【CN109674625A】一种手指功能康复机器人【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910177895.9

(22)申请日 2019.03.10

(71)申请人 郑州大学

地址 450001 河南省郑州市高新区科学大

道100号

(72)发明人 逯鹏　朱西昆　任海川　王汉章　

郭亚盛　邵彩玲　李福洋　周明阳　

陈海洋　韩坤峰　张媛　刘超　

吉潮鹏　

(51)Int.Cl.

A61H 1/02(2006.01)

(54)发明名称一种手指功能康复机器人(57)摘要本发明公开了一种手指功能康复机器人，包括机械架构、驱动模块、动力模块、主控模块、检测模块、康复评测模块、安全模块构成；其特征在于：所述的机械架构包括底座、大拇指竖直支架、食指中指竖直支架、大拇指水平支架、食指中指水平支架；所述的驱动模块包括大拇指指环、食指指环、中指指环，大拇指指套、食指指套、中指指套、鲍登线；所述的动力模块包括电机、电机固定轴、齿轮、皮带、滑块；所述的主控模块为STM32；所述的检测模块为角度传感器；所述的康复评测模块为压力传感器；所述的安全模块为表面肌电传感器；安全模块与主控模块通过SPI进行通信，康复评测模块通过USB接口与主控模块进行连接；本发明公开了一种针对脑卒中患者手功能障碍的手指功能康复机器人，依据该手指功

能康复机器人设计了一种手指康复训练方法。权利要求书1页 说明书5页 附图3页CN 109674625 A 2019.04.26

C N 109674625

A

权　利　要　求　书1/1页CN 109674625 A

1.一种手指功能康复机器人，包括机械架构、驱动模块、动力模块、主控模块、检测模块、康复评测模块、安全模块构成；其特征在于：所述的机械架构包括底座、大拇指竖直支架、食指中指竖直支架、大拇指水平支架、食指中指水平支架；所述的驱动模块包括大拇指指环、食指指环、中指指环，大拇指指套、食指指套、中指指套、鲍登线；所述的动力模块包括电机、电机固定轴、齿轮、皮带、滑块；所述的主控模块为STM32；所述的检测模块为角度传感器；所述的康复评测模块为压力传感器；所述的安全模块为表面肌电传感器；安全模块与主控模块通过SPI通信，康复评测模块通过USB接口与主控模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种手指功能康复机器人，其特征在于：所述的动力模块中，采用电机(M1)控制大拇指水平支架带动大拇指在水平方向进行康复训练；采用电机(M2)控制食指中指水平支架带动食指中指在水平方向进行康复训练。

3.根据权利要求1所述的一种手指功能康复机器人，其特征在于：所述的康复评测模块，结合手指弯曲角度和手指指腹部位压力数据进行康复评测。

4.根据权利要求1所述的一种手指功能康复机器人，其特征在于：所述的控制算法为压力反馈控制算法， 该算法的步骤如下：①输入康复训练水平的初始速度V0，保护位压力阈值F0和康复训练次数N；②检测肌肉疲劳，若检测到肌肉疲劳，则停止康复训练，若未检测到肌肉疲劳，则主控芯片分析压力传感器数据F1；③判断压力传感器数据是否小于预设值，若压力传感器数据小于预设值F0，则主控芯片控制电机增大转角，若压力传感器数据大于预设值F0，则主控芯片控制电机减小转角；④压力传感器采集压力数据F2，判断F2与F1的差值绝对值是否在误差范围内，若差值绝对值不在误差范围，则执行步骤②，若差值绝对值在误差范围内，则输入竖直康复训练的初始速度V1；⑤输入竖直康复训练的初始速度V1；⑥再次检测肌肉疲劳，若检测到肌肉疲劳，则停止康复训练，若未检测到肌肉疲劳，则判断康复训练次数是否小于N；⑦若康复训练次数小于N次，则执行步骤⑥，若康复训练次数大于N，则手指康复训练结束，算法结束。

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