[发明专利]一种穿戴式手指功能主动康复训练系统

权利要求书

1.穿戴式手指功能主动康复训练系统，包括手指数据采集模块（1）、手指数据处理模块（2）和手指功能训练模块（3），其特征在于：手指数据采集模块由可贴附于手背侧的多感知柔性电子皮肤和数据采集芯片（4）构成，多感知柔性电子皮肤采集手指各关节在空间中的角度、角速度、角加速度以及肌肉力等数据，数据采集芯片由数据采集处理器、供电电源及Wi-Fi模块构成，贴附于多感知柔性电子皮肤上，其供电电源采用可充电锂电池设计，可将采集的数据以Wi-Fi通信的方式发送至手指数据处理模块；所述的手指数据处理模块基于ROS操作系统开发，包含数据滤波、数据融合和数据分析三个单元，可实时计算出各手指指尖的运动信息，并减小手指功能数据分析误差，为主动康复训练评测及方案制定提供数据支持，也可实现手指康复数据的查询与追踪；所述的手指功能训练模块由基于VR眼镜开发的人机交互界面构成，实现手指主动康复训练，人机交互界面由显示栏、得分栏与虚拟现实窗口构成，是患者与系统进行交互的主要媒介。

2.多感知柔性电子皮肤采用基于患者手型特征设计的软体结构薄膜设计；嵌入15个9轴姿态传感器（5），分别集成于拇指掌指关节、远端指关节的位置，其余四指掌指关节、近端指关节、远端指关节及掌心的位置；嵌入5个光纤传感器（6），集成于五指的位置；嵌入1个8通道表面肌电信号采集器（7），集成于前臂距手腕15cm的位置；嵌入1个8通道肌音信号采集器（8），集成于前臂距手腕15cm的位置；9轴姿态传感器和光纤传感器采集手指各关节的角度、角速度和角加速度，通过信号融合技术，准确高效地实现手指运动信息采集；8通道表面肌电信号采集器和8通道肌音信号采集器采集手指运动过程的相关肌肉及运动链信息，准确实现肌肉力及运动链分析，避免出汗及皮肤污浊等对于肌肉信号采集的影响；此外，利用不同方式采集手指运动时的数据，丰富了采样数据的类型，便于对患者手指功能有一个全面、清晰地认识，为制定康复方案提供详细的数据参考。

3.根据权利要求1所述的穿戴式手指功能主动康复训练系统将开源且可移植的ROS操作系统引入康复训练中，实现数据处理模块同时与多个手指数据采集模块通信，使手指主动康复训练过程更加灵活多样，大大节约了人力、物力和财力。

4.根据权利要求1所述的穿戴式手指功能主动康复训练系统将可穿戴技术及虚拟现实技术引入其康复训练过程，节省了训练所需空间，同时逼真的游戏也带来全新的体验，增加了康复训练过程中的趣味性，提高了患者参与的积极性，有助于提升主动康复训练效果。