本發(fā)明涉及康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)領(lǐng)域,具體為一種穿戴式肢體康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)及控制方法。
背景技術(shù):
當(dāng)今社會(huì)存在大量的因傷而導(dǎo)致肢體活動(dòng)能力受損的人群,同時(shí)隨著老齡化的加劇,也存在大量肢體活動(dòng)能力減弱的老年人,為增強(qiáng)這類人的活動(dòng)能力,工程技術(shù)人員設(shè)計(jì)了各種助力系統(tǒng)。穿戴式輔助康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人是仿照人類肢體結(jié)構(gòu)而設(shè)計(jì)的,輔助殘疾人和肢體活動(dòng)能力受損的人員進(jìn)行肢體的動(dòng)作。正常人也可以穿上康復(fù)輔助系統(tǒng),用于提升人體的負(fù)重能力。
對(duì)于現(xiàn)有設(shè)計(jì),僅限于幫助這類人進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練動(dòng)作,并未實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)康復(fù)訓(xùn)練者的生理狀態(tài),如脈搏、心電、血壓、呼吸、腦電波、肌肉狀態(tài)等,無法準(zhǔn)確的評(píng)估身體的疲勞狀態(tài)等,無法及時(shí)調(diào)整訓(xùn)練強(qiáng)度,或者及時(shí)停止訓(xùn)練,保證康復(fù)訓(xùn)練者的處于強(qiáng)度可控的訓(xùn)練過程中,這樣容易導(dǎo)致過量或過勞,從而會(huì)影響到康復(fù)效果,甚至影響身體的健康狀態(tài)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)因無法根據(jù)受康復(fù)訓(xùn)練人群的生理狀態(tài)進(jìn)行適合調(diào)整訓(xùn)練強(qiáng)度而導(dǎo)致康復(fù)效果受影響的缺點(diǎn),本發(fā)明提供了一種穿戴式肢體康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng),其可以根據(jù)康復(fù)訓(xùn)練中康復(fù)者的生理狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)估,實(shí)時(shí)調(diào)整康復(fù)訓(xùn)練者的訓(xùn)練強(qiáng)度,保證康復(fù)訓(xùn)練者訓(xùn)練強(qiáng)度可控,保證了較好的康復(fù)效果。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)施的:一種穿戴式肢體康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng),其包括:
輔助動(dòng)力單元,對(duì)穿戴者提供肢體動(dòng)作的輔助動(dòng)力;
物理量采集單元,檢測(cè)穿戴者肢體動(dòng)作的物理量,并提供給物理量處理單元;
物理量處理單元,提取物理量采集單元提供的物理量,生成動(dòng)作反饋信號(hào)提供給主控單元;
生理信號(hào)采集單元,檢測(cè)穿戴者肢體動(dòng)作的肌電信號(hào),并提供給生理信號(hào)處理單元;
生理信號(hào)處理單元,提取肌電信號(hào)并生成肌電反饋信號(hào)給主控單元,主控單元,使用生理信號(hào)處理單元生成的實(shí)時(shí)肌電反饋信號(hào)和物理量處理單元提供的動(dòng)作反饋信號(hào),生成控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)輔助動(dòng)力單元工作;
其特征在于:所述生理信號(hào)采集單元還檢測(cè)穿戴者的生理信號(hào),所述生理信號(hào)處理單元根據(jù)生理信號(hào)采集單元提供的生理信號(hào)生成生物反饋信號(hào)并提供給康復(fù)評(píng)估單元;
所述康復(fù)評(píng)估單元,根據(jù)生理信號(hào)處理單元提供的生物反饋信號(hào)來評(píng)估穿戴者的康復(fù)狀態(tài),提供身體狀態(tài)反饋信號(hào)給主控單元;
所述主控單元根據(jù)所述康復(fù)評(píng)估單元反饋的身體狀態(tài)反饋信號(hào),對(duì)穿戴者康復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的肢體動(dòng)作強(qiáng)度作出調(diào)整。
其進(jìn)一步特征在于:
所述主控單元接收到的身體狀態(tài)反饋信號(hào)表明穿戴者不適合繼續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí),向狀態(tài)報(bào)警單元發(fā)出報(bào)警信號(hào),所述狀態(tài)報(bào)警單元用于接收主控單元發(fā)出的報(bào)警信號(hào)并實(shí)現(xiàn)報(bào)警;
所述的物理量采集單元采集的肢體動(dòng)作的物理量包括角度、角速度、加速度和壓力,所述物理量采集單元還采集穿戴者自身身體的重心位置物理量;所述的生理信號(hào)采集單元采集的生理信號(hào)包括心電信號(hào)、脈搏信號(hào)和呼吸信號(hào);
所述生物反饋信號(hào)包括肌電信號(hào)節(jié)律能量變化趨勢(shì)、呼吸率、脈搏率和心率;
所述身體狀態(tài)反饋信號(hào)包括身體狀態(tài)調(diào)節(jié)系數(shù)、肌肉狀態(tài)調(diào)節(jié)系和生理狀態(tài)報(bào)警信號(hào);
一種穿戴式肢體康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)的控制方法,
其特征在于:
在所述穿戴式肢體康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)處于穿著訓(xùn)練的狀態(tài)下,物理量采集單元將采集到的物理量傳遞給物理量處理單元,物理量處理單元處理后形成動(dòng)作反饋信號(hào)給主控單元,生理信號(hào)采集單元將采集到的生理信號(hào)傳遞給生理信號(hào)處理單元,生理信號(hào)處理單元將生理信號(hào)中的肢體動(dòng)作肌電信號(hào)處理后生成實(shí)時(shí)肌電反饋信號(hào)給主控單元進(jìn)行處理,主控單元根據(jù)實(shí)時(shí)肌電反饋信號(hào)和動(dòng)作反饋信號(hào)產(chǎn)生控制信號(hào)給輔助動(dòng)力單元;輔助動(dòng)力單元給穿戴者提供肢體動(dòng)作的輔助動(dòng)力;生理信號(hào)處理單元將生理信號(hào)處理后生成生物反饋信號(hào)給康復(fù)評(píng)估單元,康復(fù)評(píng)估單元評(píng)估生物反饋信號(hào)后生成身體狀態(tài)反饋信號(hào)給主控單元,修正控制信號(hào)或者給出報(bào)警信號(hào);
其進(jìn)一步特征:
生理信號(hào)采集單元采集的生理信號(hào)包括心電信號(hào)、呼吸信號(hào)和脈搏信號(hào),生理信號(hào)處理單元計(jì)算出包括呼吸率、脈搏率、心率在內(nèi)的生理參數(shù),根據(jù)這些生理參數(shù),康復(fù)評(píng)估單元評(píng)估人體生理狀態(tài),并反饋給主控單元調(diào)整肢體動(dòng)作強(qiáng)度維持平穩(wěn)的生理狀態(tài);當(dāng)判定訓(xùn)練者過于疲憊時(shí),系統(tǒng)給出報(bào)警信號(hào),提醒終止訓(xùn)練;在肢體康復(fù)系統(tǒng)處于穿著訓(xùn)練的狀態(tài)下,生理信號(hào)處理單元對(duì)采集到的肌電信號(hào)進(jìn)行處理得到肌電信號(hào)節(jié)律能量的變化趨勢(shì),依據(jù)該趨勢(shì),康復(fù)評(píng)估單元評(píng)估肌肉的康復(fù)狀態(tài)和疲勞狀態(tài),并將評(píng)估結(jié)果反饋主控單元,主動(dòng)調(diào)整康復(fù)訓(xùn)練過程;
穿戴者穿康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練時(shí),檢測(cè)穿戴者的生理信號(hào),從中提取實(shí)時(shí)肌電信號(hào),生成肌電反饋信號(hào)給主控單元,生成輔助動(dòng)力單元的基本控制信號(hào),相應(yīng)的肌電信號(hào)增大時(shí),按照該肌電信號(hào)確認(rèn)的方向提供助力,按照肌電信號(hào)的大小按比例提供助力的大?。?/p>
在穿戴者穿康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練時(shí),檢測(cè)穿戴者的物理量信號(hào),提取肢體的角度、肢體運(yùn)動(dòng)幅度等信號(hào),通過上述信號(hào)形成肢體運(yùn)動(dòng)的節(jié)律信號(hào),提供給生理信號(hào)處理單元;生理信號(hào)處理單元依據(jù)節(jié)律信號(hào)和肌電信號(hào),形成每個(gè)節(jié)律的肌電信號(hào)能量,進(jìn)一步取得依節(jié)律變化的能量趨勢(shì),用于評(píng)估康復(fù)者的肌肉疲勞狀態(tài),使用肌肉疲勞狀態(tài)反饋,當(dāng)肌電節(jié)律能量以及肌電節(jié)律能量變化率高于上限或者低于下限時(shí),系統(tǒng)給出報(bào)警信號(hào),提醒康復(fù)監(jiān)護(hù)人員介入調(diào)整康復(fù)訓(xùn)練時(shí)間,保證康復(fù)訓(xùn)練者不處于肌肉過疲勞狀態(tài);
在穿戴者穿康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練時(shí),檢測(cè)穿戴者的生理信號(hào),從中提取心率(可以來自心電,脈搏或者呼吸等傳感器),以及心率的變化率,評(píng)估康復(fù)訓(xùn)練者的身體的疲勞狀態(tài),使用疲勞狀態(tài)反饋,動(dòng)態(tài)的調(diào)整康復(fù)訓(xùn)練強(qiáng)度,保證康復(fù)訓(xùn)練者處于生理平穩(wěn)狀態(tài);當(dāng)心率高于上限或者低于下限時(shí),系統(tǒng)給出報(bào)警信號(hào),提醒康復(fù)監(jiān)護(hù)人員介入,確認(rèn)康復(fù)訓(xùn)練者身體狀態(tài),避免康復(fù)訓(xùn)練者處于危險(xiǎn)狀態(tài);
康復(fù)評(píng)估單元通過生物反饋信號(hào)中的呼吸率、脈搏率、心率評(píng)估人體生理狀態(tài),生成身體狀態(tài)反饋信號(hào)中的身體狀態(tài)調(diào)節(jié)系數(shù)和生理狀態(tài)報(bào)警信號(hào),反饋給主控單元調(diào)整肢體動(dòng)作強(qiáng)度,維持平穩(wěn)的生理狀態(tài);當(dāng)判定訓(xùn)練者過于疲憊時(shí),系統(tǒng)給出報(bào)警信號(hào),提醒終止訓(xùn)練;
康復(fù)評(píng)估單元通過生物反饋信號(hào)中的肌電信號(hào)節(jié)律能量變化趨勢(shì),評(píng)估肌肉的康復(fù)狀態(tài),生成身體狀態(tài)反饋信號(hào)中的肌肉狀態(tài)調(diào)節(jié)系數(shù)給主控單元,主動(dòng)調(diào)整康復(fù)訓(xùn)練過程的強(qiáng)度,保證康復(fù)訓(xùn)練的有效性。
使用本發(fā)明的系統(tǒng)和控制方法后,在康復(fù)訓(xùn)練中,動(dòng)態(tài)評(píng)估康復(fù)者的生理狀態(tài),讓康復(fù)訓(xùn)練者始終處于生理許可的狀態(tài)下進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練,不過度訓(xùn)練,保證康復(fù)訓(xùn)練者的訓(xùn)練安全,保證康復(fù)訓(xùn)練計(jì)劃的持續(xù)性;更進(jìn)一步的,可以動(dòng)態(tài)評(píng)估肢體肌肉的疲勞狀態(tài),調(diào)整訓(xùn)練強(qiáng)度,以保證肌肉不處于過疲勞狀態(tài),保證康復(fù)的持續(xù)效果。
附圖說明
圖1為本發(fā)明系統(tǒng)框圖;
圖2為本發(fā)明控制方法流程圖;
圖3為康復(fù)評(píng)估原理框圖;
圖4為康復(fù)評(píng)估流程圖;
圖5是運(yùn)動(dòng)角度節(jié)律圖,用于提取運(yùn)動(dòng)的節(jié)律;
圖6是肌電信號(hào)變化圖;
圖7是肌電節(jié)律能量變化圖;
圖8是心率變化圖。
具體實(shí)施方式
見圖1所示,一種穿戴式肢體康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng),其包括:
輔助動(dòng)力單元,對(duì)穿戴者提供肢體動(dòng)作的輔助動(dòng)力;
物理量采集單元,檢測(cè)穿戴者肢體動(dòng)作的物理量,并提供給物理量處理單元;
物理量處理單元,提取物理量采集單元提供的物理量,生成動(dòng)作反饋信號(hào)提供給主控單元;
生理信號(hào)采集單元,檢測(cè)穿戴者肢體動(dòng)作的肌電信號(hào),并提供給生理信號(hào)處理單元;
生理信號(hào)處理單元,提取肌電信號(hào)并生成肌電反饋信號(hào)給主控單元,主控單元,使用生理信號(hào)處理單元生成的實(shí)時(shí)肌電反饋信號(hào)和物理量處理單元提供的動(dòng)作反饋信號(hào),生成控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)輔助動(dòng)力單元工作;
所述生理信號(hào)采集單元還檢測(cè)穿戴者的生理信號(hào),所述生理信號(hào)處理單元根據(jù)生理信號(hào)采集單元提供的生理信號(hào)生成生物反饋信號(hào)并提供給康復(fù)評(píng)估單元;
所述康復(fù)評(píng)估單元,根據(jù)生理信號(hào)處理單元提供的生物反饋信號(hào)來評(píng)估穿戴者的康復(fù)狀態(tài),提供身體狀態(tài)反饋信號(hào)給主控單元;
所述主控單元根據(jù)所述康復(fù)評(píng)估單元反饋的身體狀態(tài)反饋信號(hào),對(duì)穿戴者康復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的肢體動(dòng)作強(qiáng)度作出調(diào)整。
所述主控單元接收到的身體狀態(tài)反饋信號(hào)表明穿戴者不適合繼續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí),向狀態(tài)報(bào)警單元發(fā)出報(bào)警信號(hào),所述狀態(tài)報(bào)警單元用于接收主控單元發(fā)出的報(bào)警信號(hào)并實(shí)現(xiàn)報(bào)警;
所述的物理量采集單元采集的肢體動(dòng)作的物理量包括角度、角速度、加速度和壓力,所述物理量采集單元還采集穿戴者自身身體的重心位置物理量;所述的生理信號(hào)采集單元采集的生理信號(hào)包括心電信號(hào)、脈搏信號(hào)和呼吸信號(hào);
所述生物反饋信號(hào)包括肌電信號(hào)節(jié)律能量變化趨勢(shì)、呼吸率、脈搏率和心率;
所述身體狀態(tài)反饋信號(hào)包括身體狀態(tài)調(diào)節(jié)系數(shù)、肌肉狀態(tài)調(diào)節(jié)系和生理狀態(tài)報(bào)警信號(hào);
所述物理量采集單元采集角度、角速度、加速度、壓力和重心的物理量,通過角度傳感器、加速度傳感器、壓力傳感器和陀螺儀等來實(shí)現(xiàn)檢測(cè)采集信號(hào)。角度檢測(cè)主要是檢測(cè)穿戴者的肢體康復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)肢體的夾角,可以提取肢體運(yùn)動(dòng)的節(jié)律;同時(shí)肢體康復(fù)運(yùn)動(dòng)需要提供的助力按照角度的變化而變化。在肢體運(yùn)動(dòng)的過程中,檢測(cè)角速度和加速度,計(jì)算肢體和人體的運(yùn)動(dòng)速度變化。壓力檢測(cè),由于穿戴者肢體在向某一方向用力時(shí),可以引起傳感器的形變,產(chǎn)生相應(yīng)的信號(hào)輸出,通過該信號(hào)可以判定穿戴者肢體想要運(yùn)動(dòng)的方向。身體的重心檢測(cè),主要檢測(cè)人體活動(dòng)時(shí)重心位置的變化,實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)各個(gè)肢體關(guān)節(jié)的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng),保證人體運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。
生理信號(hào)采集時(shí),通過表面肌電傳感器、心電傳感器、脈搏傳感器、呼吸傳感器取得獲取穿戴者的的肌電信號(hào)、呼吸信號(hào)、心電信號(hào)和脈博信號(hào)。上述的傳感器均設(shè)置于人體皮膚表面,其中肌電信號(hào)和心電信號(hào)可同步采集多個(gè)不同位置的信號(hào)。采集到的生理信號(hào)通過模擬電路進(jìn)行信號(hào)的低通濾波、高通濾波,工頻陷波,放大、分離,從中提取特定頻率范圍的生理信號(hào),傳輸?shù)侥?shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)成數(shù)字量信號(hào),并傳遞給主控單元中的的中央處理器,中央處理器可以采用ARM、DSP、MIPS、FPGA等。
見圖2所示,穿戴式肢體康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)的控制方法,
在所述穿戴式肢體康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)處于穿著訓(xùn)練的狀態(tài)下,物理量采集單元將采集到的物理量傳遞給物理量處理單元,物理量處理單元處理后形成動(dòng)作反饋信號(hào)給主控單元,生理信號(hào)采集單元將采集到的生理信號(hào)傳遞給生理信號(hào)處理單元,生理信號(hào)處理單元將生理信號(hào)中的肢體動(dòng)作肌電信號(hào)處理后生成實(shí)時(shí)肌電反饋信號(hào)給主控單元進(jìn)行處理,根據(jù)肌電信號(hào)頻率、幅度判斷穿戴者的動(dòng)作意愿,當(dāng)沒有動(dòng)作意愿時(shí)重新采集生理信號(hào),當(dāng)有動(dòng)作意愿時(shí),主控單元根據(jù)肌電信號(hào)和物理量信號(hào)(包括角度信號(hào)、角速度信號(hào)、加速度信號(hào)和壓力信號(hào))產(chǎn)生控制信號(hào)給輔助動(dòng)力單元,輔助動(dòng)力單元給穿戴者提供肢體動(dòng)作的輔助動(dòng)力,生理信號(hào)處理單元采集穿戴者自身的生理信號(hào),通過生理信號(hào)處理單元處理后生成生物反饋信號(hào),將該信號(hào)反饋給康復(fù)評(píng)估單元,康復(fù)評(píng)估單元處理后生成身體狀態(tài)反饋信號(hào)反饋給主控單元,修正控制信號(hào),輔助動(dòng)力單元根據(jù)需要調(diào)整的幅度和速度實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的肢體運(yùn)動(dòng)或者產(chǎn)生身體狀態(tài)信號(hào)報(bào)警;
具體的評(píng)估過程見圖3所示:
生理信號(hào)采集單元采集的生理信號(hào)包括心電信號(hào)、呼吸信號(hào)和脈搏信號(hào),生理信號(hào)處理單元計(jì)算出包括呼吸率、脈搏率、心率在內(nèi)的生物反饋信號(hào),根據(jù)這些生物反饋信號(hào),康復(fù)評(píng)估單元評(píng)估人體生理狀態(tài),并將得到的身體狀態(tài)調(diào)整系數(shù)和生理狀態(tài)報(bào)警信號(hào)反饋給主控單元,調(diào)整肢體動(dòng)作強(qiáng)度、維持平穩(wěn)的生理狀態(tài);當(dāng)判定訓(xùn)練者過于疲憊時(shí),系統(tǒng)給出報(bào)警信號(hào),提醒終止訓(xùn)練;在肢體康復(fù)系統(tǒng)處于穿著訓(xùn)練的狀態(tài)下,生理信號(hào)處理單元對(duì)采集到的肌電信號(hào)進(jìn)行處理得到肌電信號(hào)節(jié)律能量的變化趨勢(shì),依據(jù)該趨勢(shì),康復(fù)評(píng)估單元評(píng)估肌肉的康復(fù)狀態(tài)和疲勞狀態(tài),生成肌肉調(diào)整系數(shù)傳遞給主控單元,主動(dòng)調(diào)整康復(fù)訓(xùn)練過程;
穿戴者穿康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練時(shí),檢測(cè)穿戴者的生理信號(hào),從中提取實(shí)時(shí)肌電信號(hào),生成肌電反饋信號(hào)給主控單元,生成輔助動(dòng)力單元的基本控制信號(hào),相應(yīng)的肌電信號(hào)增大時(shí),按照該肌電信號(hào)確認(rèn)的方向提供助力,按照肌電信號(hào)的大小按比例提供助力的大??;
在穿戴者穿康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練時(shí),檢測(cè)穿戴者的物理量信號(hào),提取肢體的角度、肢體運(yùn)動(dòng)幅度等信號(hào),通過上述信號(hào)形成肢體運(yùn)動(dòng)的節(jié)律信號(hào),提供給生理信號(hào)處理單元;生理信號(hào)處理單元依據(jù)節(jié)律信號(hào)和肌電信號(hào),形成每個(gè)節(jié)律的肌電信號(hào)能量,進(jìn)一步取得依節(jié)律變化的能量趨勢(shì),用于評(píng)估康復(fù)者的肌肉疲勞狀態(tài),使用肌肉疲勞狀態(tài)反饋,當(dāng)肌電節(jié)律能量以及肌電節(jié)律能量變化率高于上限或者低于下限時(shí),系統(tǒng)給出報(bào)警信號(hào),提醒康復(fù)監(jiān)護(hù)人員介入調(diào)整康復(fù)訓(xùn)練時(shí)間,保證康復(fù)訓(xùn)練者不處于肌肉過疲勞狀態(tài);
康復(fù)評(píng)估單元通過生物反饋信號(hào)中的呼吸率、脈搏率、心率評(píng)估人體生理狀態(tài),生成身體狀態(tài)反饋信號(hào)中的身體狀態(tài)調(diào)節(jié)系數(shù)和生理狀態(tài)報(bào)警信號(hào),反饋給主控單元調(diào)整肢體動(dòng)作強(qiáng)度,維持平穩(wěn)的生理狀態(tài);當(dāng)判定訓(xùn)練者過于疲憊時(shí),系統(tǒng)給出報(bào)警信號(hào),提醒終止訓(xùn)練;
康復(fù)評(píng)估單元通過生物反饋信號(hào)中的肌電信號(hào)節(jié)律能量變化趨勢(shì),評(píng)估肌肉的康復(fù)狀態(tài),生成身體狀態(tài)反饋信號(hào)中的肌肉狀態(tài)調(diào)節(jié)系數(shù)給主控單元,主動(dòng)調(diào)整康復(fù)訓(xùn)練過程的強(qiáng)度,保證康復(fù)訓(xùn)練的有效性。
康復(fù)評(píng)估單元主要評(píng)估兩個(gè)指標(biāo),肌肉疲勞評(píng)估和生理疲勞評(píng)估;
肌肉疲勞評(píng)估使用每個(gè)運(yùn)動(dòng)節(jié)律的肌電能量信號(hào)的變化趨勢(shì)確定,隨著肌肉的疲勞度的加深,肌電的每節(jié)律的能量逐步減少,根據(jù)能量的變化率來調(diào)整運(yùn)動(dòng)的節(jié)律,肌肉疲勞加快,則減緩運(yùn)動(dòng)節(jié)律,肌肉緩慢疲勞,則可以適當(dāng)加快運(yùn)動(dòng)節(jié)律,當(dāng)肌電信號(hào)能量變化趨勢(shì)高于警戒上限值或低于警戒下限值時(shí)將此時(shí)的狀態(tài)信息和報(bào)警信號(hào)發(fā)送給主控單元,實(shí)現(xiàn)報(bào)警,提醒康復(fù)監(jiān)護(hù)人員介入,調(diào)整訓(xùn)練計(jì)劃或者終止康復(fù)訓(xùn)練。
生理疲勞評(píng)估主要通過生理信號(hào)提取的心率和心率變化率來控制,具體見圖4所示,在穿戴者穿康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練時(shí),通過心電,脈搏或者呼吸等傳感器采集穿戴者的生理信號(hào),包括心電信號(hào)、呼吸信號(hào)和脈搏信號(hào),計(jì)算出心率(可以來自心電,脈搏或者呼吸等傳感器)、心率變化率等生物反饋信號(hào),通過康復(fù)評(píng)估單元生成身體狀態(tài)反饋信號(hào)給主控單元,修正控制信號(hào),保證康復(fù)訓(xùn)練者的心率平穩(wěn)。當(dāng)心率和心率變化率高于警戒上限值或低于警戒下限值時(shí)將此時(shí)的狀態(tài)信息和報(bào)警信號(hào)發(fā)送給主控單元,實(shí)現(xiàn)報(bào)警;提醒康復(fù)監(jiān)護(hù)人員介入,確認(rèn)康復(fù)訓(xùn)練者身體狀態(tài),避免康復(fù)訓(xùn)練者處于危險(xiǎn)狀態(tài)。
見圖5至圖8所示,為某一穿戴者使用本發(fā)明的裝置后,進(jìn)行肢體運(yùn)動(dòng)后,測(cè)得各項(xiàng)具體的數(shù)據(jù),通過這些數(shù)據(jù)可以看出,本發(fā)明能夠有效地監(jiān)測(cè)出穿戴者的生理狀態(tài),并且保證處于身體始終處于安全穩(wěn)定狀態(tài)。