[实用新型]多模态感知反馈的医疗康复机器人系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种医疗康复机器人，尤其涉及一种多模态感知反馈的医疗康复机器人系统。

背景技术

康复医学是医学一个新分支的学科，主要涉及到利用物理因子和方法(包括电、光、热、声、机械设备和主动活动)以诊断、治疗和预防残疾和疾病(包括疼痛)，消除或减轻功能障碍，帮助他们发挥残留功能，恢复其生活能力，工作能力以重新回归社会。主要面向慢性病人及伤残者，强调功能上的康复，而且是强调体功能康复，使患者不但在身体上，而且在心理上和精神上得到康复。这些特点决定了康复，相对于医院的“治疗”，往往是一个漫长和持续的过程。

同时，由于康复医护人员的紧缺以及复健步骤所需的高昂费用，传统的(通过人力的)康复师和病人之间一对一的康复训练面临挑战。这种高强度和特殊的康复介入手段使得我们不能只依赖于传统的康复技术，我们需要借助科技的手段。医疗界已发展出很多帮助病人进行步态康复的方法。

机器人科技的引进可使医疗人员避免重复的体力劳动，更专注于康复的质量。机器人在这里代替了医疗人员的手，使得医疗人员通过调整机器人的设置把重心放在引导和监督机器人上。目前关于怎样设计一个完全迎合康复过程中遇到的挑战的机器人的研究还很有限。

发明内容

本发明针对现有技术中，医疗康复主要依靠人力，康复机械人技术不成熟、应用少的技术问题，提供一种多模态感知反馈的医疗康复机器人系统，逼真地模仿康复动作，以达到最好的康复效果。

为此，本发明采用如下技术方案：

一种多模态感知反馈的医疗康复机器人系统，包括支撑框架(100)，其特征在于，在所述支撑框架(100)上设置有：

多模态感知脚踏板结构(200)，用于向使用者提供多种模拟的康复动作，并接受使用者反馈的信息；

髋部结构(300)，用于向使用者提供髋部的康复动作；

体重支撑平衡结构(400)，用于在使用者动作时向其提供支撑；

控制系统(500)，根据运动轨迹作出指令，协调康复动作中的脚步和胯部同时动作；

安全装置，用于在紧急情况下安全地停止康复动作；

情感感应模块(600)，用于感知和反馈使用者的情绪变化；

远程交流模块(700)，与互联网连接，用于使处于远端的医护人员能和使用者在康复训练过程中进行交流与指导；

所述多模态感知脚踏板结构(200)、髋部结构(300)以及情感感应模块(600)都与控制系统(500)连接。

进一步地，所述多模态感知脚踏板结构(200)包括一对脚踏板(201)，每一脚踏板(201)具有X轴、Y轴、Z轴及θ轴四个方向的自由度，脚踏板可在第一动力装置(202)的驱动下绕θ轴转动，同时，脚踏板可在第二动力装置(203)作用下分别沿X轴、Y轴、Z轴发生位移，在脚踏板的下方设置有用于感应X轴、Y轴及Z轴方向上的压力的负载传感器(204)，负载传感器连接控制系统(500)。

进一步地，所述髋部结构(300)包括可柔性地固定在使用者髋部的第一支架(301)，所述第一支架可在第三动力装置(302)作用下旋转、倾斜、弯曲和伸展。

进一步地，所述体重支撑平衡结构(400)包括：可固定于使用者的身体吊带(401)、滑轮系统(402)、动力装置(403)，身体吊带与动力装置之间通过绳索(404)和滑轮系统连接，所述体重支撑平衡结构还包括用于检测绳索张力的张力检测装置。

进一步地，所述身体吊带(401)具有用于固定臀部和骨盆的吊带。

进一步地，所述多模态感知脚踏板结构(200)是可拆卸的，并且可以单独使用。

进一步地，所述髋部结构(300)是可拆卸的，并且可以单独使用。

进一步地，所述支撑框架(100)包括垂直支撑结构(101)、垂直移动滑架(102)和被动水平移动弹簧结构(103)。

进一步地，所述支撑框架(100)具有提供给使用者双手支撑的一套臂架(104)。

本发明的多模态感知反馈的医疗康复机器人系统，在使用过程中，可收集使用者康复动作过程中的多种模态的信息，如反作用力、情绪等，并将该些信息反馈给控制系统，从而使医疗康复训练成为针对不同个体的、满足个体差异的定制型训练活动，个体适应性更强，康复效果好；同时，通过远程交流接口，可使处于远端的医护人员能和使用者在康复训练过程中进行交流和指导，使用方便。综上，本发明可在医疗康复训练中代替医疗工作者，大大降低人力成本，提高康复训练的精确度，康复效果好。

附图说明