统设置包括一

减重装置、一步态模拟发生器和一用来控

制步态模拟发生器的实时速度、选择不同

的训练模式的PC机，本发明可以在减重

平衡系统的协助下，实现按照人正常行走

的姿态进行被动模式和主动模式的康复训

练。并能利用所获取的足底压力信号进行

主被动康复训练的效果评估，对于临床康

复训练有很重要的价值。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.步态康复训练机器人控制系统，其特征是系统设置包括：

一减重装置，是在基座(2)上设置由升降电机驱动的推杆(1)，在所述推杆(1)上通过

吊带(10)悬吊承重背心(9)；在承重背心(9)的下方、位于两侧分别设置护栏(3)；

一步态模拟发生器，是以训练者脚穿的一对护靴固定安装在脚踏杆(5)上，所述脚

踏杆(5)以设定的速度和训练模式按运动轨迹运转，在护靴底部设置足底压力传感

器；

一PC机，用来控制步态模拟发生器的实时速度、选择不同的训练模式，以及通过

控制升降电机带动推杆(1)升降；所述训练模式包括：

被动式康复训练：训练者根据康复效果评测情况自主选择预先设定的步态康复机器

人的运动轨迹和不同的行走速度进行康复训练；

主动式康复训练：基于训练者的运动意图，根据训练者足底压力传感器的检测信号，

实时判断训练者的运动意图，检测所需补偿的拖动力，基于模糊控制算法，对步态

康复机器人的行走速度进行实时控制。

2.根据权利要求1所述的步态康复训练机器人控制系统，其特征是所述足底压力传

感器为压变电阻应变片式桥路传感器，实时检测的足底压力信号包括力值的大小和

方向，并且是以正值表示足底受到的是压力，以负值表示足底受到的是拉力。

说明书

技术领域

本发明涉及机器人控制及康复医疗领域，更具体而言涉及一种步态康复训练机器人

控制系统。

背景技术

康复训练机器人技术是近年来迅速发展起来的一门新兴技术，是机器人技术在医学

领域的新应用。随着社会老龄化以及残障训练者越来越多，繁重的训练任务给治疗

师和训练者家庭带来沉重的负担。传统的下肢医疗康复训练多为康复医师或者其他

人员利用辅助器材施予适当的助力或阻力，来引导训练者完成相应的被动式运动。

近年来科技水平的不断提高，服务于老年人和下肢有运动障碍的病人的下肢康复训

练机器人得到了广泛的应用，它突破了传统的康复训练方法，医学理论和临床医学

证明：正确的、科学的康复训练对于肢体运动功能的恢复和提高起到非常重要的作

用。

总结康复机器人的研究现状，目前康复训练机器人控制主要还是基于下肢运动的控

制，而控制模式以被动运动模式为主，运动模式单一，缺乏目标导向训练。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种适用于下肢步态康复训

练机器人的步态康复训练机器人控制系统，以期在减重平衡系统的协助下，训练者

使用步态康复机器人，可以实现按照人正常行走的姿态进行被动模式和主动模式的

康复训练。并能利用所获取的足底压力信号进行主被动康复训练的效果评估。

本发明为解决技术