[發(fā)明專利]一種康復(fù)機(jī)器人的控制方法、裝置及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210272426.7
• 申請日: 2022-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN114642588A
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 仇進(jìn)山;仇爽
• 申請（專利權(quán)）人: 北京鑫大地機(jī)械工程有限公司;北京優(yōu)聯(lián)盛邦科技有限公司
• 主分類號(hào): A61H39/04
• 分類號(hào): A61H39/04;A61H39/02;A61H23/02
• 代理公司: 北京市隆安律師事務(wù)所 11323
• 代理人: 楊云

本發(fā)明公開了一種康復(fù)機(jī)器人的控制方法、裝置及系統(tǒng)，所述康復(fù)機(jī)器人包括視覺裝置、行進(jìn)裝置、機(jī)械臂和末端裝置，方法包括：采集視覺裝置獲得的圖像數(shù)據(jù)；根據(jù)所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別，并控制行進(jìn)裝置行進(jìn)至目標(biāo)位置；對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，得到目標(biāo)中的各個(gè)穴位坐標(biāo)；根據(jù)所述穴位坐標(biāo)，通過控制機(jī)械臂關(guān)節(jié)角度，控制末端裝置執(zhí)行康復(fù)動(dòng)作；該方法能夠控制末端裝置按照穴位對(duì)人體執(zhí)行康復(fù)動(dòng)作，并且動(dòng)作執(zhí)行連貫平滑，康復(fù)效果好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及理療器械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種康復(fù)機(jī)器人的控制方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

筋膜槍是一種軟組織康復(fù)工具，通過高頻率沖擊放松身體的軟組織，利用其內(nèi)部特制的高速電機(jī)來帶動(dòng)槍頭，產(chǎn)生高頻的震動(dòng)作用到肌肉深層，達(dá)到減少局部組織張力、緩解疼痛、促進(jìn)血液循環(huán)的作用。筋膜槍不僅可以緩解運(yùn)動(dòng)過后肌肉緊張、乳酸堆積、缺氧等問題，對(duì)筋膜炎的治療也有顯著的效果，用筋膜槍按照人體穴位經(jīng)絡(luò)對(duì)身體進(jìn)行按摩，更是可以起到疏通經(jīng)絡(luò)、調(diào)和氣血的作用。

然而，筋膜槍需要使用者手持筋膜槍移動(dòng)到需要進(jìn)行康復(fù)的位置，固定或移動(dòng)筋膜槍對(duì)身體部位執(zhí)行康復(fù)動(dòng)作。隨著人口老齡化，用于自動(dòng)化執(zhí)行康復(fù)動(dòng)作的機(jī)器人需求不斷增加，供需不平衡。但是現(xiàn)有的康復(fù)工具大多需要人工手持，無法脫離人工操作，執(zhí)行康復(fù)動(dòng)作需要的人工成本較高。目前已有一些按摩椅、按摩機(jī)器人等自動(dòng)化智能化的產(chǎn)品代替人工，一定程度上解決了供需矛盾。

例如，專利文獻(xiàn)CN102641196B公開了一種康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人控制系統(tǒng)及控制方法，系統(tǒng)包括表面肌電信號(hào)采集模塊、足底壓力信號(hào)采集模塊、計(jì)算機(jī)模塊和驅(qū)動(dòng)模塊，通過表面肌電信號(hào)采集模塊和足底壓力信號(hào)采集模塊采集反映患者主動(dòng)意識(shí)的表面肌電信號(hào)和足底壓力信號(hào)。計(jì)算機(jī)模塊綜合處理信號(hào)，控制驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人工作。專利文獻(xiàn)CN114028164A公開了一種康復(fù)機(jī)器人控制方法、裝置及康復(fù)機(jī)器人，該方法將訓(xùn)練目標(biāo)輸入訓(xùn)練后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中進(jìn)行力矩預(yù)測，得到待訓(xùn)練關(guān)節(jié)的力矩預(yù)測值，再基于力矩預(yù)測值控制待訓(xùn)練關(guān)節(jié)按照訓(xùn)練目標(biāo)運(yùn)動(dòng)，再根據(jù)實(shí)際運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到新的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型迭代上述步驟，實(shí)現(xiàn)了康復(fù)機(jī)器人的準(zhǔn)確控制。

上述方案均能夠通過機(jī)器人用自動(dòng)化的方式控制康復(fù)裝置執(zhí)行康復(fù)動(dòng)作，但是動(dòng)作執(zhí)行時(shí)沒有與人體穴位經(jīng)絡(luò)結(jié)合，并且存在動(dòng)作生硬的問題，康復(fù)動(dòng)作執(zhí)行效果不理想。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種康復(fù)機(jī)器人的控制方法、裝置及系統(tǒng)，能夠控制末端裝置按照穴位對(duì)人體執(zhí)行康復(fù)動(dòng)作，并且動(dòng)作執(zhí)行連貫平滑，康復(fù)效果好。

一方面，本發(fā)明提供一種康復(fù)機(jī)器人的控制方法，所述康復(fù)機(jī)器人包括視覺裝置、行進(jìn)裝置、機(jī)械臂和末端裝置，所述方法包括：

采集視覺裝置獲得的圖像數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別，并控制行進(jìn)裝置行進(jìn)至目標(biāo)位置；

對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，得到目標(biāo)中的各個(gè)穴位坐標(biāo)；

根據(jù)所述穴位坐標(biāo)，控制末端裝置執(zhí)行康復(fù)動(dòng)作。

進(jìn)一步地，對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，得到目標(biāo)中的各個(gè)穴位坐標(biāo)，包括：

對(duì)所述目標(biāo)進(jìn)行邊緣提取，獲得目標(biāo)輪廓區(qū)域；

根據(jù)所述目標(biāo)輪廓區(qū)域計(jì)算目標(biāo)形心坐標(biāo)；

根據(jù)所述目標(biāo)匹配對(duì)應(yīng)類別的目標(biāo)穴位模板；

將所述目標(biāo)形心坐標(biāo)與所述目標(biāo)穴位模板中的形心進(jìn)行匹配，根據(jù)目標(biāo)穴位模板中形心與其他穴位的位置關(guān)系，獲得所述目標(biāo)中的各個(gè)穴位坐標(biāo)。

進(jìn)一步地，根據(jù)所述目標(biāo)輪廓區(qū)域計(jì)算目標(biāo)形心坐標(biāo)，包括：

根據(jù)所述目標(biāo)輪廓區(qū)域的各個(gè)像素坐標(biāo)，計(jì)算所述目標(biāo)輪廓區(qū)域的零階矩和一階矩；

根據(jù)所述零階矩和一階矩，計(jì)算所述目標(biāo)形心坐標(biāo)。