[发明专利]拥有主被动模式的上肢康复训练系统

说明书

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，涉及一种康复训练系统，特别涉及一种拥有主被动模式的上肢康复训练系统。

背景技术

一些常见中老年疾病(如：中风、偏瘫、老年痴呆)患者和残疾患者的康复治疗的传统方法是医师对患者进行手把手的训练。这种训练方式存在如下一些问题：首先，一名治疗师只能同时对一名患者进行运动训练，训练效率低下，并且由于治疗师自身的原因，可能无法保证患者得到足够的训练强度，治疗效果多取决于治疗师的经验和水平；其次，不能精确控制和记录训练参数(运动速度、轨迹、强度等)，不利于治疗方案的确定和改进；再有，康复评价指标不够客观，不利于偏瘫患者神经康复规律的深入研究；还有，不能向患者提供实时直观的反馈信息，训练过程不具吸引力，患者被动接受治疗，参与治疗的主动性不够。中国专利申请201110021987.1号给出了一种“基于磁粉制动器的上肢康复装置”，它包括机箱，控制箱，调节主箱，显示器支架，机械臂，显示器和底座。虽然整个设备的娱乐性和安全性较好，但是由于仅仅具有被动驱动方式，只能在康复训练时通过机械臂给患者一个阻力作用，患者只能做被动和阻尼模式的康复训练，而不能由机械臂带动患者手臂进行主动模式的康复训练，从而对某些患者不能适用。

发明内容

本发明的目的是：提供一种拥有主动、被动两种训练模式的上肢康复训练系统，从而实现更佳的康复训练效果。

本发明的技术方案是：一种拥有主被动模式的上肢康复训练系统，包括：手柄，机械臂，主轴，编码器，计算机，显示器，电机，离合器，联轴器，带轮，带轮轴，同步齿形带，康复装置底座；其中手柄带有力测量功能，计算机包括信号采集模块，控制模块，评估报告模块，阈值判断模块及游戏数据库；

连接关系为：手柄安装在机械臂一端，机械臂的另一端与主轴相连，主轴通过带轮及同步齿形带与带轮轴相连，带轮轴顶端安有编码器，带轮轴的下端与离合器固定，离合器与电机通过联轴器相连，主轴与支架的前侧面固连，支架的上端安装显示器，支架的下端与康复装置底座相连，计算机接收由手柄及编码器发出的信号，并控制电机与离合器的运动，计算机与显示器相连，显示器通过支架与康复装置底座相连，计算机内包含的信号采集模块接收由手柄及编码器发出的信号，对信号进行处理后，信号采集模块将信息传送到控制模块，控制模块一方面将信息传送给阈值判断模块和评估报告模块，一方面控制电机与离合器运动，同时输出信号给显示器。

工作过程：

主动模式：

第一步：首先调整机械臂至适合位置，将上肢放在机械臂上，并握住手柄；

第二步：从计算机的游戏数据库调取与治疗方案相适应的游戏，游戏画面出现在在显示器上，提示患者操作步骤；同时由计算机的控制模块根据该治疗方案的相关参数发出信号给电机和离合器，使其产生一个力矩，所述力矩通过带轮、带轮轴、同步齿形带经主轴传给机械臂，机械臂带动手柄围绕主轴做平面运动；在训练过程中，手柄采集患者被施力的信息，编码器采集机械臂经主轴传递给带轮、带轮轴、同步齿形带的转角信息，将信息通过计算机内的信号采集模块进行信号处理后，经控制模块同时传送给阈值安全模块和评估报告模块，阈值安全模块将信号与事先设定的阈值进行对比，若超出阈值，阈值安全模块将会启动安全措施，发送停止信号给控制模块，控制模块同时发送停止信息给离合器及电机，完成安全保护措施；如果在阈值范围之内，阈值安全模块将发送信号给控制模块，控制模块命令离合器和电机按设定的治疗方案正常运转；同时控制模块将由信号采集模块收集的受力信息及转角信息发送给评价报告模块，评估报告模块记录所有康复训练过程中产生的信息，按设定模式形成报告，，供患者或相关人员参考。

被动模式：

第一步：根据患者的情况，对计算机内的阈值安全模块设定范围；

第二步：调整机械臂至适合位置，将上肢放在机械臂上，并握住手柄；