CN106109176A - 一种基于云平台智能康复机器人系统及其操作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能康复机器人系统及其操作方法，该系统包括本地训练系统和云平台，所述本地训练系统包括机器人控制系统、康复机器人和信息采集处理系统，所述云平台包括患者数据库、健康者数据库和患者状态评价系统。本发明将该模型与机器人控制系统相结合，开发融合患者智能评价的智能化康复机器人，模拟治疗师手法，实现患者自主训练。
Description
技术领域
本发明属于康复医疗器械技术领域，具体涉及一种智能康复机器人系统及其操作方法。
背景技术
我国老龄化问题日益严重，而中风偏瘫又是老年人中的高发病，因此针对老年人偏瘫后的康复治疗显得尤为重要。由于神经系统的损伤，偏瘫患者缺乏肌肉运动控制能力尤其是运动协调能力。偏瘫患者康复需要一个长期而且综合的训练。针对步行训练目前主要的康复内容包括重心侧重训练、蹲起训练、步态训练等，以帮助患者恢复肌肉力量及形成正常的步行运动协调。由于偏瘫康复是一个长期的过程，需要多种康复训练手段。通过分析治疗师康复训练操作可以得出康复机器人动作需求，进而设计出机器人机构。在训练过程中，治疗师均为利用双臂协助患者运动。由于人体运动是一个上下身协调运动的过程，单一治疗师训练在协调训练方面明显不足。
现有康复训练多以治疗师手工训练为主，虽有康复器械，但功能单一，多为进口，国产化康复器械多停留在研发阶段。
发明内容
为了解决现有技术存在的传统步态康复训练工作量大、效率低下和普通康复设备训练不全面、训练模式单一等问题，本发明提供一种智能康复机器人系统，以开发面向临床实用化的康复训练用智能化康复机器人为目标，在机器人基础上开发智能康复训练机器人，借助多传感器采集患者采集患者运动姿态和筋电信息，通过云平台建立智能患者评价模型，最终将该模型与机器人控制系统相结合，开发融合患者智能评价的智能化康复机器人，模拟治疗师手法，实现患者自主训练。
其技术方案为
一种智能康复机器人系统，包括本地训练系统1和云平台13，所述本地训练系统1包括机器人控制系统4、康复机器人6和信息采集处理系统14，所述云平台13包括患者数据库10、健康者数据库11和患者状态评价系统12；治疗师2根据患者7综合的信息反馈，针对性地制定治疗方案，并指定机器人控制系统4的训练模式3；机器人控制系统4根据治疗师2指定的训练模式3，以及信息采集处理系统14采集到的机器人运动、力学信息5及患者运动姿态、肌电信号的信息8，来控制康复机器人6对患者7进行训练，并将控制信息反馈给信息采集处理系统14；康复机器人6受控于机器人控制系统4，从而对患者7进行训练，并将机器人运动、力学信息5反馈给信息采集处理系统14；患者7在康复机器人6上进行康复训练，并由信息采集处理系统14分别采集患者运动姿态、肌电信号的信息8；信息采集处理系统14分别采集机器人运动、力学信息5及患者运动姿态、肌电信号的信息8，信息采集处理系统14上传采集的患者7的状态信息和机器人控制系统4的当前训练参数到云平台13，同时分别保存到患者数据库10与健康者数据库11中，并下载云平台13对患者7的状态评价信息和调整后机器人控制系统4的训练参数，然后将患者7的状态评价信息通过患者信息反馈9，以直观形象的形式反馈给治疗师2及患者7，并将调整后的训练参数输出到机器人控制系统4，同时，信息采集处理系统14可以与离线数据库15对患者7的训练过程状态信息与机器人控制系统4的训练参数的数据进行双向交换；患者状态评价系统12综合患者数据库10与健康者数据库11的大数据，对信息采集处理系统14上传的患者7的状态信息和机器人控制系统4的训练参数进行比对调整，然后通过信息采集处理系统14将调整后的训练参数输出到机器人控制系统4，并将患者7状态评价信息经由患者信息反馈9直观形象地反馈给患者7与治疗师2；患者数据库10与健康者数据库11分别储存信息采集系统14上传的历史训练患者7与健康者的状态数据与训练参数，并将其与当前训练患者的状态数据与训练参数经过患者状态评价系统12进行对比调整。
一种智能康复机器人系统的操作方法，包括以下步骤：
训练时，治疗师7依据医生方案选择训练模式3及基本训练参数，机器人控制系统4依据训练模式3，结合信息采集处理系统14的反馈，调整机器人控制系统4的参数控制康复机器人6执行训练；信息采集处理系统14将患者7的状态、训练信息上传至云平台13，由患者状态评价系统12综合大数据对患者7的状态和训练参数进行比对调整，输出到机器人控制系统4，完成康复机器人6的康复训练运动。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明以开发面向临床实用化的康复训练用智能化康复机器人为目标，在机器人基础上开发多功能康复训练机器人，借助传感器采集患者运动姿态和筋电信息，通过云平台建立智能患者评价模型，最终将该模型与机器人控制系统相结合，开发融合患者智能评价的智能化康复机器人，模拟治疗师手法，实现患者自主训练。
附图说明
图1为本发明一种智能康复机器人系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对发明的技术方案作进一步详细说明。
参照图1，一种智能康复机器人系统，包括本地训练系统1和云平台13，所述本地训练系统1包括机器人控制系统4、康复机器人6和信息采集处理系统14，所述云平台13包括患者数据库10、健康者数据库11和患者状态评价系统12；治疗师2根据患者7综合的信息反馈，针对性地制定治疗方案，并指定机器人控制系统4的训练模式3；机器人控制系统4根据治疗师2指定的训练模式3，以及信息采集处理系统14采集到的机器人运动、力学信息5及患者运动姿态、肌电信号的信息8，来控制康复机器人6对患者7进行训练，并将控制信息反馈给信息采集处理系统14；康复机器人6受控于机器人控制系统4，从而对患者7进行训练，并将机器人运动、力学信息5反馈给信息采集处理系统14；患者7在康复机器人6上进行康复训练，并由信息采集处理系统14分别采集患者运动姿态、肌电信号的信息8；信息采集处理系统14分别采集机器人运动、力学信息5及患者运动姿态、肌电信号的信息8，信息采集处理系统14上传采集的患者7的状态信息和机器人控制系统4的当前训练参数到云平台13，同时分别保存到患者数据库10与健康者数据库11中，并下载云平台13对患者7的状态评价信息和调整后机器人控制系统4的训练参数，然后将患者7的状态评价信息通过患者信息反馈9，以直观形象的形式反馈给治疗师2及患者7，并将调整后的训练参数输出到机器人控制系统4，同时，信息采集处理系统14可以与离线数据库15对患者7的训练过程状态信息与机器人控制系统4的训练参数的数据进行双向交换；患者状态评价系统12综合患者数据库10与健康者数据库11的大数据，对信息采集处理系统14上传的患者7的状态信息和机器人控制系统4的训练参数进行比对调整，然后通过信息采集处理系统14将调整后的训练参数输出到机器人控制系统4，并将患者7状态评价信息经由患者信息反馈9直观形象地反馈给患者7与治疗师2；患者数据库10与健康者数据库11分别储存信息采集系统14上传的历史训练患者7与健康者的状态数据与训练参数，并将其与当前训练患者的状态数据与训练参数经过患者状态评价系统12进行对比调整。
一种智能康复机器人系统的操作方法，包括以下步骤：
训练时，治疗师7依据医生方案选择训练模式3及基本训练参数，机器人控制系统4依据训练模式3，结合信息采集处理系统14的反馈，调整机器人控制系统4的参数控制康复机器人6执行训练；信息采集处理系统14将患者7的状态、训练信息上传至云平台13，由患者状态评价系统12综合大数据对患者7的状态和训练参数进行比对调整，输出到机器人控制系统4，完成康复机器人6的康复训练运动。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。
Claims (2)
1.一种智能康复机器人系统，其特征在于：包括本地训练系统和云平台，所述本地训练系统包括机器人控制系统、康复机器人和信息采集处理系统，所述云平台包括患者数据库、健康者数据库和患者状态评价系统；治疗师根据患者综合的信息反馈，针对性地制定治疗方案，并指定机器人控制系统的训练模式；机器人控制系统根据治疗师指定的训练模式，以及信息采集处理系统采集到的机器人运动、力学信息及患者运动姿态、肌电信号的信息，来控制康复机器人对患者进行训练，并将控制信息反馈给信息采集处理系统；康复机器人受控于机器人控制系统，从而对患者进行训练，并将机器人运动、力学信息反馈给信息采集处理系统；患者在康复机器人上进行康复训练，并由信息采集处理系统分别采集患者运动姿态、肌电信号的信息；信息采集处理系统分别采集机器人运动、力学信息及患者运动姿态、肌电信号的信息，信息采集处理系统上传采集的患者的状态信息和机器人控制系统的当前训练参数到云平台，同时分别保存到患者数据库与健康者数据库中，并下载云平台对患者的状态评价信息和调整后机器人控制系统的训练参数，然后将患者的状态评价信息通过患者信息反馈，以直观形象的形式反馈给治疗师及患者，并将调整后的训练参数输出到机器人控制系统，同时，信息采集处理系统可以与离线数据库对患者的训练过程状态信息与机器人控制系统的训练参数的数据进行双向交换；患者状态评价系统综合患者数据库与健康者数据库的大数据，对信息采集处理系统上传的患者的状态信息和机器人控制系统的训练参数进行比对调整，然后通过信息采集处理系统将调整后的训练参数输出到机器人控制系统，并将患者状态评价信息经由患者信息反馈直观形象地反馈给患者与治疗师；患者数据库与健康者数据库分别储存信息采集系统上传的历史训练患者与健康者的状态数据与训练参数，并将其与当前训练患者的状态数据与训练参数经过患者状态评价系统进行对比调整。
2.一种权利要求1所述的智能康复机器人系统的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：
训练时，治疗师依据医生方案选择训练模式及基本训练参数，机器人控制系统依据训练模式，结合信息采集处理系统的反馈，调整机器人控制系统的参数控制康复机器人执行训练；信息采集处理系统将患者的状态、训练信息上传至云平台，由患者状态评价系统综合大数据对患者的状态和训练参数进行比对调整，输出到机器人控制系统，完成康复机器人的康复训练运动。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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