專利名稱：一種基于虛擬訓(xùn)練環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)化康復(fù)機器人系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種康復(fù)機器人系統(tǒng)，具體為一種基于虛擬訓(xùn)練環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)化康復(fù)機器人系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
康復(fù)機器人作為一種自動化康復(fù)醫(yī)療設(shè)備，以醫(yī)學(xué)理論為依據(jù)，幫助患者進(jìn)行科學(xué)而又有效的康復(fù)訓(xùn)練，可以使患者的運動機能得到更好的恢復(fù)?？祻?fù)機器人由計算機控制，并配有相應(yīng)的傳感器和安全系統(tǒng)，康復(fù)訓(xùn)練在設(shè)定的程序下自動進(jìn)行，可以自動評價康復(fù)訓(xùn)練效果，根據(jù)患者的實際情況調(diào)節(jié)運動參數(shù)，實現(xiàn)最佳訓(xùn)練?？祻?fù)機器人技術(shù)在歐美等國家得到了科研工作者和醫(yī)療機構(gòu)的普遍重視，許多研究機構(gòu)都開展了有關(guān)的研究工作，近年來取得了一些有價值的成果。1991年，MIT設(shè)計完成了第一臺上肢康復(fù)訓(xùn)練機器人系統(tǒng)MIT-MANUS ;2005年，瑞士蘇黎世大學(xué)的Nef等開發(fā)了一種新型的上肢康復(fù)機器人ARMin ；1999年，Reinkensmeyer等研制了輔助和測量向?qū)?ARM-Guide ；2000年，Rutgers和Manford醫(yī)學(xué)院研制了一套家用康復(fù)醫(yī)療機器人系統(tǒng)。國內(nèi)用于康復(fù)醫(yī)療訓(xùn)練的機器人系統(tǒng)比較少，但也正在開展相關(guān)研究。清華大學(xué)在國家“863” 計劃支持下，從2000年起即開展了機器人輔助神經(jīng)康復(fù)的研究，研制了一種上肢康復(fù)設(shè)備 UECM ；東南大學(xué)宋愛國等將力反饋遙感操作機器人技術(shù)應(yīng)用于康復(fù)醫(yī)療，設(shè)計了基于互聯(lián)網(wǎng)的，一對多的力覺輔助遠(yuǎn)程康復(fù)醫(yī)療機器人系統(tǒng)。申請?zhí)枮椤?00710168725. 1”、名稱為“一種穿戴式手功能康復(fù)機器人及其控制系統(tǒng)”，公開一種可穿戴式手功能康復(fù)機器人，主要用于輔助因腦中風(fēng)、腦外傷、脊椎損傷以及周圍神經(jīng)損傷導(dǎo)致手運動功能障礙的患者在社區(qū)或者家庭中重復(fù)進(jìn)行運動功能康復(fù)訓(xùn)練， 這種康復(fù)機器人雖然自由度多，還加入了虛擬環(huán)境來提高患者的主動性與訓(xùn)練興趣，但是其沒有加入網(wǎng)絡(luò)通信，患者只能夠在醫(yī)院或者相應(yīng)的康復(fù)訓(xùn)練機構(gòu)才能進(jìn)行訓(xùn)練，屬于典型的本地康復(fù)機器人。申請?zhí)枮椤?00810064878. 6”、名稱為“五自由度外骨骼式上肢康復(fù)機器人”該機器人為患者提供各關(guān)節(jié)的單關(guān)節(jié)運動與三維空間多關(guān)節(jié)復(fù)合運動，并提供簡單、基本的日常生活動作訓(xùn)練，這種康復(fù)機器人雖然自由度比較多，動作范圍較大，訓(xùn)練動作較一般康復(fù)機器人復(fù)雜，但是它沒有加入虛擬訓(xùn)練環(huán)境，訓(xùn)練過程中患者難免會產(chǎn)生厭煩情緒，影響康復(fù)訓(xùn)練的效果。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種基于虛擬訓(xùn)練環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)化康復(fù)機器人系統(tǒng)，通過改變機械臂的結(jié)構(gòu)分別可以完成水平方向和豎直方向上的康復(fù)訓(xùn)練，加入虛擬訓(xùn)練環(huán)境使得整個康復(fù)訓(xùn)練過程不再那么乏味，提高了患者的參加康復(fù)訓(xùn)練的主動性和興趣性，并且加入網(wǎng)絡(luò)通信單元使得患者在家中就可以進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，而醫(yī)師在醫(yī)院就可以通過上位機監(jiān)控系統(tǒng)實時的觀察患者訓(xùn)練狀態(tài)，發(fā)送康復(fù)訓(xùn)練指令。
本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案本發(fā)明一種基于虛擬訓(xùn)練環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)化康復(fù)機器人系統(tǒng)，包括康復(fù)機器人機械臂、虛擬訓(xùn)練環(huán)境客戶端、下位機控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信單元、上位機監(jiān)控系統(tǒng)，其中康復(fù)機器人機械臂分別和虛擬訓(xùn)練環(huán)境客戶端、下位控制系統(tǒng)互連，網(wǎng)絡(luò)通信單元分別與虛擬訓(xùn)練環(huán)境客戶端、下位機控制系統(tǒng)、上位機監(jiān)控系統(tǒng)互連。所述康復(fù)機器人機械臂包括底座、第一和第二支撐桿固定部分、第一和第二支撐桿可伸縮部分、第一和第二旋轉(zhuǎn)搖桿、顯示器、可變換結(jié)構(gòu)的機械臂，其中第一和第二支撐桿的固定部分分別安裝在底座上，第一、第二旋轉(zhuǎn)搖桿分別安裝在對應(yīng)的第一、第二支撐桿的固定部分上，第一、第二支撐桿的可伸縮部分分別安裝在對應(yīng)的第一、第二支撐桿的固定部分上，顯示器安裝在第二支撐桿的可伸縮部分上，可變換結(jié)構(gòu)的機械臂安裝在第一支撐桿的可伸縮部分上。所述可變換結(jié)構(gòu)的機械臂包括機械臂固定部分、機械臂可旋轉(zhuǎn)部分、旋轉(zhuǎn)軸，患者手柄、托板、肢體護(hù)板、手柄連桿、傳動軸、力傳感器、位置傳感器和直流力矩電機，機械臂可旋轉(zhuǎn)部分通過旋轉(zhuǎn)軸與機械臂固定部分連接，直流力矩電機安裝在機械臂可旋轉(zhuǎn)部分內(nèi)部，位置傳感器安裝在直流力矩電機的轉(zhuǎn)軸上，傳動軸與直流力矩電機的轉(zhuǎn)軸相連，手柄連桿安裝在傳動軸上，肢體護(hù)板安裝在手柄連桿上，托板和患者手柄安裝在肢體護(hù)板上，力傳感器安裝在患者手柄上。所述下位機控制系統(tǒng)包括運動信號采集電路、信號調(diào)理電路、ARM系統(tǒng)電路、鍵盤電路、LCD顯示電路、網(wǎng)絡(luò)接口電路、存儲卡電路、光耦隔離電路和驅(qū)動放大電路，其中運動信號采集電路的輸入端與康復(fù)機器人機械臂的運動信號輸出端相連，運動信號采集電路的輸出端與信號調(diào)理電路的輸入端相連，信號調(diào)理電路的輸出端、鍵盤電路的輸出端分別與 ARM系統(tǒng)電路的輸入端相連，LCD顯示電路的輸入端、光耦隔離電路的輸入端分別與ARM系統(tǒng)電路的輸出端相連，網(wǎng)絡(luò)接口電路、存儲卡電路與ARM系統(tǒng)電路互連，光耦隔離電路的輸出端與驅(qū)動放大電路的輸入端相連，驅(qū)動放大電路的輸出端與康復(fù)機器人機械臂的控制信號輸入端相連，網(wǎng)絡(luò)接口電路與上位機監(jiān)控系統(tǒng)互連。所述虛擬訓(xùn)練環(huán)境客戶端包括運行虛擬訓(xùn)練環(huán)境軟件的PC機和虛擬訓(xùn)練環(huán)境軟件，所述虛擬訓(xùn)練環(huán)境軟件采用OpenGL開發(fā)。所述網(wǎng)絡(luò)通信單元采用hternet進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的主要優(yōu)點有1、現(xiàn)有的康復(fù)機器人一般只能完成上肢或者下肢的康復(fù)訓(xùn)練，訓(xùn)練模式比較單一，而本發(fā)明通過轉(zhuǎn)換機械臂的結(jié)構(gòu)，可以完成水平方向上的上肢康復(fù)訓(xùn)練和豎直方向上的上肢或下肢的多功能康復(fù)訓(xùn)練。2、加入了虛擬訓(xùn)練環(huán)境，給予患者視覺和力覺的反饋，使得患者更易于理解康復(fù)訓(xùn)練的要求，并在康復(fù)訓(xùn)練過程中為患者提供暗示和幫助，使得枯燥乏味的訓(xùn)練過程變得有趣生動，激發(fā)病人訓(xùn)練的主動性和積極性，達(dá)到更好的康復(fù)訓(xùn)練效果。3、加入網(wǎng)絡(luò)通信單元，患者既可以住院治療，也可以進(jìn)行遠(yuǎn)程康復(fù)訓(xùn)練，患者端和醫(yī)生端采用客戶機/服務(wù)器的方式，通過hternet連接，醫(yī)生可以遠(yuǎn)程設(shè)置訓(xùn)練參數(shù)，控制機械臂的運動模式，訓(xùn)練過程中的力和位置信息以及視頻信息通過hternet發(fā)送給醫(yī)生， 使醫(yī)生可以監(jiān)控到患者的訓(xùn)練情況，并及時地修改康復(fù)訓(xùn)練方案，有效地實現(xiàn)醫(yī)患互動，提高診療效率。


圖1為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明的康復(fù)機器人機械臂的整體結(jié)構(gòu)和外觀示意圖；圖3為本發(fā)明的可變換結(jié)構(gòu)的機械臂的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的下位機控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明的虛擬訓(xùn)練環(huán)境軟件運行流程示意圖；圖6為本發(fā)明的工作流程示意圖。
具體實施例方式下面參考附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖1所示，本發(fā)明設(shè)計的一種基于虛擬訓(xùn)練環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)化康復(fù)機器人系統(tǒng)，它包括康復(fù)機器人機械部分1、虛擬訓(xùn)練環(huán)境客戶端2、下位機控制系統(tǒng)3、網(wǎng)絡(luò)通信單元4、上位機監(jiān)控系統(tǒng)5，其中康復(fù)機器人機械臂1是帶動患者的患肢進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的執(zhí)行機構(gòu)；虛擬訓(xùn)練環(huán)境客戶端2提供與患者交互的虛擬環(huán)境場景，下位機控制系統(tǒng)3接收處理傳感器采集的數(shù)據(jù)，接收上位機監(jiān)控系統(tǒng)5的指令，控制整個系統(tǒng)的運行；網(wǎng)絡(luò)通信單元4負(fù)責(zé)虛擬訓(xùn)練環(huán)境客戶端2、下位機控制系統(tǒng)3、上位機監(jiān)控系統(tǒng)5之間的數(shù)據(jù)通信、命令傳輸；上位機監(jiān)控5實時顯示康復(fù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)供醫(yī)師參考，然后設(shè)置康復(fù)訓(xùn)練參數(shù)，發(fā)送指令。如圖2所示，所述的康復(fù)機器人機械臂1包括底座6、第一和第二支撐桿固定部分 7、8、第一和第二支撐桿可伸縮部分9、10、第一和第二旋轉(zhuǎn)搖桿11、12、顯示器13、可變換結(jié)構(gòu)的機械臂14，其中第一和第二支撐桿的固定部分7、8分別安裝在底座6上，第一、第二旋轉(zhuǎn)搖桿11、12分別安裝在對應(yīng)的支撐桿的固定部分11、12上，第一、第二支撐桿的可伸縮部分9、10分別安裝在對應(yīng)的支撐桿的固定部分7、8上，顯示器13安裝在第二支撐桿的可伸縮部分10上，可變換結(jié)構(gòu)的機械臂14安裝在第一支撐桿的可伸縮部分9上，通過調(diào)整第一、第二旋轉(zhuǎn)搖桿11、12來改變可變換結(jié)構(gòu)的機械臂14和顯示器13的高度達(dá)到適合患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的位置。如圖3所示，本發(fā)明所述的可變換結(jié)構(gòu)的機械臂14包括機械臂固定部分15、機械臂可旋轉(zhuǎn)部分16、旋轉(zhuǎn)軸17，患者手柄18、托板19、肢體護(hù)板20、手柄連桿21、傳動軸22、 力傳感器23、位置傳感器M和直流力矩電機25，機械臂可旋轉(zhuǎn)部分16通過旋轉(zhuǎn)軸17與機械臂固定部分15連接，直流力矩電機25安裝在機械臂可旋轉(zhuǎn)部分16內(nèi)部，位置傳感器M 安裝在直流力矩電機25的轉(zhuǎn)軸上，傳動軸22與直流力矩電機25的轉(zhuǎn)軸相連，手柄連桿21 安裝在傳動軸22上，肢體護(hù)板20安裝在手柄連桿21上，托板19和患者手柄18安裝在肢體護(hù)板20上，力傳感器23安裝在患者手柄18上。在此結(jié)構(gòu)下，患者將手臂放在托板19上并且握住患者手柄18，調(diào)整第一和第二旋轉(zhuǎn)搖桿11、12直到可變換結(jié)構(gòu)的機械臂14和顯示器13達(dá)到適合患者上肢進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的位置后患者便可以進(jìn)行豎直平面上的上肢康復(fù)訓(xùn)練；調(diào)整可變換結(jié)構(gòu)的機械臂14到適合患者進(jìn)行下肢康復(fù)訓(xùn)練的位置后，患者將腳放在托板19(此時托板19可以看成是踏板)上便可以進(jìn)行的循環(huán)踏車式的下肢康復(fù)訓(xùn)練；當(dāng)將機械臂可旋轉(zhuǎn)部分16旋轉(zhuǎn)90度后，取下托板19，同樣調(diào)整可變換結(jié)構(gòu)的機械臂14的到合適
5的位置后患者將手臂放在肢體護(hù)板20 (此時肢體護(hù)板20可以看成是手臂的托板)并且握住患者手柄18便可以進(jìn)行水平方向上的上肢康復(fù)訓(xùn)練了。如圖4所示，本發(fā)明所述下位機控制系統(tǒng)3包括位置信號采集電路、信號調(diào)理電路、ARM系統(tǒng)電路、鍵盤電路、！XD顯示電路、網(wǎng)絡(luò)接口電路、存儲卡電路、光耦隔離電路和驅(qū)動放大電路，運動信號采集電路采集力傳感器23 (監(jiān)測患者手臂與患者手柄18之間的作用力)和位置傳感器M(監(jiān)測機械臂的位置)的信號，將信號傳送到信號調(diào)理電路進(jìn)行調(diào)理放大后，送入ARM系統(tǒng)電路中進(jìn)行處理后將數(shù)據(jù)傳到網(wǎng)絡(luò)接口電路中，通過網(wǎng)絡(luò)通信單元4 將數(shù)據(jù)傳送到上位機監(jiān)控5中供醫(yī)師參考，醫(yī)師通過上位機監(jiān)控系統(tǒng)5發(fā)送指令經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)通信單元4發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)接口電路上后送到ARM系統(tǒng)電路中，經(jīng)過算法處理后發(fā)送PWM信號至光電隔離電路后，經(jīng)過驅(qū)動放大電路后驅(qū)動直流力矩電機25運動。如圖5所示，本發(fā)明所述虛擬訓(xùn)練環(huán)境客戶端2包括包括運行虛擬訓(xùn)練環(huán)境軟件的PC機和虛擬訓(xùn)練環(huán)境軟件，其中虛擬訓(xùn)練環(huán)境軟件采用OpenGL開發(fā)。OpenGL是個專業(yè)的 3D程序接口，是一個功能強大，調(diào)用方便的底層3D圖形庫，采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，利用OpenGL 繪制一個具有良好用戶界面的游戲程序，以此作為患者康復(fù)訓(xùn)練的平臺，是患者在游戲過程中不知不覺地完成鍛煉，對患者的心理調(diào)節(jié)將起到積極地作用，本系統(tǒng)通過OpenGL來繪制訓(xùn)練所需的虛擬場景，游戲開始后，患者通過機械臂左右水平移動來控制賽車的左右方向來避開前面出現(xiàn)的障礙物，并且檢測是否發(fā)生碰撞，如有碰撞發(fā)生，便發(fā)送指令產(chǎn)生力反饋給患者。結(jié)合圖1-6，本發(fā)明設(shè)計的一種基于虛擬訓(xùn)練環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)化康復(fù)機器人系統(tǒng)的工作原理和流程如下將康復(fù)機器人的機械臂1放置在地面上，患者坐在相鄰的椅子上，醫(yī)師根據(jù)患者的情況選擇是進(jìn)行豎直方向上的上肢康復(fù)訓(xùn)練或者是下肢康復(fù)訓(xùn)練，還是水平方向上的上肢康復(fù)訓(xùn)練，下面以實施水平方向上的康復(fù)訓(xùn)練為例來介紹，將機械臂可旋轉(zhuǎn)部分16旋轉(zhuǎn)90度后，取下托板19，搖動第一和第二旋轉(zhuǎn)搖桿11、12上調(diào)可變換結(jié)構(gòu)的機械臂 14和顯示器13到合適的位置后，患者將手臂放在肢體護(hù)板20上，握緊患者手柄18，醫(yī)師根據(jù)為患者設(shè)計的康復(fù)訓(xùn)練策略選擇訓(xùn)練模式，設(shè)定訓(xùn)練參數(shù)，以及選擇是否加入虛擬訓(xùn)練環(huán)境場景，如要求加入則選擇合適的虛擬場景，開始訓(xùn)練，可變換結(jié)構(gòu)的機械臂14中的力傳感器23和位置傳感器M實時采集康復(fù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)供醫(yī)師觀察，后臺程序記錄這些康復(fù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)，醫(yī)師根據(jù)這些數(shù)據(jù)，掌握患者患肢的康復(fù)狀況，及時改變康復(fù)訓(xùn)練策略使其更加適合患者患肢的康復(fù)訓(xùn)練要求，有利于患者的早日康復(fù)。
權(quán)利要求
1.一種基于虛擬訓(xùn)練環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)化康復(fù)機器人系統(tǒng)，其特征在于包括康復(fù)機器人機械臂⑴、虛擬訓(xùn)練環(huán)境客戶端⑵、下位機控制系統(tǒng)(3)、網(wǎng)絡(luò)通信單元(4)、上位機監(jiān)控系統(tǒng) (5)，其中康復(fù)機器人機械臂⑴分別和虛擬訓(xùn)練環(huán)境客戶端O)、下位控制系統(tǒng)(3)互連， 網(wǎng)絡(luò)通信單元(4)分別于虛擬訓(xùn)練環(huán)境客戶端O)、下位機控制系統(tǒng)(3)、上位機監(jiān)控系統(tǒng) (5)互連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于虛擬訓(xùn)練環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)化康復(fù)機器人系統(tǒng)，其特征在于所述康復(fù)機器人機械臂(1)包括底座(6)、第一和第二支撐桿固定部分(7、8)、第一和第二支撐桿可伸縮部分(9、10)、第一和第二旋轉(zhuǎn)搖桿(11、12)、顯示器(13)和可變換結(jié)構(gòu)的機械臂(14)，其中第一和第二支撐桿的固定部分(7、8)分別安裝在底座(6)上，第一、第二旋轉(zhuǎn)搖桿(11、1幻分別安裝在對應(yīng)的第一、第二支撐桿的固定部分(11、1幻上，第一、第二支撐桿的可伸縮部分(9、10)分別安裝在對應(yīng)的第一、第二支撐桿的固定部分(7、8)上，顯示器(13)安裝在第二支撐桿的可伸縮部分(10)上，可變換結(jié)構(gòu)的機械臂(14)安裝在第一支撐桿的可伸縮部分(9)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于虛擬訓(xùn)練環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)化康復(fù)機器人系統(tǒng)，其特征在于所述可變換結(jié)構(gòu)的機械臂(14)包括機械臂固定部分(15)、機械臂可旋轉(zhuǎn)部分(16)、旋轉(zhuǎn)軸(17)，患者手柄(18)、托板(19)、肢體護(hù)板(20)、手柄連桿(21)、傳動軸(22)、力傳感器 (23)、位置傳感器04)和直流力矩電機(25)，機械臂可旋轉(zhuǎn)部分(16)通過旋轉(zhuǎn)軸(17)與機械臂固定部分(15)連接，直流力矩電機05)安裝在機械臂可旋轉(zhuǎn)部分(16)內(nèi)部，位置傳感器04)安裝在直流力矩電機0 的轉(zhuǎn)軸上，傳動軸0 與直流力矩電機0 的轉(zhuǎn)軸相連，手柄連桿位1)安裝在傳動軸02)上，肢體護(hù)板OO)安裝在手柄連桿上，托板 (19)和患者手柄(18)安裝在肢體護(hù)板OO)上，力傳感器03)安裝在患者手柄(18)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于虛擬訓(xùn)練環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)化康復(fù)機器人系統(tǒng)，其特征在于所述下位機控制系統(tǒng)(3)包括運動信號采集電路、信號調(diào)理電路、ARM系統(tǒng)電路、鍵盤電路、LCD顯示電路、網(wǎng)絡(luò)接口電路、存儲卡電路、光耦隔離電路和驅(qū)動放大電路，其中運動信號采集電路的輸入端與康復(fù)機器人機械臂(1)的運動信號輸出端相連，運動信號采集電路的輸出端與信號調(diào)理電路的輸入端相連，信號調(diào)理電路的輸出端、鍵盤電路的輸出端分別與ARM系統(tǒng)電路的輸入端相連，LCD顯示電路的輸入端、光耦隔離電路的輸入端分別與ARM 系統(tǒng)電路的輸出端相連，網(wǎng)絡(luò)接口電路、存儲卡電路與ARM系統(tǒng)電路互連，光耦隔離電路的輸出端與驅(qū)動放大電路的輸入端相連，驅(qū)動放大電路的輸出端與康復(fù)機器人機械臂(1)的控制信號輸入端相連，網(wǎng)絡(luò)接口電路通過網(wǎng)絡(luò)通信單元(4)與上位機監(jiān)控系統(tǒng)( 互連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于虛擬訓(xùn)練環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)化康復(fù)機器人系統(tǒng)，其特征在于所述虛擬訓(xùn)練環(huán)境客戶端( 包括運行虛擬訓(xùn)練環(huán)境軟件的PC機和虛擬訓(xùn)練環(huán)境軟件， 所述虛擬訓(xùn)練環(huán)境軟件采用OpenGL開發(fā)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于虛擬訓(xùn)練環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)化康復(fù)機器人系統(tǒng)，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)通信單元采用hternet進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種基于虛擬訓(xùn)練環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)化康復(fù)機器人系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括康復(fù)機器人機械臂、虛擬訓(xùn)練環(huán)境客戶端、下位機控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信單元、上位機監(jiān)控系統(tǒng)。該機器人系統(tǒng)通過檢測安裝在機械臂中位置和力傳感器測量的數(shù)據(jù)得到患肢的狀態(tài)，醫(yī)師根據(jù)患肢的狀態(tài)在上位機監(jiān)控系統(tǒng)中選擇合適的訓(xùn)練模式和虛擬訓(xùn)練環(huán)境，設(shè)置合理的訓(xùn)練控制參數(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)通信單元發(fā)送控制指令到下位機控制系統(tǒng)，下位機控制系統(tǒng)采用控制算法通過驅(qū)動電機輔助患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。本發(fā)明通過轉(zhuǎn)換機械臂的結(jié)構(gòu)可以完成豎直方向上的踏車式的上下肢康復(fù)訓(xùn)練和水平方向上的上肢康復(fù)訓(xùn)練，并且在康復(fù)訓(xùn)練過程中加入了虛擬訓(xùn)練環(huán)境，實現(xiàn)遠(yuǎn)程康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)。
文檔編號G06F19/00GK102184322SQ201110104868
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月26日
發(fā)明者劉利, 曾慶軍, 李春華, 李超, 花升生 申請人:江蘇科技大學(xué)