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用于上肢單側偏癱患者自主康復訓練的設備和控制方法與流程

文檔序號:11115799閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種用于上肢單側偏癱患者自主康復訓練的設備,包括固定平臺、計算機以及顯示器,其特征在于,所述自主康復訓練的設備還包括控制臺和機械手臂,所述計算機、顯示器以及控制臺均固定于固定平臺上,所述計算機分別與顯示器、控制臺通過導線連接,所述機械手臂固定連接所述控制臺,其中

所述計算機用于控制用戶訓練強度調節模式,包括用戶調節模式和自適應調節模式;用于控制所述機械手臂兩者之間的跟隨運動或者對稱運動;用于存儲患者的訓練計劃、記錄患者的運動狀態以及保存相關的數據;

所述顯示器用于展示偏癱康復訓練的規范動作;

所述控制臺用于傳遞控制信息且將所述機械手臂的運動數據傳輸給所述計算機;

所述機械手臂用于患者直接訓練操作。

2.根據權利要求1所述的用于上肢單側偏癱患者自主康復訓練的設備,其特征在于,所述控制臺包括主/從動機械手臂選擇按鈕和啟動/停止按鈕,所述主/從動機械手臂選擇按鈕用于選擇哪一個機械手臂作為主動機械手臂或從動機械手臂,所述啟動/停止按鈕用于控制康復訓練設備系統的啟動和停止。

3.根據權利要求1所述的用于上肢單側偏癱患者自主康復訓練的設備,其特征在于,所述機械手臂包括轉動圓盤、可伸縮機械臂和帶球關節手柄,所述可伸縮機械臂一端固定連接所述轉動圓盤、另一端固定連接所述帶球關節手柄,所述轉動圓盤固定于所述控制臺上。

4.根據權利要求1或3所述的用于上肢單側偏癱患者自主康復訓練的設備,其特征在于,所述機械手臂分為主動機械手臂和被動機械手臂。

5.根據權利要求1所述的用于上肢單側偏癱患者自主康復訓練的設備,其特征在于,所述固定平臺包括4個萬向輪和4個小支架,所述萬向輪用于向各個方向移動整體康復訓練設備,所述小支架用于調節設備的上下高度。

6.根據權利要求1所述的用于上肢單側偏癱患者自主康復訓練的設備,其特征在于,所述自主康復訓練的設備還包括支撐板,所述支撐板固定于所述固定平臺上,所述支撐板用于在進行自主康復訓練時支撐患者的雙臂。

7.根據權利要求1所述的用于上肢單側偏癱患者自主康復訓練的設備,其特征在于,所述自主康復訓練的設備還包括手環裝置,所述手環裝置與所述計算機連接,所述手環裝置用于采集人體主動手臂肌肉表面的肌電信號。

8.一種用于上肢單側偏癱患者自主康復訓練的控制方法,其特征在于,包括以下步驟:

S1、按下啟動/停止按鈕,啟動設備,患者根據左右手實際病患情況選擇自身的主動手臂和從動手臂,按下主/從動機械手臂選擇主動機械手臂和從動機械手臂;

S2、患者選擇健康手臂作為主動手臂,在健康手臂的上臂和前臂均佩戴手環裝置,手環裝置采集人體主動手臂肌肉表面肌電信號,通過相關的信號分析及線性變換,提取了健康手臂的肌肉強度;

S3、患者健康手臂操作主動機械手臂,手環裝置根據操作的相關信息發給計算機;

S4、計算機經過運算處理,通過控制臺來控制從動機械手臂的運動,使得從動手臂跟隨主動手臂做運動。

9.根據權利要求8所述的用于上肢單側偏癱患者自主康復訓練的控制方法,其特征在于,所述步驟S4中計算機經過運算處理,具體為:患者通過控制計算機選擇強度自適應調節模式或強度用戶調節模式,其中

所述強度自適應調節模式為:通過患者兩只手臂的運動差異建立起耦合裝置,這種耦合裝置提供的力反饋與肌肉表面肌電信號相互作用,保證了從動機器手臂帶動具有運動障礙的手臂跟隨健康手臂運動;其中,反饋力與肌肉表面肌電信號相互作用的重要特征是力反饋是使得患者自然、直覺的產生增加耦合勁度系數所需的肌電信號;

所述強度用戶調節模式為:采用了學習算法,使得主動機械手臂和從動機械手臂之間的耦合勁度系數適應具有運動障礙手臂的運動條件,當運動障礙的程度大時,耦合勁度將自適應地變小,從而使得患者較容易地跟隨健康手臂的軌跡;當運動障礙的程度小時,耦合勁度將自適應地變大,從而使具有運動障礙的手臂本身在一定程度上能夠自主運動,達到良好的康復訓練效果。

10.根據權利要求8所述的用于上肢單側偏癱患者自主康復訓練的控制方法,其特征在于,所述步驟S4中從動手臂跟隨主動手臂做運動,患者通過控制計算機來選擇從動手臂跟隨主動手臂做相同方向且相同動作的運動,或者做對稱運動。

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