[发明专利]具有肌电刺激功能的康复机器人及其控制方法

说明书

本发明提供了一种应用于康复设备的肌电刺激控制方法，康复设备至少包括供用户进行肌电刺激康复训练的外骨骼机器人，该方法包括以下步骤：设备启动，获取用户基本信息；判断用户类型，获取用户训练数据、初始化设备配置；若用户为新用户，则通过肌电刺激自动定位获取用户肌电刺激最佳位置；响应用户输入的训练指令，进入与所述训练指令匹配的肌电刺激训练机制。本发明解决了现有技术中肌电刺激位置不准确、因神经耐受肌电刺激效果差、无法矫正足内外翻/足下垂/上肢肌无力等问题。

技术领域

本发明涉及康复机器人领域，具体为一种具有肌电刺激功能的康复机器人及其控制方法。

背景技术

脉冲肌肉电刺激是利用人工弱电流脉冲信号刺激患者目标肌肉群的神经，常用于由于长期不活动、手术或伤害导致的废用肌肉的力量训练，进而保持肌肉质量、保持和增加关节活动度、促进自主肌肉控制，并且减少痉挛、防止肌肉萎缩。康复机器人是一种可穿戴机器人，可用于有运动障碍、肌肉功能损伤、关节功能损伤患者的康复。

然而，在市面上销售的产品中，脉冲肌肉电刺激仪和康复机器人分别有其缺点。对于肌肉、神经功能损伤的患者，在使用康复机器人做康复训练的过程中，易出现足下垂、足外翻的情况，现有市面上的康复机器人多采用绑带固定的方式防止足下垂的情况，对患者足下垂、足外翻情况不能起到康复作用；另外还有上肢、膝关节等功能受损的患者，现有市面上的康复机器人主要是针对关节活动度的康复训练，对肌肉的康复相对少一些。而脉冲肌肉刺激仪要求穿戴位置必须准确，否则易出现因位置穿戴的不合适，没有能准确刺激到目标神经的现象；如人体肱三头肌作用于伸肘关节、伸肩关节，肱二头肌作用于屈肘关节，前臂后旋，胫骨前肌可以帮助足背屈、内翻，而人体结构的个体差异性较大，不同的患者的肌肉位置存在差异性，需刺激的位置会有偏差，需要在穿戴时多次调整，使用较为繁琐，康复效果不佳；且在持续电刺激的情况下，易出现神经耐受疲劳的情况，当患者使用过程中，随着神经耐受程度的增加，需要康复师增加电刺激电量，若电量超过安全范围，会对患者造成损伤。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种应用于康复设备的肌电刺激控制方法。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现，一种应用于康复设备的肌电刺激控制方法，康复设备至少包括供用户进行肌电刺激康复训练的外骨骼机器人，该方法包括以下步骤：

S01、设备启动，获取用户基本信息；

S02、判断用户类型，获取用户训练数据、初始化设备配置；

S03、若用户为新用户，则通过肌电刺激自动定位获取用户肌电刺激最佳位置；

S04、响应用户输入的训练指令，进入与所述训练指令匹配的肌电刺激训练机制。

进一步的，所述用户基本信息包括但不限于用户ID、身高、体重、年龄、臂长、腿长。

进一步的，所述用户训练数据包括但不限于关节活动度范围、肌电刺激最佳位置、肌电刺激电量范围、肌电刺激电量阈值等。

进一步的，所述通过肌电刺激自动定位获取用户肌电刺激最佳位置，包括以下步骤：

S11、获取肌电刺激初始位置、最低肌电刺激电量；

S12、采集传感器数据；

S13、判断当前用户状态数据是否在预设范围内，若是，输出当前肌电刺激位置；

S14、用户状态数据超出预设范围时，增加肌电刺激电量强度并判断电量强度是否达到预设阈值；

S15、若电量已达到预设阈值，则调整肌电刺激位置；若电量未达到预设阈值，返回所述采集传感器数据步骤。

进一步的，所述肌电刺激训练机制包括：

肌电刺激训练模式、主动发力训练模式、抗阻训练模式和测评模式，以上肌电刺激训练机制在同一时间单独运行。

进一步的，所述肌电刺激训练模式，包括以下步骤：