[发明专利]一种基于六自由度机械臂的患侧手部康复训练方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于六自由度机械臂的患侧手部康复训练方法及系统。所述康复训练方法包括：采集患者日常生活活动训练ADL训练时健侧手部的加速度和姿态角；根据所述加速度以及所述姿态角确定健侧手部位姿参数；基于镜像原理，根据所述健侧手部位姿参数确定患侧手部位姿参数；所述患侧手部位姿参数为六自由度机械臂的机械臂末端位姿参数；根据所述机械臂末端位姿参数确定机械臂各关节位姿参数；根据所述机械臂各关节位姿参数生成健侧手部运动轨迹；根据所述健侧手部运动轨迹控制患者的患侧手部进行康复运动训练。采用本发明所提供的康复训练方法及系统能够提高康复训练效果以及增加患者的主动性。

技术领域

本发明涉及康复训练领域，特别是涉及一种基于六自由度机械臂的患侧手部康复训练方法及系统。

背景技术

随着老龄化社会的到来，脑卒中逐渐成为运动功能障碍和偏瘫的主要原因，尤其手部功能障碍对患者的生活产生了许多不便，因此近年来对于上肢的康复训练系统成为康复研究的热点。

通过引导患者进行运动，可以达到预防残疾和改善患者运动功能的效果，但在常规的康复训练中，一般是手臂在康复设备的控制下进行单一的运动训练；这样的训练方式通常会导致大脑皮层对重复运动的刺激性越来越低，以至于康复的效果差强人意。

因此，面向镜像治疗的患者基于六自由度机械臂的患侧手部康复训练方法应时而生，利用镜像装置，将健侧肢体活动的画面复制到患侧，患者通过这样的视觉反馈，进行运动观察、模仿以及再学习；通过不断地视觉反馈刺激人脑主要的运动皮质，影响皮质的电活动及兴奋性，促进脑功能重塑，诱发运动功能恢复。目前的镜像疗法一般都基于平面镜或结合透镜进行，即“经典的镜像治疗始终依托一面镜子”，这种传统的镜像疗法容易受到镜像装置的限制、没有统一的量化标准并且在创新上难以突破，在训练过程中，由于刚开始复健时，患者的肢体无法完全依照自己的思想进行训练，导致患者的主动性差，无法积极进行康复训练。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于六自由度机械臂的患侧手部康复训练方法及系统，以解决目前的镜像疗法受镜像装置的限制、没有统一的量化标准导致康复训练效果差以及患者的主动性差的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于六自由度机械臂的患侧手部康复训练方法，包括：

采集患者日常生活活动训练ADL训练时健侧手部的加速度和姿态角；

根据所述加速度以及所述姿态角确定健侧手部位姿参数；

基于镜像原理，根据所述健侧手部位姿参数确定患侧手部位姿参数；所述患侧手部位姿参数为六自由度机械臂的机械臂末端位姿参数；

根据所述机械臂末端位姿参数确定机械臂各关节位姿参数；

根据所述机械臂各关节位姿参数生成健侧手部运动轨迹；

根据所述健侧手部运动轨迹控制患者的患侧手部进行康复运动训练。

可选的，所述根据所述加速度以及所述姿态角确定健侧手部位姿参数，具体包括：

对所述加速度以及所述姿态角进行积分处理，确定健侧手部位姿参数。

可选的，所述基于镜像原理，根据所述健侧手部位姿参数确定患侧手部位姿参数，具体包括：