[發明專利]一種多功能智能康復訓練與評估系統

在審

• 申請號: 201710632302.4
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN107320285A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 王少白;皇甫良;蘭天;周好好;王璐;馬元勛
• 申請（專利權）人: 上海逸動醫學科技有限公司
• 主分類號: A61H1/02
• 分類號: A61H1/02;A63B23/12;A63B23/14;A63B23/04;A63B23/08;A63B24/00;A63B71/06;G06F19/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司31236
• 代理人: 胡晶

技術領域

本發明涉及康復訓練技術領域，具體涉及一種多功能智能康復訓練與評估系統。

背景技術

隨著社會加速邁入老齡化，老年疾病，中風等導致運動障礙的疾病率日益增加，康復醫學科建設也保持增長，然而人力成本日益更加，康復醫師，治療師的缺口越來越大。在工業領域，安全精密的機器人已廣泛應用于精密制造行業?？祻歪t師和康復治療師的部分工作尤其是運動康復工作多為一些重復性協助或輔助肢體運動的工作。目前的康復機器人多為專一功能康復機器人，如步態康復機器人、手功能康復機器人，上肢康復機器人等，其功能要么為主動康復要么為被動康復，且康康復模式往往是設定好的固定模式；現有功能較為復雜和智能的機器人體積都很大，難以在病床旁治療，對于早期康復患者應用受限；大部分機器人是固定的座椅類型或者將病人固定在機器人上，很難模擬真正的康復師手法治療；再加上機器人本身的成本較高，導致目前康復機器人在市場上的銷量并不大。

發明內容

本申請提供一種多功能智能康復訓練與評估系統，包括控制終端、用于上下肢各關節康復訓練的機械臂以及相應的力傳感器、位置傳感器、肌電傳感器和用于固定患者不同關節的3D打印支具；系統具備上下肢主動、被動、助力、預設、自定義等多種康復模式；

力傳感器設置于機械臂與患者接觸的一端，位置傳感器安裝于機械臂上可記錄機械臂的運動空間位置，肌電傳感器貼于患者的肌肉體表，機械臂、力傳感器、位置傳感器和肌電傳感器分別與控制終端信號連接；

控制終端通過采集分析力傳感器和肌電傳感器信息并結合機械臂內置參數下發康復指令給機械臂，機械臂執行康復指令作用于3D打印支具對患者實施相應的康復訓練動作，且，控制終端于康復訓練動作過程中實時獲取并記錄機械臂的位置信息、肌電傳感器反饋患者的肌力以及力傳感器反饋患者訓練過程中施加的力，并依此實時調整康復訓練模式。

一種實施例中，機械臂與個性化的3D打印支具配合，能夠用于上下肢各關節的康復治療。

一種實施例中，機械臂具有六自由度方向的運動空間，力傳感器獲取機械臂運動空間的六維的力信息。

一種實施例中，控制終端內置有預設康復模塊和自定義康復模塊，預設康復模塊和自定義康復模塊分別內置有被動康復訓練、主動康復訓練和助力康復訓練。

一種實施例中，控制終端內置有示教模塊，示教模塊被觸發時進入示教模式，控制終端于示教模式狀態下實時記錄并存儲康復訓練流程和機械臂動作模式，記錄完畢后機械臂根據記錄的示教模式對患者實施相應重復的被動康復訓練。

一種實施例中，患者在預設康復模塊下進行主動康復訓練或助力康復訓練過程中，控制終端實時獲取并存儲肌電傳感器反饋患者的肌力和力傳感器反饋患者訓練過程中施加的力，對肌電傳感器反饋的肌力和力傳感器反饋的力進行分析，并依分析結果實時調整機械臂的運動幅度和阻尼系數。

一種實施例中，控制終端還內置有虛擬動畫模擬模塊，患者康復訓練過程中，虛擬動畫模擬模塊執行根據機械臂的位置信息、肌電傳感器反饋患者的肌力和力傳感器反饋的力模擬患者康復訓練的動作并形成相應的虛擬動畫。

一種實施例中，控制終端還內置有康復評估模塊，康復評估模塊執行根據患者被動康復訓練、主動康復訓練或助力康復訓練過程中位置傳感器記錄的機械臂運動空間位置、肌電傳感器反饋患者的肌力和力傳感器反饋患訓練過程中施加的力進行評估。

一種實施例中，控制終端還內置有個性化康復訓練模塊，患者主動康復訓練或助力康復訓練過程中，個性化康復訓練模塊執行依據前一主動康復訓練或助力康復訓練過程中肌電傳感器反饋患者的肌力和力傳感器反饋患者訓練過種中施加的力給出患者當前主動康復訓練或助力康復訓練的方案。

一種實施例中，控制終端還內置有匹配模塊，匹配模塊執行根據患者的病況信息匹配并推薦相應的康復訓練療程。

依據上述實施例的多功能智能康復訓練與評估系統，由于將機械臂應用于上下肢康復訓練中，與康復機器人相比，機構臂體積小，成本低，而且，該系統集主動康復訓練、被動康復訓練和助力康復于一體，既有預設的康復訓練模式也可以自定義康復訓練模式，不僅能進行康復訓練還能進行康復評估，功能多，通用性強，由于具備力和肌力反饋功能對于神經與運動重建康復效果好；另外，通過記錄機械臂的運動空間位置、肌電傳感器反饋患者的肌力和力傳感器反饋的力創建相應的虛擬動畫，通過虛擬動畫提高患者康復訓練的興趣和樂趣。

附圖說明

圖1為康復訓練系統原理圖。