[发明专利]一种康复机器人的振动反馈系统、方法及装置

权利要求书

1.一种康复机器人的振动反馈系统，其特征在于，包括训练反馈模块、事件信号计算模块、力矩与振动信号叠加模块；

训练反馈模块包括肌力等级判定模块和振动反馈计算模块；由肌力等级判定模块判定患者肌力等级；振动反馈计算模块根据肌力等级得到振动反馈等级，并计算振动信号参数；

事件信号计算模块接收来自游戏的振动事件信号，根据当前用户的振动反馈等级和振动信号参数计算出实时振动反馈信号；

力矩与振动信号叠加模块接收实时力矩控制指令、实时振动反馈信号和建模误差补偿信号，将三者叠加形成总力矩控制信号，发送至电机驱动器。

2.根据权利要求1所述的一种康复机器人的振动反馈系统，其特征在于，实时力矩控制指令指：根据游戏场景和训练模式，机器人控制器给电机驱动器发送的不同的力矩值指令，由阻抗控制模块生成该指令。

3.根据权利要求1所述的一种康复机器人的振动反馈系统，其特征在于，所述的建模误差补偿信号由建模误差补偿模块生成，建模误差补偿信号等于实时力矩控制指令减去力传感器检测到的力信号。

4.根据权利要求1所述的一种康复机器人的振动反馈系统，其特征在于，事件信号计算模块中接收游戏发出的振动事件信号，振动事件信号中包括振动频率ω和持续时间T；如果在游戏中同时发生了N个振动事件，第i个振动事件的信号为F_i＝sin(ω_it) t∈[0，T_i]，则实时振动事件信号为

5.根据权利要求4所述的一种康复机器人的振动反馈系统，其特征在于，所述振动反馈等级与肌力等级呈正相关，即肌力等级越高，则振动反馈等级越高；所述振动反馈信号的幅值与振动反馈等级呈正相关，即振动反馈等级越高，振动反馈信号的幅值越大。

6.根据权利要求5所述的一种康复机器人的振动反馈系统，其特征在于，所述的振动反馈等级等于肌力等级；振动反馈信号的幅值A＝2L_υ，其中L_υ表示振动反馈等级；最终得到实时振动反馈信号F_υ＝AF，F为实时振动事件信号。

7.一种康复机器人的振动反馈方法，其特征在于，包括如下步骤：

由肌力等级判定模块判定患者肌力等级；振动反馈计算模块根据肌力等级得到振动反馈等级，并计算振动信号参数；

事件信号计算模块接收来自游戏的振动事件信号，根据当前用户的振动反馈等级和振动信号参数计算出实时振动反馈信号；

力矩与振动信号叠加模块接收实时力矩控制指令、实时振动反馈信号和建模误差补偿信号，将三者叠加形成总力矩控制信号，发送至电机驱动器，驱动电机产生扭矩。

8.一种康复机器人的振动反馈装置，其特征在于，包括机器人控制器，训练反馈模块、事件信号计算模块、力矩与振动信号叠加模块、阻抗控制模块集成于机器人控制器中；

训练反馈模块包括肌力等级判定模块和振动反馈计算模块；由肌力等级判定模块判定患者肌力等级；振动反馈计算模块根据肌力等级得到振动反馈等级，并计算振动信号参数；

事件信号计算模块接收来自游戏的振动事件信号，根据当前用户的振动反馈等级和振动信号参数计算出实时振动反馈信号；

力矩与振动信号叠加模块接收实时力矩控制指令、实时振动反馈信号和建模误差补偿信号，将三者叠加形成总力矩控制信号，发送至电机驱动器。