[發(fā)明專(zhuān)利]康復(fù)運(yùn)動(dòng)的自適應(yīng)訓(xùn)練方法、裝置、介質(zhì)及康復(fù)機(jī)器人

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010887847.1
• 申請(qǐng)日: 2020-08-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112017750A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李娜;施長(zhǎng)城;左國(guó)坤;王昱;張佳楫;胡靜艷;馬冶浩
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所慈溪生物醫(yī)學(xué)工程研究所;中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G16H20/30
• 分類(lèi)號(hào): G16H20/30;B25J11/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 劉新雷

1.一種康復(fù)運(yùn)動(dòng)的自適應(yīng)訓(xùn)練方法，其特征在于，包括：

預(yù)先基于不同的誤差調(diào)控策略與不同類(lèi)型的多感覺(jué)反饋組合，生成多種不同難度等級(jí)的康復(fù)訓(xùn)練模式；

計(jì)算訓(xùn)練者在當(dāng)前康復(fù)訓(xùn)練模式下的當(dāng)前任務(wù)完成度值；

基于所述當(dāng)前任務(wù)完成度值和在所述當(dāng)前康復(fù)訓(xùn)練模式下的訓(xùn)練者的功能狀態(tài)，調(diào)用預(yù)先設(shè)置的模式切換條件自適應(yīng)調(diào)整康復(fù)訓(xùn)練模式的難度級(jí)別；

其中，所述模式切換條件基于訓(xùn)練者在所述當(dāng)前康復(fù)訓(xùn)練模式下的任務(wù)完成度值的變化情況和訓(xùn)練者的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)共同確定。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的康復(fù)運(yùn)動(dòng)的自適應(yīng)訓(xùn)練方法，其特征在于，所述基于不同的誤差調(diào)控策略與不同類(lèi)型的多感覺(jué)反饋組合，生成多種不同難度等級(jí)的康復(fù)訓(xùn)練模式包括：

分別基于正常誤差、誤差減小、誤差增大的視覺(jué)反饋和力覺(jué)反饋生成9種康復(fù)訓(xùn)練模式，每種康復(fù)訓(xùn)練模式設(shè)置有不同訓(xùn)練難度級(jí)別；

其中，正常誤差、誤差減小、誤差增大的視覺(jué)反饋分別對(duì)應(yīng)顯示康復(fù)訓(xùn)練運(yùn)動(dòng)過(guò)程的真實(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡，減小誤差的運(yùn)動(dòng)軌跡和增大誤差的運(yùn)動(dòng)軌跡；正常誤差的力覺(jué)反饋為在康復(fù)訓(xùn)練運(yùn)動(dòng)過(guò)程中提供重力補(bǔ)償和摩擦力補(bǔ)償，誤差減小、誤差增大的力覺(jué)反饋為在康復(fù)訓(xùn)練運(yùn)動(dòng)過(guò)程中基于重力補(bǔ)償和摩擦力補(bǔ)償按照預(yù)設(shè)力度調(diào)整規(guī)則分別在誤差方向上提供減小的力和增大的力。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的康復(fù)運(yùn)動(dòng)的自適應(yīng)訓(xùn)練方法，其特征在于，所述基于所述當(dāng)前任務(wù)完成度值和在所述當(dāng)前康復(fù)訓(xùn)練模式下的訓(xùn)練者的功能狀態(tài)，調(diào)用預(yù)先設(shè)置的模式切換條件自適應(yīng)調(diào)整康復(fù)訓(xùn)練模式的難度級(jí)別包括：

若所述當(dāng)前任務(wù)完成度值在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)沒(méi)有增長(zhǎng)的趨勢(shì)，且在所述當(dāng)前康復(fù)訓(xùn)練模式下的當(dāng)前交互力值與交互力閾值之差不小于預(yù)設(shè)差值閾值，則判定調(diào)整所述當(dāng)前康復(fù)訓(xùn)練模式的難度級(jí)別；

若所述當(dāng)前任務(wù)完成度值低于預(yù)設(shè)低級(jí)閾值，則將所述當(dāng)前康復(fù)訓(xùn)練模式調(diào)整為訓(xùn)練難度級(jí)別減小的康復(fù)訓(xùn)練模式；

若所述當(dāng)前任務(wù)完成度值高于預(yù)設(shè)高級(jí)閾值，則將所述當(dāng)前康復(fù)訓(xùn)練模式調(diào)整為訓(xùn)練難度級(jí)別增大的康復(fù)訓(xùn)練模式；

其中，所述模式切換條件基于訓(xùn)練者在所述當(dāng)前康復(fù)訓(xùn)練模式下的任務(wù)完成度值的變化情況、訓(xùn)練者與機(jī)器人的實(shí)時(shí)交互力值與所述交互力閾值間關(guān)系共同確定。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的康復(fù)運(yùn)動(dòng)的自適應(yīng)訓(xùn)練方法，其特征在于，所述當(dāng)前康復(fù)訓(xùn)練模式中執(zhí)行的康復(fù)訓(xùn)練任務(wù)為畫(huà)圓任務(wù)，所述當(dāng)前康復(fù)訓(xùn)練模式中的視覺(jué)反饋為誤差減小的視覺(jué)反饋，在所述當(dāng)前康復(fù)訓(xùn)練模式下向訓(xùn)練者展示的運(yùn)動(dòng)軌跡的位置信息為：

式中，(x_ER，y_ER)為經(jīng)過(guò)誤差減小處理后的代理點(diǎn)坐標(biāo)值，(x，y)為真實(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡的代理點(diǎn)坐標(biāo)，k₁為誤差減小倍數(shù)，R為目標(biāo)圓的半徑，Δr為真實(shí)代理點(diǎn)與目標(biāo)點(diǎn)的誤差距離。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的康復(fù)運(yùn)動(dòng)的自適應(yīng)訓(xùn)練方法，其特征在于，所述當(dāng)前康復(fù)訓(xùn)練模式中執(zhí)行的康復(fù)訓(xùn)練任務(wù)為畫(huà)圓任務(wù)，所述當(dāng)前康復(fù)訓(xùn)練模式中的視覺(jué)反饋為誤差增大的視覺(jué)反饋，在所述當(dāng)前康復(fù)訓(xùn)練模式下向訓(xùn)練者展示的運(yùn)動(dòng)軌跡的位置信息為：

式中，(x_EA，y_EA)為經(jīng)過(guò)誤差增大處理后的代理點(diǎn)坐標(biāo)值，(x，y)為真實(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡的代理點(diǎn)坐標(biāo)，(1+k₂)為放大倍數(shù)，k₂為變值，k_max為k₂最大值，R為目標(biāo)圓的半徑，Δr為真實(shí)代理點(diǎn)與目標(biāo)點(diǎn)的誤差距離。