[发明专利]脑机接口上肢康复机器人系统及康复训练方法

权利要求书

1.一种脑机接口上肢康复机器人系统，其特征在于，包括：

脑部模块，所述脑部模块佩戴在人体的大脑上，所述脑部模块用于采集人体的脑电信号；

上肢康复机器人，所述上肢康复机器人穿戴在人体的上肢，所述上肢康复机器人用于刺激和控制上肢进行运动，并识别上肢的运动信息；

外机模块，所述外机模块佩戴在人体上，所述外机模块与所述脑部模块相连，所述外机模块用于根据所述脑电信号识别和分析运动意图，并根据运动意图控制上肢康复机器人进行运动。

2.根据权利要求1所述的脑机接口上肢康复机器人系统，其特征在于，所述脑部模块包括通讯模块和采集模块，所述通讯模块与所述采集模块相连，所述采集模块通过通讯模块向所述外机模块发送采集到的脑电信号；所述采集模块上具有植入于大脑皮层的多个采集电极，多个所述采集电极用于采集所述脑电信号。

3.根据权利要求2所述的脑机接口上肢康复机器人系统，其特征在于，所述上肢康复机器人包括手臂控制机构、手指控制机构和刺激模块，所述手臂控制机构用于控制手臂运动，所述手指控制机构用于控制手指运动，所述刺激模块用于对手臂和手指输出不同的刺激类型、刺激频率和刺激时间；所述上肢康复机器人还包括运动反馈模块，用于向所述外机模块识别并反馈手臂和手指的运动信息。

4.根据权利要求3所述的脑机接口上肢康复机器人系统，其特征在于，所述手指控制机构包括：手套本体(1)和两个控制组件，一控制组件位于手背，以控制手张开，另一控制组件位于手心，以控制手握持，所述控制组件包括多个骨节环(2)、多个尼龙线(3)和拉绳装置(4)，所述手套本体(1)佩戴在手上，多个所述骨节环(2)编织在所述手套本体(1)的内部，所述骨节环(2)套设于手指的指骨外部，多个尼龙线(3)与多个骨节环(2)一一对应，所述尼龙线(3)编制在所述手套本体(1)的内部，所述尼龙线(3)的一端与所述骨节环(2)相连，所述尼龙线(3)的另一端与所述拉绳装置(2)相连。

5.根据权利要求4所述的脑机接口上肢康复机器人系统，其特征在于，所述拉绳装置(2)包括多个平行设置的拉绳单元，多个所述拉绳单元和多个所述尼龙绳(3)一一对应，所述拉绳单元包括缸体(41)、活塞(42)和位移传感器(43)，所述活塞(42)滑动设在所述缸体(41)内，所述活塞(42)的一端与所述尼龙线(3)的另一端相连，所述活塞(42)的另一端与杆体(41)之间形成密闭空间，所述密闭空间与外部气源相连，所述位移传感器(43)设在所述缸体(41)上，所述位移传感器(43)用于监测所述活塞(42)的位移。

6.根据权利要求5所述的脑机接口上肢康复机器人系统，其特征在于，所述外机模块包括处理器、存储模块和电源模块，所述电源模块和所述存储模块均与所述处理器相连，所述电源模块用于向所述脑部模块和所述上肢康复机器人模块供电，所述存储模块用于存储所述脑电信号和所述运动信息，所述处理器用于根据脑电信号识别并分析运动意图，并根据运动意图控制上肢康复机器人带动手臂和手指进行运动。

7.根据权利要求6所述的脑机接口上肢康复机器人系统，其特征在于，所述刺激模块上具有多个刺激电极(5)，多个所述刺激电极(5)分布在手臂和手指上，所述刺激电极(5)用于在大脑发出运动的脑电信号且手臂和手指未进行相应运动时，对手臂和手指进行刺激。

8.根据权利要求7所述的脑机接口上肢康复机器人系统，其特征在于，在所述采集模块采集到运动的脑电信号且在所述手臂控制机构和所述手指控制机构未工作时，所述运动反馈模块识别到对应的运动信息后，所述处理器将该运动的脑电信号与对应的运动信息进行匹配，并存储在所述存储模块中。