[发明专利]一种单关节助力康复装置

说明书

技术领域

本发明涉及人体康复设备技术领域，具体为一种单关节助力康复装置。

背景技术

关节损伤经常发生在车祸或者激烈碰撞时，一旦关节处有损伤，需要及时进行治疗处理，必要时需要打石膏进行固定，恢复时间较长，由于手臂或者腿长时间处于伸直状态，当取下固定时，手臂或者腿一时难以适应弯曲动作，此时需要借助助力设备进行辅助康复训练，目前的助力设备，功能丰富的体积庞大，只适用于医院病房，平时操作也不方便，也有一些小型的助力设备，但是其功能单一，只能根据开关调节几档输出，实现几个固定的不同幅度的弯曲动作，在使用过程中无法根据康复实际情况实时进行调整驱动幅度，只能被动的进行动作，康复效果不理想。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种单关节助力康复装置，其结构简单，穿戴方便，能够根据人体手臂实际恢复情况和恢复意愿自动调整助力动作幅度，保证良好的康复效果。

其技术方案是这样的：一种单关节助力康复装置，其包括：

穿戴固定单元，由铰接的前臂和后臂构成，所述前臂和所述后臂上分别安装有绑带；

电机，用于实现前臂和后臂相对转动，其特征在于，其还包括：

表面肌电传感器，电控连接控制单元，用于检测穿戴者手臂的肌电信号；

控制单元，用于接收上述肌电信号进行计算处理，输出电机的控制信号；

电机驱动单元，用于电机的驱动控制。

其进一步特征在于，所述控制单元包括主控板、显示屏单元、电源单元，所述主控板包括ARM单元，用于接收肌电信号进行计算处理并输出驱动电机的控制信号；所述显示屏单元，用于显示工作状态；所述电源单元，用于主控板和电机的供电；

其还包括穿戴方向检测单元，用于检测穿戴者的穿戴方向；

穿戴检测单元包括自动检测装置和手动检测装置，所述自动检测装置包括安装于所述电机侧的三轴加速度传感器，所述手动检测装置包括布置于所述前臂两侧的挡块，所述挡块连接控制开关；

所述控制单元、电机驱动单元集成于控制盒内；

所述绑带为可伸缩绑带。

采用本发明的装置后，通过表面肌电传感器实时采集手臂的肌电信号，获取手臂实际恢复情况和恢复意愿，控制单元进行计算处理后，控制电机工作在合适的频率和转动幅度下，解决了现有技术中不能自动调整助力动作幅度的问题，保证了良好的康复效果。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明控制原理示意图；

图3为本发明康复装置使用流程示意图；

图4为图1中A-A处剖视放大图。

具体实施方式

见图1，图2所示，一种单关节助力康复装置，其包括：

穿戴固定单元，由铰接的前臂1和后臂2构成，前臂1和后臂2上分别安装有绑带3，绑带3采用可伸缩绑带，使得手臂和腿可以通用；

电机4，用于实现前臂1和后臂2相对转动，可以采用直流无刷电机，为手臂关节的康复运动提供输出扭矩；

表面肌电传感器5，电控连接控制单元，贴在穿戴者手臂表面，用于检测穿戴者手臂的肌电信号；

控制单元，包括主控板7、显示屏单元8、电源单元9，主控板7包括ARM单元，用于接收肌电信号进行计算处理并输出电机4的控制信号，显示屏单元8，用于显示工作状态；电源单元9，用于主控板7和电机4的供电；

电机驱动单元6，用于电机4的驱动控制；

穿戴检测单元，自动检测装置和手动检测装置，自动检测装置包括安装于电机4侧的三轴加速度传感器10，可以用于检测穿戴者是穿戴在左手臂还是右手臂，三轴加速度传感器连接主控板7实现自动检测，而手动检测设备则需要穿戴者手动操作，手动检测装置包括布置于前臂1两侧的挡块13，挡块13连接控制开关14，通过拨动控制开关14实现挡块13的降下和升起，图4所示状态，下方的挡块13落下，阻挡前臂2的转动，是的前臂只能向上转动，此时穿戴在左手臂，保证前臂2不会向下转动导致手臂发生弯折，实现了双保险，有效避免了设备误操作而造成对人体的损伤。

为了使得设备结构简单，使用起来便捷，将控制单元、电机驱动单元6集成于控制盒12内，整体结构简洁。