[發明專利]基于識別屏的雙人互動上肢康復系統及其訓練方法

在審

• 申請號: 202010955057.2
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112076440A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 王俊華;王兆坤
• 申請（專利權）人: 廣州曉康醫療科技有限公司
• 主分類號: A63B23/12
• 分類號: A63B23/12;A63B24/00;A63B71/06;G16H20/30
• 代理公司: 廣州幫專高智知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 44674
• 代理人: 顏德昊

本發明提出了一種基于識別屏的雙人互動上肢康復系統及其訓練方法，所述系統包括識別屏和操作機構，識別屏內設有訓練模式選擇模塊、訓練模式生成模塊、識別模塊、虛擬現實互動模塊和評估模塊，訓練模式生成模塊，用于在識別屏上生成虛擬訓練場景和虛擬目標；操作機構，包括具有不同底部結構的手柄A和手柄B，用于兩患者完成雙人互動訓練；識別模塊，用于實時識別并區分具有不同底部結構的手柄A和手柄B，同時計算出手柄A和手柄B在識別屏上的運動數據；虛擬現實互動模塊，用于使虛擬目標、虛擬場景與兩手柄之間形成交互；評估模塊，用于分別對患者A及患者B的上肢康復訓練情況進行評估。本發明能夠準確地對患者上肢康復訓練情況進行評估。

技術領域

本發明涉及醫學康復訓練與評估領域，具體涉及一種基于識別屏的雙人互動上肢康復系統及其訓練方法。

背景技術

眾多腦卒中、腦外傷、脊髓損傷等患者都存在上肢運動障礙，嚴重影響了其生活質量；針對這些患者，需要進行積極的康復治療才能恢復其功能。目前，上肢運動障礙的康復是一個相對下肢康復困難得多的領域，是康復界許多專家研究工作的重點。

目前上肢康復設備、康復技術比較少，只有家具式簡單的上肢康復設備，比如磨砂板、手搖輪、木插板等，患者操作這些設備進行康復訓練，不僅訓練枯燥無味，沒有興趣，而且康復效果較差。另外，這些康復設備都是單個設備單人操作，不但占用面積大，設備的使用效率也低。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提出一種基于識別屏的雙人互動上肢康復系統及其訓練方法。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種基于識別屏的雙人互動上肢康復系統，包括識別屏和操作機構，所述識別屏內設有訓練模式選擇模塊、訓練模式生成模塊、識別模塊、虛擬現實互動模塊和評估模塊，其中

訓練模式選擇模塊，用于根據患者的上肢運動功能評定結果，在識別屏上選擇訓練模式；

訓練模式生成模塊，用于根據所選擇的訓練模式，在識別屏上生成虛擬訓練場景和虛擬目標；

操作機構，包括具有不同底部結構的手柄A和手柄B，用于患者A手持手柄A、患者B手持手柄B根據訓練要求對識別屏上生成的虛擬目標進行操作，完成雙人互動訓練；

識別模塊，用于根據具有不同底部結構的手柄A和手柄B分別與所述識別屏接觸時所返回的坐標值及坐標數量，實時識別并區分手柄A和手柄B，同時計算出手柄A和手柄B在識別屏上的運動數據，所述運動數據包括實時位置信息、運動速度和運動軌跡中的一種或多種；

虛擬現實互動模塊，用于實時獲取雙人分別操作的手柄A及手柄B在識別屏上的運動數據，并根據手柄A及手柄B在識別屏上的運動數據使虛擬目標、虛擬場景與兩手柄之間形成交互，讓兩患者完成雙人互動上肢康復訓練；

評估模塊，用于根據手柄A和手柄B的運動數據和虛擬目標的運動軌跡，分別確定兩患者的失誤區域及相應失誤次數；還用于根據所統計的失誤區域、相應失誤次數及訓練完成情況分別對患者A和患者B的上肢康復訓練情況進行評估；其中，所述失誤區域為患者在識別屏上操作不到位的區域。

進一步的，所述識別屏為紅外線屏時，所述手柄A與所述手柄B的底部具有不同數量的孤島式結構，所述孤島式結構上用于與所述識別屏接觸的接觸區域面積均大于預設面積；

所述識別模塊具體用于確定紅外線屏上接觸處所返回的觸摸面積是否大于所述預設面積，是則分別返回該接觸處在紅外線屏上的坐標值；其中，接觸處在紅外線屏上的坐標值為接觸面積中心在所述紅外線屏上的坐標值；所述識別模塊還用于實時統計所返回的坐標數量，并根據所統計的坐標數量及相應坐標值確定手柄A和/或手柄B在紅外線屏上的坐標值，并根據手柄A的坐標值和手柄B在電容屏上的坐標值分別實時計算手柄A和手柄B的運動數據。

進一步的，所述識別模塊中，