[发明专利]融合机械手和功能性电刺激的手功能康复双闭环调控系统

权利要求书

1.一种融合机械手和功能性电刺激的手功能康复双闭环调控系统，其特征在于：包括肌电-惯性信号同步采集及数据预处理模块、手部精细动作特征提取及意图解析模块、手运动功能监测及智能评估模块、可穿戴机械手自适应控制模块、功能性电刺激动态调控模块、信息传输及数据库模块以及可穿戴康复手硬件；

所述肌电-惯性信号同步采集及数据预处理模块通过无线通信与手部精细动作特征提取及意图解析模块和手部运动功能监测及智能评估模块连接，所述手部精细动作特征提取及意图解析模块和手部运动功能监测及智能评估模块的数据均通过无线通信存储于数据库，并与可穿戴机械手自适应控制模块和功能性电刺激动态调控模块连接，所述可穿戴机械手自适应控制模块和功能性电刺激动态调控模块均通过无线通信控制可穿戴康复手硬件进而控制手部运动。

2.根据权利要求1所述的一种融合机械手和功能性电刺激的手功能康复双闭环调控系统，其特征在于：所述肌电-惯性信号同步采集及数据预处理模块用于肌电、惯性数据采集和信号预处理；所述信号预处理首先使用自适应高通滤波器和自适应50Hz工频陷波滤波器分别去除信号中的基线漂移和工频干扰，再使用巴特沃斯三阶带通FIR滤波器进行处理，选取信号的有效频段特征。

3.根据权利要求1所述的一种融合机械手和功能性电刺激的手功能康复双闭环调控系统，其特征在于：所述手部精细动作特征提取及意图解析模块用于精细动作特征提取和意图解析；所述精细动作特征提取基于多尺度熵和小波包分解获取肌电和运动信息的多域动态特征，提取体现手部精细意图的稳定特征指标；意图解析通过所提取的多域动态特征，采用支持向量机算法获取用户精细运动意图。

4.根据权利要求1所述的一种融合机械手和功能性电刺激的手功能康复双闭环调控系统，其特征在于：所述手部运动功能监测及智能评估模块用于运动功能特征提取、功能状态评估与动作完成度评估；运动功能特征提取结合一致性和非负矩阵分解分解肌电和运动信息的同步耦合特征；功能状态评估基于所提取的肌电和运动信息的同步耦合特征，获取体现手部运动功能状态的客观定量指标，实现手部运动功能状态评估；动作完成度评估基于所提取的肌电和运动信息的同步耦合特征，获取体现手部运动轨迹的客观定量指标，实现手部动作完成度评估。

5.根据权利要求1所述的一种融合机械手和功能性电刺激的手功能康复双闭环调控系统，其特征在于：所述可穿戴机械手自适应控制模块用于康复模式选择和关键参量控制。

6.根据权利要求1所述的一种融合机械手和功能性电刺激的手功能康复双闭环调控系统，其特征在于：所述功能性电刺激动态调控模块用于功能性电刺激动态调控和参量选择，基于深度学习算法构建FES组合参数的在线学习和闭环调整策略，实现其刺激位置和强度关键参数的动态调控；参量选择基于所提取特征，选择合适的参量进行控制。

7.根据权利要求1所述的一种融合机械手和功能性电刺激的手功能康复双闭环调控系统，其特征在于：所述信息传输及数据库模块包括无线通信与数据库。

8.根据权利要求1所述的一种融合机械手和功能性电刺激的手功能康复双闭环调控系统，其特征在于：所述可穿戴康复手硬件包括可穿戴机械手及功能性电刺激单元。