[发明专利]基于多传感器信息融合的远程康复训练系统及方法

说明书

本公开公开的基于多传感器信息融合的远程康复训练系统及方法，包括：视觉采集装置，用于采集康复医师上肢的动作关节坐标追踪数据；惯性测量单元，用于获取康复医师上肢的运动信息数据；上位机，用于对视觉采集装置和惯性测量单元采集的数据进行融合分析，获得运动关节角，生成训练动作指令；康复机器人，用于根据上位机生成的训练动作指令进行动作。实现了对康复医师动作的准确捕捉。

技术领域

本发明涉及康复训练系统技术领域，尤其涉及基于多传感器信息融合的远程康复训练系统及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

随着人口老龄化问题加剧，脑卒中发病率逐年升高。脑卒中具有极高的致残率，患者发病之后往往丧失自理能力，同时不同卒中患者的临床表现症状也不尽相同。医学研究表明，在卒中发病后及时接受专业而富有针对性的康复治疗能够有效降低患者的致残率，帮助患者恢复肢体运动与生活自理能力，一旦错过“黄金康复治疗期”，卒中患者会留下永久性的肢体运动障碍，难以康复。

然而受制于昂贵的康复治疗费用、有限的康复医疗资源，卒中患者往往难以及时得到专业而有针对性的康复治疗。同时，还存在着卒中患者行动多有不便、外出前往医院接受康复治疗需要多人陪护等问题，因此亟需一种能为卒中病人提供有针对性的康复训练的远程康复训练系统。康复机器人是机器人学与康复医学多领域技术融合的产物，可以为脑卒中患者提供准确重复的训练动作，减轻医护人员繁重的体力劳动，辅助患者恢复运动功能和正常生活的能力。为保障不同病情的卒中病人能够接受到有针对性的康复治疗，需要捕捉康复医师的针对性治疗方案与治疗动作，但发明人认为，现有技术在捕捉康复医师的训练动作时，依赖单一传感器进行姿态捕捉，存在着配置复杂、位姿提取不准确、肢体重叠导致检测失败、活动范围受限等问题。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了基于多传感器信息融合的远程康复训练系统及方法，通过视觉采集装置和惯性测量单元对康复医师的动作进行捕捉，之后将视觉采集装置和惯性测量单元捕捉的动作进行融合，保证了对康复医师动作捕捉的准确性。

为实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

第一方面，提出了基于多传感器信息融合的远程康复训练系统，包括：

视觉采集装置，用于采集康复医师上肢的动作关节坐标追踪数据；

惯性测量单元，用于获取康复医师上肢的运动信息数据；

上位机，用于对视觉采集装置和惯性测量单元采集的数据进行融合分析，获得运动关节角，生成训练动作指令；

康复机器人，用于根据上位机生成的训练动作指令进行动作。

第二方面，提出了基于多传感器信息融合的远程康复训练方法，包括：

通过视觉采集装置采集康复医师上肢的动作关节坐标追踪数据；

通过惯性测量单元获取康复医师上肢的运动信息数据；

对视觉采集装置和惯性测量单元采集的数据进行融合分析，获得运动关节角，生成训练动作指令；

康复机器人，用于根据上位机生成的训练动作指令进行动作。

与现有技术相比，本公开的有益效果为：

1、本公开通过视觉采集装置和惯性测量单元对康复医师的动作进行捕捉，之后将视觉采集装置和惯性测量单元捕捉的动作进行融合获取最终的训练动作，解决了单一传感器进行姿态捕捉时，存在配置复杂、位姿提取不准确、肢体重叠导致检测失败、活动范围受限等问题，保证了对康复医师动作捕捉的准确性。