[發明專利]腦機接口和AR/VR交互技術相結合的康復訓練系統

在審

• 申請號: 202210908722.1
• 申請日: 2022-07-29
• 公開（公告）號: CN115399787A
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 張海峰;張海燕;趙紹晴
• 申請（專利權）人: 山東海天智能工程有限公司
• 主分類號: A61B5/369
• 分類號: A61B5/369;A61N1/36;G06F3/01
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 張貴賓

本發明公開了一種腦機接口和AR/VR交互技術相結合的康復訓練系統，包括腦電獲取單元佩戴在患者頭部，用于獲取患者的腦電信號；腦機接口模塊用于將腦電信號發送給主機的動作模塊；所述動作模塊用于處理、分析腦電信號并生成動作指令發送給刺激模塊；所述刺激模塊安裝在患肢上用于執行動作指令并將動作完信息反饋給動作模塊，所述動作模塊根據動作信息判斷動作完成度并將完成度信息發送至主機的視覺模塊；所述視覺模塊用于將完成度信息、場景信息、模式選擇信息發送至AR/VR模塊，并接受AR/VR模塊反饋的患者選擇信息。本發明功能多樣，通過AR/VR模塊實現交互，讓患者自主選擇康復訓練模式，更加人性化。

技術領域

本發明涉及康復訓練技術領域，特別涉及一種腦機接口和AR/VR交互技術相結合的康復訓練系統。

背景技術

腦機接口，有時也稱作“大腦端口”或者“腦機融合感知”，它是在人或動物腦或者腦細胞的培養物與外部設備間建立的直接連接通路。在單向腦機接口的情況下，計算機或者接受腦傳來的命令，或者發送信號到腦，但不能同時發送和接收信號。

基于腦機接口技術的康復訓練系統通過采集患者的腦電信號，控制康復設備，對患者的肢體進行康復運動訓練，形成刺激運動神經的回路。但是現有的相關康復訓練系統功能相對單一，通常需要使用前先采集腦電信息，使用不便。

發明內容

本發明為了彌補現有技術的不足，提供了一種腦機接口和AR/VR交互技術相結合的康復訓練系統。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種腦機接口和AR/VR交互技術相結合的康復訓練系統，包括腦電獲取單元佩戴在患者頭部，用于獲取患者的腦電信號；

腦機接口模塊用于將腦電信號發送給主機的動作模塊；

所述動作模塊用于處理、分析腦電信號并生成動作指令發送給刺激模塊；

所述刺激模塊安裝在患肢上用于執行動作指令并將動作完信息反饋給動作模塊，所述動作模塊根據動作信息判斷動作完成度并將完成度信息發送至主機的視覺模塊；

所述視覺模塊用于將完成度信息、場景信息、模式選擇信息發送至AR/VR模塊，并接受AR/VR模塊反饋的患者選擇信息。

所述動作模塊包括依次電連接的特征提取單元、特征判識單元組、指令生成單元、指令發送單元；

所述特征提取單元與腦機接口模塊電連接，用于提取腦電信號的特征值；

所述特征判識單元組用于接收特征值識別腦電信號代表的動作，形成識別信息；

所述指令生成單元用于接收識別信息，生成相應動作指令；

所述指令發送單元用于將動作指令發送至刺激模塊。

所述動作模塊還包括與視覺模塊、刺激模塊分別電連接的動作判斷單元，用于根據刺激模塊的反饋信息判斷動作完成度并發送給視覺模塊。

所述特征判識單元組包括與特征提取單元電連接的特征識別單元，用于對特征提取單元提取到的特征信息進行信號轉換，還包括與特征識別單元、特征數據庫單元、指令生成單元電連接的特征判斷單元，所述特征判斷單元接收特征識別單元發送的信號，與特征數據庫單元中的數據進行對比判別其對應的動作，并發給指令生成單元。

所述視覺模塊包括均與顯示單元電連接的場景數據庫單元、模式選擇單元、視覺識別單元；所述顯示單元電與AR/VR模塊電連接用于將景數據庫單元產生的場景、場景選擇信息以及模式選擇單元產生的模式選擇信息、完成度信息發送給AR/VR模塊，所述視覺識別單元用于接收AR/VR模塊反饋的視覺信息判斷患者做出的選擇并發送至場景數據庫單元、模式選擇單元。

所述AR/VR模塊包括AR/VR顯示單元，用于顯示顯示單元發送的場景、場景選擇信息、模式選擇信息；

動作提示單元，用于顯示顯示單元發送的完成度信息；

眼動追蹤單元，用于獲取患者的視覺焦點，發送至視覺識別單元。