控制双机器人系统，向中风患者提供上肢治疗运动

　　使用iPAM系统的病人接受上肢治疗运动

　　作者:

　　Andrew Jackson - University of Leeds

　　Peter Culmer - University of Leeds

　　Martin Levesley - University of Leeds

　　Sophie Makower - Leeds Primary Care NHS Trust

　　Bipinchandra Bhakta - Leeds Institute of Molecular Medicine, Faculty of Medicine and Health, University of Leeds

　　行业:

　　生命科学, 科研, 机电学/ 电工学

　　产品:

　　PCI-6723, LabVIEW, PCI-6259, 实时模块

　　挑战:

　　开发一种安全且可靠的机器人康复系统，对中风后手臂残障的病人提供援助，以辅助治疗手臂运动，协调和指引手臂。

　　解决方案:

　　使用NI公司LabVIEW软件对两个定制机器人实现双持续的实时性控制系统，通过与治疗师沟通所需要使用而设计的用户界面(UI)以协调和辅助人类手臂运动。

　　“LabVIEW环境模块化特性使其对于原型设计和开发我们的系统来说是理想的选择。”

　　中风后，康复设施通过重复性有意义的协调性运动，使用物理疗法以辅助病人重新学习丧失的运动功能。如果设施资源不足，将会导致病人不能花费足够的时间来接受康复活动，这可能潜在地限制恢复的程度。机器人康复系统可以辅助传统的治疗服务，以增加康复的强度和频率。

　　机器人设计

　　智能化气动手臂运动(iPAM)是一个双机器人系统，旨在向由于中风而导致上肢运动残障的病人提供重复的运动治疗。 iPAM由两个气动性动力机器人组成，以三个驱动转动关节为特点，在笛卡儿(Cartesian)空间上控制机器人的执行终端。当方便运动时，该机器人依 附在上肢的方式类似于治疗师支撑手臂的方式：一个机器人依附在靠近手腕前臂附近，另一个机器人依附在上臂中间。

　　矫形器能够支撑手臂，其特点为三个被动转动自由度(DOF)，以确保肢体始终舒适地与机器人保持一致。物理治疗师通过机 器人末梢部分来引导肢体运动治疗，并记录运动情况。该系统记录了应用于手臂的力度和机器人关节的运动情况。然后该运动可以被iPAM系统重放，在整个运动 期间以辅助病人所需(如图1)。iPAM系统所提供的辅助程度可以由物理治疗师调整。