本作品是一款基于 STM32U575 主控的可穿戴双侧镜像康复机械手系统,专为脑卒中后偏瘫患者设计,核心解决传统康复机器人被动训练、患者参与度低的痛点,通过主动康复模式提升肢体协调性与康复效率。
系统创新性采用健侧引导患侧的镜像训练逻辑,搭配双闭环 PID 控制算法:通过 10 通道薄膜力传感器实时采集健患侧肌力数据(采样速率 2.5Msps),作为 PID 外环输入;以 5 个带编码器的直流推杆电机转速为内环反馈,动态调节电机辅助力度,使健患侧肌力差值稳定在 0.5-3N 之间。机械手通过 3D 打印的混碳纤维 PLA 外骨骼,实现指掌、中指、远指三关节联动,贴合手部运动曲线。
上位机界面提供左右手平均肌力、十指肌力对比的可视化反馈,同时通过 MySQL 数据库存储康复数据,支持历史趋势检索,为医疗团队提供个性化方案依据。系统兼具低功耗(一次充电续航 5 小时以上)、集成化(驱动 / 采集 / 控制一体化)、便携性特点,可广泛应用于康复医疗机构、家庭康复、老年护理及运动损伤康复场景,既避免被动训练可能导致的二次损伤,又通过自主意识驱动训练运动神经,显著提升康复效果。