[發(fā)明專利]上肢智能康復(fù)訓(xùn)練方法和系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310591859.3
• 申請(qǐng)日: 2023-05-22
• 公開（公告）號(hào): CN116617047A
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱旭峰;汪建輝;劉玉釗;常志強(qiáng);李魯亞;楊森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安杰萊科技（杭州）有限公司
• 主分類號(hào): A61H1/02
• 分類號(hào): A61H1/02;A61B5/11;A61B5/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 徐麗

1.一種上肢智能康復(fù)訓(xùn)練方法，其特征在于，應(yīng)用于上位機(jī)，所述方法包括：

通過深度相機(jī)獲取人體三維關(guān)節(jié)點(diǎn)信息；

根據(jù)所述人體三維關(guān)節(jié)點(diǎn)信息判斷目標(biāo)對(duì)象是否為坐下狀態(tài)；

如果否，則對(duì)所述目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行臉部信息提取和信息存儲(chǔ)；

如果是，則確定所述目標(biāo)對(duì)象在數(shù)據(jù)庫(kù)的情況下，將所述人體三維關(guān)節(jié)點(diǎn)信息進(jìn)行卡爾曼軌跡優(yōu)化和定點(diǎn)濾波，得到優(yōu)化后的軌跡；

將所述優(yōu)化后的軌跡進(jìn)行DTW匹配，得到相應(yīng)康復(fù)動(dòng)作的健側(cè)軌跡，并發(fā)送給下位機(jī)，以使所述下位機(jī)根據(jù)所述相應(yīng)康復(fù)動(dòng)作的健側(cè)軌跡帶動(dòng)患側(cè)進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練；

根據(jù)所述人體三維關(guān)節(jié)點(diǎn)信息調(diào)整電機(jī)至所述患側(cè)相對(duì)的空間位置，以及調(diào)整安全空間和機(jī)械位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上肢智能康復(fù)訓(xùn)練方法，其特征在于，所述人體三維關(guān)節(jié)點(diǎn)信息是以所述深度相機(jī)為圓點(diǎn)，所述人體三維關(guān)節(jié)點(diǎn)信息包括肩關(guān)節(jié)三維坐標(biāo)、腕關(guān)節(jié)三維坐標(biāo)和肘關(guān)節(jié)三維坐標(biāo)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的上肢智能康復(fù)訓(xùn)練方法，其特征在于，將所述人體三維關(guān)節(jié)點(diǎn)信息進(jìn)行卡爾曼軌跡優(yōu)化和定點(diǎn)濾波，得到優(yōu)化后的軌跡，包括：

將所述肩關(guān)節(jié)三維坐標(biāo)和所述腕關(guān)節(jié)三維坐標(biāo)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，得到以所述肩關(guān)節(jié)為圓點(diǎn)，轉(zhuǎn)換后的腕關(guān)節(jié)三維坐標(biāo)；

將所述轉(zhuǎn)換后的腕關(guān)節(jié)三維坐標(biāo)進(jìn)行卡爾曼軌跡優(yōu)化，得到運(yùn)動(dòng)軌跡；

將所述運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行定點(diǎn)濾波，得到所述優(yōu)化后的軌跡。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上肢智能康復(fù)訓(xùn)練方法，其特征在于，將所述優(yōu)化后的軌跡進(jìn)行DTW匹配，得到相應(yīng)康復(fù)動(dòng)作的健側(cè)軌跡，包括：

計(jì)算所述優(yōu)化后的軌跡的相鄰幀的向量與矢狀面，水平面和冠狀面的夾角；

將所述優(yōu)化后的軌跡的相鄰幀的向量與矢狀面，水平面和冠狀面的夾角，與預(yù)存標(biāo)準(zhǔn)的相鄰幀的向量與矢狀面，水平面和冠狀面的夾角進(jìn)行DTW匹配，得到所述相應(yīng)康復(fù)動(dòng)作的健側(cè)軌跡。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的上肢智能康復(fù)訓(xùn)練方法，其特征在于，根據(jù)所述人體三維關(guān)節(jié)點(diǎn)信息調(diào)整電機(jī)至所述患側(cè)相對(duì)的空間位置，以及調(diào)整安全空間和機(jī)械位置，包括：

根據(jù)所述腕關(guān)節(jié)三維坐標(biāo)調(diào)整電機(jī)至所述患側(cè)相對(duì)的空間位置；

根據(jù)所述肩關(guān)節(jié)三維坐標(biāo)、所述腕關(guān)節(jié)三維坐標(biāo)和所述肘關(guān)節(jié)三維坐標(biāo)計(jì)算臂長(zhǎng)和肩高；

根據(jù)所述臂長(zhǎng)調(diào)整所述安全空間；

根據(jù)所述肩高調(diào)整所述機(jī)械位置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上肢智能康復(fù)訓(xùn)練方法，其特征在于，根據(jù)所述人體三維關(guān)節(jié)點(diǎn)信息判斷目標(biāo)對(duì)象是否為坐下狀態(tài)，包括：

根據(jù)所述人體三維關(guān)節(jié)點(diǎn)信息設(shè)置目標(biāo)區(qū)域；

判斷所述目標(biāo)區(qū)域中的所述目標(biāo)對(duì)象是否為所述坐下狀態(tài)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上肢智能康復(fù)訓(xùn)練方法，其特征在于，對(duì)所述目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行臉部信息提取和信息存儲(chǔ)，包括：

當(dāng)所述目標(biāo)對(duì)象為新用戶時(shí)，對(duì)所述新用戶進(jìn)行臉部信息提取，得到所述新用戶的臉部特征信息；

獲取所述新用戶的三維關(guān)節(jié)點(diǎn)信息；

根據(jù)所述新用戶的三維關(guān)節(jié)點(diǎn)信息計(jì)算所述新用戶的肩高和所述新用戶的臂長(zhǎng)；

將所述新用戶的臉部特征信息、所述新用戶的肩高和所述新用戶的臂長(zhǎng)進(jìn)行存儲(chǔ)。