[发明专利]脑机接口上肢康复机器人系统及康复训练方法

说明书

本发明公开了一种脑机接口上肢康复机器人系统，包括：脑部模块，脑部模块佩戴在人体的大脑上，脑部模块用于采集人体的脑电信号；上肢康复机器人，上肢康复机器人穿戴在人体的上肢，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，外机模块佩戴在人体上，外机模块与脑部模块相连，外机模块用于根据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。本发明能够佩戴在人体上，并通过识别人体的脑电信号，从而刺激人体的上肢并辅助上肢进行运动，从而提高人体上肢的康复训练速度，整个康复训练过程简单，训练周期短，康复效果显著，提升了运动障碍人员的自主活动能力。

技术领域

本发明属于康复机器人系统技术领域，具体涉及一种脑机接口上肢康复机器人系统及康复训练方法。

背景技术

人体在受伤或运动机能退化后无法进行工作和生活，为了满足这部分人的日常生活，需要根据人体的意愿辅助人体进行运动，现有技术对人脑的识别率较低，且无法判定运动是否根据人体意愿。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明提出一种脑机接口上肢康复机器人系统及康复训练方法，该脑机接口上肢康复机器人系统具有对辅助人体上肢进行康复训练的优点。

根据本发明实施例的脑机接口上肢康复机器人系统，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。

本发明的有益效果是，本发明能够佩戴在人体上，并通过识别人体的脑电信号，从而刺激人体的上肢并辅助上肢进行运动，从而提高人体上肢的康复训练速度，整个康复训练过程简单，训练周期短，康复效果显著，提升了运动障碍人员的自主活动能力。

根据本发明一个实施例，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。

根据本发明一个实施例，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。

根据本发明一个实施例，所述手指控制机构包括：手套本体和两个控制组件，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、多个尼龙线和拉绳装置，所述手套本体佩戴在手上，多个所述骨节环编织在所述手套本体的内部，所述骨节环套设于手指的指骨外部，多个尼龙线与多个骨节环一一对应，所述尼龙线编制在所述手套本体的内部，所述尼龙线的一端与所述骨节环相连，所述尼龙线的另一端与所述拉绳装置相连。

根据本发明一个实施例，所述拉绳装置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一一对应，所述拉绳单元包括缸体、活塞和位移传感器，所述活塞滑动设在所述缸体内，所述活塞的一端与所述尼龙线的另一端相连，所述活塞的另一端与杆体之间形成密闭空间，所述密闭空间与外部气源相连，所述位移传感器设在所述缸体上，所述位移传感器用于监测所述活塞的位移。