[发明专利]一种基于定向运动的认知和上肢综合训练装置

权利要求书

1.一种基于定向运动的认知和上肢综合训练装置，其特征在于：包括桌面沙盘及握持手柄，

所述桌面沙盘为提供视觉与触觉的人机交互式反馈界面，桌面沙盘包括表面层、包覆层、内层，包覆层包括由织物缝制成表层和底层；表层外表面的表面层贴有若干柔性OLED发光贴片，发光贴片发出多种颜色的光，以显示信息；内层设置RFID系统电子标签阵列、单片机处理器、蓝牙通信模块和电源，桌面沙盘由电源供电，由蓝牙通信模块负责单片机处理器与握持手柄通信；所述单片机处理器通过两个系统的接触交互和实时通信可间接计算测量握持手柄的定向运动速度、基于某个模式握持手柄在沙盘轨迹中的定向位置准确度、运动连贯性指标，并控制沙盘轨迹中柔性OLED发光贴片发光以提示患者上肢运动位置，并通过蓝牙通信模块向握持手柄反馈患者运动结果，并由状态显示灯显示；

所述单片机处理器或者握持手柄内有位置信息存储模块，预烧制有桌面沙盘格子矩阵中对应的位置信息(列、行)；每个格子独立，对应一个RFID标签，每个标签有自己天线，且每个标签具有唯一的电子编码，其ID芯片内已写入有桌面沙盘格子矩阵中对应的位置信息(列、行)；

所述握持手柄为人机交互部件，患者握住握持手柄进行互动训练，握持手柄内置状态显示灯、电池模块、压电握力传感器、RFID系统标签读取装置，所述RFID系统标签读取装置用于读取所述电子标签阵列信息并与所述蓝牙通信模块通信，所述内置状态显示灯用于指示患者所做训练动作是否正确；

其中：若干柔性OLED发光贴片与内层设置RFID系统电子标签配合布置，标签和通讯模块安装在桌面沙盘中，读取装置安装在手持握把中，标签进入读取装置发出的磁场后，接收读取装置发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(阵列中的位置信息)，无源标签或被动标签，读取装置读取信息并解码后，送至系统的信息处理中心进行有关数据处理通讯模块在标签和读取装置间传递射频信号，用于对患者操作握把所经过的位置做精确定位。

2.如权利要求1所述的基于定向运动的认知和上肢综合训练装置，其特征在于，

所述单片机处理器或者握持手柄内有握持力度检测模块，其连接握持传感器；由传感器采集压力并提供于握持力度检测模块判断是否达到设定值，未达值则系统提示；患者可使用一只手或者两只手一起握住握持模块。

3.如权利要求1所述的基于定向运动的认知和上肢综合训练装置，其特征在于，

所述单片机处理器或者握持手柄内有多个路径轨迹规划模块，并供选择；运行中，所述根据选择路径在沙盘格子矩阵中对应的位置信息任一点可以作为起始点，符合规划轨迹则经过的每个格子显亮，如此根据不同的亮灯模式进行上肢的定向运动来描绘出亮灯的路径；进一步的，每个LED灯的亮灯模式分为持续亮灯、亮起后熄灭、亮起后患者触碰熄灭、亮起不同颜色的灯；满足设定的标准(s\t\v\f)并完成轨迹则以亮灯显示或者音乐形式提示成功，以激励患者持续挑战，否则提示重新选择路径轨迹，重新开始。

4.如权利要求3所述的基于定向运动的认知和上肢综合训练装置，其特征在于，

所述标准的判别：握持者划过桌面沙盘格子的跨度s、时长t、速度v、握持力度f，都满足设定的初始值，则说明通过，否则给出提示未达标项和提示重新选择路径轨迹启动第二次训练游戏项目；速度v＝s/t；跨度s＝格子数量n*单位格子尺寸边长x。

5.如权利要求4所述的基于定向运动的认知和上肢综合训练装置，其特征在于，单位格子为正方形。