本發(fā)明屬于康復醫(yī)療器械技術(shù)領域，具體涉及一種智能康復機器人系統(tǒng)及其操作方法。

背景技術(shù)：

我國老齡化問題日益嚴重，而中風偏癱又是老年人中的高發(fā)病，因此針對老年人偏癱后的康復治療顯得尤為重要。由于神經(jīng)系統(tǒng)的損傷，偏癱患者缺乏肌肉運動控制能力尤其是運動協(xié)調(diào)能力。偏癱患者康復需要一個長期而且綜合的訓練。針對步行訓練目前主要的康復內(nèi)容包括重心側(cè)重訓練、蹲起訓練、步態(tài)訓練等，以幫助患者恢復肌肉力量及形成正常的步行運動協(xié)調(diào)。由于偏癱康復是一個長期的過程，需要多種康復訓練手段。通過分析治療師康復訓練操作可以得出康復機器人動作需求，進而設計出機器人機構(gòu)。在訓練過程中，治療師均為利用雙臂協(xié)助患者運動。由于人體運動是一個上下身協(xié)調(diào)運動的過程，單一治療師訓練在協(xié)調(diào)訓練方面明顯不足。

現(xiàn)有康復訓練多以治療師手工訓練為主，雖有康復器械，但功能單一，多為進口，國產(chǎn)化康復器械多停留在研發(fā)階段。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的傳統(tǒng)步態(tài)康復訓練工作量大、效率低下和普通康復設備訓練不全面、訓練模式單一等問題，本發(fā)明提供一種智能康復機器人系統(tǒng)，以開發(fā)面向臨床實用化的康復訓練用智能化康復機器人為目標，在機器人基礎上開發(fā)智能康復訓練機器人，借助多傳感器采集患者采集患者運動姿態(tài)和筋電信息，通過云平臺建立智能患者評價模型，最終將該模型與機器人控制系統(tǒng)相結(jié)合，開發(fā)融合患者智能評價的智能化康復機器人，模擬治療師手法，實現(xiàn)患者自主訓練。

其技術(shù)方案為

一種智能康復機器人系統(tǒng)，包括本地訓練系統(tǒng)1和云平臺13，所述本地訓練系統(tǒng)1包括機器人控制系統(tǒng)4、康復機器人6和信息采集處理系統(tǒng)14，所述云平臺13包括患者數(shù)據(jù)庫10、健康者數(shù)據(jù)庫11和患者狀態(tài)評價系統(tǒng)12；治療師2根據(jù)患者7綜合的信息反饋，針對性地制定治療方案，并指定機器人控制系統(tǒng)4的訓練模式3；機器人控制系統(tǒng)4根據(jù)治療師2指定的訓練模式3，以及信息采集處理系統(tǒng)14采集到的機器人運動、力學信息5及患者運動姿態(tài)、肌電信號的信息8，來控制康復機器人6對患者7進行訓練，并將控制信息反饋給信息采集處理系統(tǒng)14；康復機器人6受控于機器人控制系統(tǒng)4，從而對患者7進行訓練，并將機器人運動、力學信息5反饋給信息采集處理系統(tǒng)14；患者7在康復機器人6上進行康復訓練，并由信息采集處理系統(tǒng)14分別采集患者運動姿態(tài)、肌電信號的信息8；信息采集處理系統(tǒng)14分別采集機器人運動、力學信息5及患者運動姿態(tài)、肌電信號的信息8，信息采集處理系統(tǒng)14上傳采集的患者7的狀態(tài)信息和機器人控制系統(tǒng)4的當前訓練參數(shù)到云平臺13，同時分別保存到患者數(shù)據(jù)庫10與健康者數(shù)據(jù)庫11中，并下載云平臺13對患者7的狀態(tài)評價信息和調(diào)整后機器人控制系統(tǒng)4的訓練參數(shù)，然后將患者7的狀態(tài)評價信息通過患者信息反饋9，以直觀形象的形式反饋給治療師2及患者7，并將調(diào)整后的訓練參數(shù)輸出到機器人控制系統(tǒng)4，同時，信息采集處理系統(tǒng)14可以與離線數(shù)據(jù)庫15對患者7的訓練過程狀態(tài)信息與機器人控制系統(tǒng)4的訓練參數(shù)的數(shù)據(jù)進行雙向交換；患者狀態(tài)評價系統(tǒng)12綜合患者數(shù)據(jù)庫10與健康者數(shù)據(jù)庫11的大數(shù)據(jù)，對信息采集處理系統(tǒng)14上傳的患者7的狀態(tài)信息和機器人控制系統(tǒng)4的訓練參數(shù)進行比對調(diào)整，然后通過信息采集處理系統(tǒng)14將調(diào)整后的訓練參數(shù)輸出到機器人控制系統(tǒng)4，并將患者7狀態(tài)評價信息經(jīng)由患者信息反饋9直觀形象地反饋給患者7與治療師2；患者數(shù)據(jù)庫10與健康者數(shù)據(jù)庫11分別儲存信息采集系統(tǒng)14上傳的歷史訓練患者7與健康者的狀態(tài)數(shù)據(jù)與訓練參數(shù)，并將其與當前訓練患者的狀態(tài)數(shù)據(jù)與訓練參數(shù)經(jīng)過患者狀態(tài)評價系統(tǒng)12進行對比調(diào)整。

一種智能康復機器人系統(tǒng)的操作方法，包括以下步驟：

訓練時，治療師7依據(jù)醫(yī)生方案選擇訓練模式3及基本訓練參數(shù)，機器人控制系統(tǒng)4依據(jù)訓練模式3，結(jié)合信息采集處理系統(tǒng)14的反饋，調(diào)整機器人控制系統(tǒng)4的參數(shù)控制康復機器人6執(zhí)行訓練；信息采集處理系統(tǒng)14將患者7的狀態(tài)、訓練信息上傳至云平臺13，由患者狀態(tài)評價系統(tǒng)12綜合大數(shù)據(jù)對患者7的狀態(tài)和訓練參數(shù)進行比對調(diào)整，輸出到機器人控制系統(tǒng)4，完成康復機器人6的康復訓練運動。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明以開發(fā)面向臨床實用化的康復訓練用智能化康復機器人為目標，在機器人基礎上開發(fā)多功能康復訓練機器人，借助傳感器采集患者運動姿態(tài)和筋電信息，通過云平臺建立智能患者評價模型，最終將該模型與機器人控制系統(tǒng)相結(jié)合，開發(fā)融合患者智能評價的智能化康復機器人，模擬治療師手法，實現(xiàn)患者自主訓練。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種智能康復機器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對發(fā)明的技術(shù)方案作進一步詳細說明。

參照圖1，一種智能康復機器人系統(tǒng)，包括本地訓練系統(tǒng)1和云平臺13，所述本地訓練系統(tǒng)1包括機器人控制系統(tǒng)4、康復機器人6和信息采集處理系統(tǒng)14，所述云平臺13包括患者數(shù)據(jù)庫10、健康者數(shù)據(jù)庫11和患者狀態(tài)評價系統(tǒng)12；治療師2根據(jù)患者7綜合的信息反饋，針對性地制定治療方案，并指定機器人控制系統(tǒng)4的訓練模式3；機器人控制系統(tǒng)4根據(jù)治療師2指定的訓練模式3，以及信息采集處理系統(tǒng)14采集到的機器人運動、力學信息5及患者運動姿態(tài)、肌電信號的信息8，來控制康復機器人6對患者7進行訓練，并將控制信息反饋給信息采集處理系統(tǒng)14；康復機器人6受控于機器人控制系統(tǒng)4，從而對患者7進行訓練，并將機器人運動、力學信息5反饋給信息采集處理系統(tǒng)14；患者7在康復機器人6上進行康復訓練，并由信息采集處理系統(tǒng)14分別采集患者運動姿態(tài)、肌電信號的信息8；信息采集處理系統(tǒng)14分別采集機器人運動、力學信息5及患者運動姿態(tài)、肌電信號的信息8，信息采集處理系統(tǒng)14上傳采集的患者7的狀態(tài)信息和機器人控制系統(tǒng)4的當前訓練參數(shù)到云平臺13，同時分別保存到患者數(shù)據(jù)庫10與健康者數(shù)據(jù)庫11中，并下載云平臺13對患者7的狀態(tài)評價信息和調(diào)整后機器人控制系統(tǒng)4的訓練參數(shù)，然后將患者7的狀態(tài)評價信息通過患者信息反饋9，以直觀形象的形式反饋給治療師2及患者7，并將調(diào)整后的訓練參數(shù)輸出到機器人控制系統(tǒng)4，同時，信息采集處理系統(tǒng)14可以與離線數(shù)據(jù)庫15對患者7的訓練過程狀態(tài)信息與機器人控制系統(tǒng)4的訓練參數(shù)的數(shù)據(jù)進行雙向交換；患者狀態(tài)評價系統(tǒng)12綜合患者數(shù)據(jù)庫10與健康者數(shù)據(jù)庫11的大數(shù)據(jù)，對信息采集處理系統(tǒng)14上傳的患者7的狀態(tài)信息和機器人控制系統(tǒng)4的訓練參數(shù)進行比對調(diào)整，然后通過信息采集處理系統(tǒng)14將調(diào)整后的訓練參數(shù)輸出到機器人控制系統(tǒng)4，并將患者7狀態(tài)評價信息經(jīng)由患者信息反饋9直觀形象地反饋給患者7與治療師2；患者數(shù)據(jù)庫10與健康者數(shù)據(jù)庫11分別儲存信息采集系統(tǒng)14上傳的歷史訓練患者7與健康者的狀態(tài)數(shù)據(jù)與訓練參數(shù)，并將其與當前訓練患者的狀態(tài)數(shù)據(jù)與訓練參數(shù)經(jīng)過患者狀態(tài)評價系統(tǒng)12進行對比調(diào)整。

一種智能康復機器人系統(tǒng)的操作方法，包括以下步驟：

訓練時，治療師7依據(jù)醫(yī)生方案選擇訓練模式3及基本訓練參數(shù)，機器人控制系統(tǒng)4依據(jù)訓練模式3，結(jié)合信息采集處理系統(tǒng)14的反饋，調(diào)整機器人控制系統(tǒng)4的參數(shù)控制康復機器人6執(zhí)行訓練；信息采集處理系統(tǒng)14將患者7的狀態(tài)、訓練信息上傳至云平臺13，由患者狀態(tài)評價系統(tǒng)12綜合大數(shù)據(jù)對患者7的狀態(tài)和訓練參數(shù)進行比對調(diào)整，輸出到機器人控制系統(tǒng)4，完成康復機器人6的康復訓練運動。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，本發(fā)明的保護范圍不限于此，任何熟悉本技術(shù)領域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可顯而易見地得到的技術(shù)方案的簡單變化或等效替換均落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。