CN110292748B - 双边协调训练系统和控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双边协调训练系统和控制方法，双边协调训练控制方法包括：接收上位机发送的训练指令；根据训练指令，确定机器人的三自由度双边运动机构的目标运动信息；控制三自由度双边运动机构基于目标运动信息进行对应的运动，并将训练过程中产生的训练数据及运行状态信息发送至上位机；其中，训练指令包括双边无关联运动训练指令、双边柔性关联运动训练指令或双边刚性关联运动训练指令。利用该方法，既可以实现对肢体运动功能障碍人群进行康复训练和双边协调训练，进行脑功能重塑，又可以对普通人群进行肢体双边协调训练，提高肢体协调运动的能力，开发脑区。

Description

双边协调训练系统和控制方法
技术领域
本发明实施例涉及机器人技术领域，尤其涉及一种双边协调训练系统和控制方法。
背景技术
协调是指人体左右双边产生平滑、准确、有控制的运动的能力，而运动功能的发育与脑的形态及功能的发育密切相关。对肢体进行协调性训练，尤其是进行上肢协调训练，有利于开发脑区，实现脑功能重塑，保证上肢正常运动。
随着我国老龄化进程加快，由于心脑血管疾病使中老年患有偏瘫，造成肢体运动功能障碍的人数不断增多。同时，随着交通运输业的不断发展，因交通事故造成肢体损伤的患者也越来越多。对于肢体功能障碍患者，除了早期进行必要的手术治疗和药物治疗外，后期科学的康复训练对于肢体功能的恢复也是至关重要的。目前进行康复训练的常规康复机器人多为单侧肢体康复训练机器人，无法对患者进行肢体双边协调性训练。除此之外，随着人们生活节奏的加快，长期伏案作业，缺乏必要的肢体运动，久而久之肢体活动范围越来越小，出现相应的功能衰退等疾病，而且日常运动中人们很少进行肢体双边协调性训练，缺乏相应的双边协调训练设备。
发明内容
本发明实施例提供一种双边协调训练系统和控制方法，以实现适用于所有人群进行肢体双边协调训练，提高肢体双边协调运动能力的功能。
第一方面，本发明实施例提供了一种双边协调训练系统，所述系统包括：主控制器、力传感组件以及机器人，其中，所述主控制器分别与所述力传感组件及机器人连接；
所述机器人，包括：底座、固设在底座上的位置调整机构以及通过金属板衔接的三自由度双边运动机构；
所述力传感组件，与所述三自由度双边运动机构连接，用于检测所述三自由度双边运动机构的受力信息，并发送至所述主控制器；
所述主控制器，用于根据所述受力信息确定所述三自由度双边运动机构的目标运动信息，并控制所述三自由度双边运动机构基于所述目标运动信息运动。
第二方面，本发明实施例提供了一种双边协调训练控制方法，应用于本发明任意实施例提供的双边协调训练系统中的主控制器，所述方法包括：
接收上位机发送的训练指令；
根据所述训练指令，确定机器人的三自由度双边运动机构的目标运动信息；
控制所述三自由度双边运动机构基于所述目标运动信息进行对应的运动，并将训练过程中产生的训练数据及运行状态信息发送至所述上位机；
其中，所述训练指令包括双边无关联运动训练指令、双边柔性关联运动训练指令或双边刚性关联运动训练指令。
本发明实施例通过设置有三自由度双边运动机构的机器人，并将其与力传感组件和主控制器相连接，由主控制器根据力传感组件检测的三自由度双边运动机构的受力信息，确定三自由度双边运动机构的目标运动信息，并控制三自由度双边运动机构基于目标运动信息运动。解决目前缺乏适用于所有人群进行双边协调训练的设备的问题，实现了既可以对肢体运动功能障碍人群进行康复训练和双边协调训练，进行脑功能重塑，又可以对普通人群进行肢体双边协调训练，提高肢体协调运动的能力，开发脑区。
附图说明
图1a是本发明实施例一中的一种双边协调训练系统示意图；
图1b是本发明实施例一中机器人的机械结构示意图；
图2是本发明实施例二中的一种双边协调训练系统示意图；
图3a是本发明实施例二中的双边无关联运动对应的双手协调接苹果训练游戏引导画面；
图3b是本发明实施例二中的双边柔性关联运动对应的模拟拉力器训练游戏引导画面；
图3c是本发明实施例二中的双边刚性关联运动对应的模拟移动刚性物体训练游戏引导画面；
图4是本发明实施例三中的应用双边协调训练系统进行双边无关联运动训练的控制流程图；
图5是本发明实施例三中的应用双边协调训练系统进行双边柔性关联运动训练的控制流程图；
图6是本发明实施例三中的应用双边协调训练系统进行双边刚性关联运动训练的控制流程图；
图7是本发明实施例四中的一种双边协调训练控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。此外，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1a为本发明实施例一提供的双边协调训练系统示意图，本实施例可适用于对所有人群进行肢体双边协调训练的情况，其中肢体双边协调训练可以为上肢双边协调训练，也可以为下肢双边协调训练，如图1a所示，双边协调训练系统包括：
主控制器120、力传感组件110以及机器人130，其中，主控制器120分别与力传感组件110及机器人130连接。
进一步地，机器人130，包括：底座1303、固设在底座1303上的位置调整机构1302以及三自由度双边运动机构1301。可选的，机器人130可以为双边协调训练机器人，包括双边直角坐标机器人、双边机械臂或双边并联机器人等双边机器人。如图1b所示，图1b示出了本发明实施例中机器人的机械结构示意图。本发明实施例中均以双边协调训练机器人为例进行介绍，当为双边协调训练机器人时，即为机器人。需要说明的是，本发明实施例仅以双边协调训练机器人为例，但不限于双边协调训练机器人。
其中，三自由度双边运动机构1301通过金属板与位置调整机构1302衔接，三自由度双边运动机构1301包括：一对x轴运动模组13013、一对y轴运动模组13014、一对z轴运动模组13015、分别与各z轴运动模组13015末端螺丝连接的支撑台13012及末端执行器13011。
可选的，末端执行器13011可以为操作手柄。本发明实施例中均以操作手柄为例进行介绍，当为操作手柄时，即为末端执行器。需要说明的是，本发明实施例仅以操作手柄为例，但不限于操作手柄。
可选的，操作手柄13011包括与各z轴运动模组13015末端螺丝连接的左右两个手柄13011，并且设置有对应操作手柄13011的左右两个支撑台13012。该支撑台13012可以为手腕支撑台。当每对x轴运动模组13013、y轴运动模组13014、z轴运动模组13015均处于各自的坐标轴原点时，以左操作手柄13011顶端中心点为原点，建立笛卡尔左手坐标系，其x轴正方向指向右操作手柄；以右操作手柄13011顶端中心点为原点，建立笛卡尔右手坐标系，其x轴正方向指向左操作手柄。
其中，位置调整机构1302，包括：升降柱13021和电推杆13022。
可选的，升降柱13021，固设于底座1303上并与金属板衔接，用于调节三自由度双边运动机构1301的高度；电推杆13022，设置于三自由度双边运动机构1301底面，用于调节三自由度双边运动机构1301的倾斜角度。通过调节升降柱13021和电推杆13022，以提高训练者在使用双边协调训练机器人130进行双边协调训练时的舒适度。
进一步地，力传感组件110，与三自由度双边运动机构1301连接，用于检测三自由度双边运动机构1301的受力信息，并发送至主控制器120。可选的，力传感组件110可以包括力传感器及配套的信号放大器，通过力传感器与信号放大器的配合使用，检测三自由度双边运动机构1301的受力信息，并发送至主控制器120。
力传感组件110与三自由度双边运动机构1301中的操作手柄13011一一对应连接，用于检测双边协调训练时相应操作手柄上13011的受力大小和受力方向。
可选的，力传感组件110为左侧和右侧两个力传感组件110，分别与训练者左右操作手柄13011对应连接。左侧力传感组件110用于检测相应左操作手柄上13011的受力大小和受力方向，并发送至主控制器120；右侧力传感组件110用于检测相应右操作手柄13011上的受力大小和受力方向，并发送至主控制器120。其中，受力大小可以为训练者在操作手柄13011上施加的力沿坐标系中x轴、y轴和z轴的合力大小；受力方向可以为训练者在操作手柄13011上施加的力沿坐标系中x轴、y轴和z轴的合力方向。
进一步地，主控制器120，用于根据受力信息确定三自由度双边运动机构1301的目标运动信息，并控制三自由度双边运动机构1301基于目标运动信息运动。可选的，主控制器120可以为NI公司生产的CompactRIO-9047控制器。
可选的，主控制器120，根据各力传感组件110所反馈相应操作手柄13011的受力大小和受力方向，确定各x轴运动模组13013、y轴运动模组13014及z轴运动模组13015的运动位移；控制各x轴运动模组13013、y轴运动模组13014及z轴运动模组13015以相应的运动位移进行移动。
具体可以理解为，主控制器120根据左右侧力传感器组件所反馈的相应操作手柄13011的受力大小和受力方向，经过数据处理后，控制双边协调训练机器人130的三自由度双边运动机构1301以三种不同的运动模式进行运动，其中，三种运动模式分别为：双边无关联运动、双边柔性关联运动和双边刚性关联运动。
具体地，双边无关联运动，是指左右操作手柄13011在运动不碰撞的前提下，左右操作手柄受力大小和受力方向无关联。对应的双边无关联运动控制策略为：训练者分别对左右操作手柄13011施加力，左右力传感器组件检测相应左右操作手柄13011上的受力大小和方向，并发送给主控制器120，主控制器120根据左右操作手柄13011上的受力大小和方向，分别计算出对应x轴运动模组13013、y轴运动模组13014及z轴运动模组13015的运动位移，并控制各x轴运动模组13013、y轴运动模组13014及z轴运动模组13015以相应的运动位移进行移动。
双边柔性关联运动，是指左右操作手柄13011在运动不碰撞的前提下，模拟左右操作手柄13011间存在模拟物理内力，此模拟物理内力根据左右操作手柄13011所模拟的物体确定，比如，将左右操作手柄13011模拟为拉力器，拉力器的模拟手柄间通过弹簧连接，则模拟物理内力为弹簧施加给左右模拟手柄的力，此时，左右操作手柄13011的受力大小和受力方向通过模拟物理内力柔性关联。对应的双边柔性关联运动控制策略为：训练者分别对左右操作手柄13011施加力，左右力传感器组件检测相应左右操作手柄13011上的受力大小和方向，并发送给主控制器120。主控制器120根据当前左右操作手柄13011的实际位置坐标，计算左右操作手柄13011间的模拟物理内力，并根据计算得到的模拟物理内力以及传感器组件发送的左右操作手柄13011上的受力大小和方向，分别计算出对应x轴运动模组13013、y轴运动模组13014及z轴运动模组13015的运动位移，并控制各x轴运动模组13013、y轴运动模组13014及z轴运动模组13015以相应的运动位移进行移动。
双边刚性关联运动，是指左右操作手柄13011在运动不碰撞的前提下，模拟左右操作手柄13011间为刚性连接，在控制三自由度双边运动机构1301运动过程中，左右操作手柄13011间的相对位置不发生改变。对应的双边刚性关联运动控制策略为：训练者分别对左右操作手柄13011施加力，左右力传感器组件检测相应左右操作手柄13011上的受力大小和方向，并发送给主控制器120，主控制器120根据左右操作手柄13011上的受力大小和方向计算左右操作手柄13011分别受到的合力，进而根据合力分别计算出对应x轴运动模组13013、y轴运动模组13014及z轴运动模组13015的运动位移，并控制各x轴运动模组13013、y轴运动模组13014及z轴运动模组13015以相应的运动位移进行移动。
本发明实施例通过设置有三自由度双边运动机构的机器人，并将其与力传感组件和主控制器相连接，由主控制器根据力传感组件检测的三自由度双边运动机构的受力信息，确定三自由度双边运动机构的目标运动信息，并控制三自由度双边运动机构基于目标运动信息运动。解决目前缺乏适用于所有人群进行双边协调训练的设备的问题，实现了既可以对肢体运动功能障碍人群进行康复训练和双边协调训练，进行脑功能重塑，又可以对普通人群进行双边协调训练，提高肢体协调运动的能力，开发脑区。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的双边协调训练系统示意图，在上述实施例的基础上，双边协调训练系统还包括：上位机140和声光刺激设备150。如图2所示。双边协调训练系统包括：主控制器120、力传感组件110以及双边协调训练机器人130、上位机140以及声光刺激设备150。
其中，主控制器120分别与力传感组件110及双边协调训练机器人130连接，上位机140与主控制器120相连，声光刺激设备150与上位机140相连。
双边协调训练机器人130，包括：底座1303、固设在底座上的位置调整机构1302以及通过金属板衔接的三自由度双边运动机构1301；
力传感组件110，与三自由度双边运动机构1301连接，用于检测三自由度双边运动机构1301的受力信息，并发送至主控制器120；
主控制器120，用于根据受力信息确定三自由度双边运动机构1301的目标运动信息，并控制三自由度双边运动机构1301基于目标运动信息运动。
进一步地，上位机140，可以用于向主控制器120下达训练指令，以唤醒主控制器120；还用于接收所述主控制器120反馈的训练数据及运行状态信息。可选的，上位机140可以是个人计算机(Personal Computer，PC)。上位机140与主控制器120可以通过应用程序编程接口(Application Programming Interface，API)进行通信。
其中，上位机140向主控制器120下达的训练指令包括双边无关联运动训练指令、双边柔性关联运动训练指令或双边刚性关联运动训练指令。当上位机140向主控制器120下达双边无关联运动训练指令后，主控制器120控制双边协调训练机器人130中的三自由度双边运动机构1301进行双边无关联运动；当上位机140向主控制器120下达双边柔性关联运动训练指令后，主控制器120控制双边协调训练机器人130中的三自由度双边运动机构1301进行双边柔性关联运动；当上位机140向主控制器120下达双边刚性关联运动训练指令后，主控制器120控制双边协调训练机器人130中的三自由度双边运动机构1301进行双边刚性关联运动。
基于上述实施例，双边协调训练机器人130的三自由度双边运动机构1301有三种不同的运动模式，根据训练者对运动模式的选择，上位机140向主控制器120下达对应的训练指令，从而使主控制器120进行不同的运动模式控制来实现双边无关联运动、双边柔性关联运动或双边刚性关联运动。并且在运动过程中，主控制器120实时反馈训练数据及运行状态信息给上位机140。上位机140可以根据运行状态信息对整个训练过程中的系统运行状态进行监控，在训练结束时，保存训练数据，通过训练数据对训练者的训练效果进行有效评估。
进一步地，声光刺激设备150，用于向训练者提供音频及图像信息，以使训练者根据音频及图像信息结合双边协调训练机器人130进行双边协调训练；还用于接收所述上位机140反馈的双边协调训练机器人130的当前运动信息，并将当前运动信息以图像形式展示。
可选的，声光刺激设备150包括具备左右声道的扬声器、显示屏以及与上位机140连接的声光控制器。
具体的，声光控制器，控制扬声器播放训练引导音频，以及控制显示屏显示训练引导画面，以使训练者进入对应的训练模式。可选的，声光控制器，可以控制左右声道的扬声器播放不同程度的声音刺激，以引导训练者进行不同模式的训练。
可选的，将上述双边无关联运动、双边柔性关联运动或双边刚性关联运动模拟为三个不同的游戏，分别为双手协调接苹果训练游戏、模拟拉力器训练游戏和模拟移动刚性物体训练游戏，通过上位机140预先设置对应的训练参数，使声光刺激设备150按照上位机140预设的训练参数进行训练引导画面展示，分别如图3a、图3b和图3c所示。
具体地，上位机140还预设了对应三种不同运动模式的训练参数，当训练者通过上位机140的初始显示页面选择其中一种运动模式后，上位机140将对应此运动模式的训练参数发送至声光刺激设备150，以使声光刺激设备150按照上位机140预设的训练参数进行训练引导画面展示，以使训练者进入对应的训练模式。可选的，预先设置了对应三种不同运动模式的训练参数可以包括声光刺激设备150中所需显示的画面参数信息，比如，在双手协调接苹果训练游戏中，通过声光刺激设备150显示左右半平面中随机掉落的两个苹果，以及对应的用于接苹果的两个篮子图案；在模拟拉力器训练游戏中，通过声光刺激设备150显示模拟拉力器的图案；在模拟移动刚性物体训练游戏中，通过声光刺激设备150显示随机掉落的一个苹果，以及对应的用于接苹果的一个篮子图案。可选的，针对双手协调接苹果训练游戏和模拟移动刚性物体训练游戏，上位机140中还可以对应预设游戏难度系数、游戏得分、准确率和游戏倒计时等训练参数。
可选的，该双边协调训练系统，还可以包括限位开关、空气开关和电源。
具体的，限位开关，用于限制x轴运动模组13013、所述y轴运动模组13014、所述z轴运动模组13015的运动范围，以保障双边协调训练机器人130在安全范围内运动。
空气开关，用于防止训练者意外触电导致的危险。
电源可以包括220V交流转24V直流开关电源和220V交流转48V直流开关电源；220V交流转24V直流开关电源，用于为主控制器120、限位开关和双边协调训练机器人130中的伺服电机抱闸供电；220V交流转48V直流开关电源，用于为双边协调训练机器人130中的伺服电机供电。
本发明实施例由设置有三自由度双边运动机构的机器人、力传感组件、主控制器、上位机和声光刺激设备，构成了双边协调训练系统。解决目前缺乏适用于所有人群进行双边协调训练的设备的问题，实现了既可以对肢体运动功能障碍人群进行康复训练和双边协调训练，进行脑功能重塑，又可以对普通人群进行双边协调训练，提高肢体协调运动的能力，开发脑区。
实施例三
本发明实施例在上述实施例的基础上，更加详细的描述了采用双边协调训练系统分别进行双边无关联运动、双边柔性关联运动和双边刚性关联运动训练的控制流程。
图4是本发明实施例三中的应用双边协调训练系统进行双边无关联运动训练的控制流程图，如图4所示，具体包括以下步骤：
S402，双边无关联运动训练参数初始化。
双边无关联运动训练，是模拟双边协调训练过程中，左右操作手柄13011间无关联。
可选的，在上位机140中预设了对应不同运动模式的训练参数。训练者通过上位机140的初始显示页面选择双边无关联运动模式后，上位机140将对应此运动模式的预设训练参数发送至声光刺激设备150的声光控制器，对双边无关联运动训练参数进行初始化。可选的，双边无关联运动训练参数可以包括两个苹果随机掉落的位置，以及两个篮子的位置；还可以包括游戏难度系数、游戏得分、准确率和游戏倒计时等训练参数。
S404，声光刺激设备显示屏显示双边无关联运动引导画面。
声光控制器控制扬声器播放双边无关联运动引导音频，以及控制显示屏显示双边无关联运动引导画面，以使训练者进入对应的双边无关联运动模式。
可选的，双边无关联运动引导画面显示设置在界面的左右半平面中随机位置掉落的两个苹果图案，以及设置在界面的左右半平面下方的对应的用于接苹果的两个篮子图案，其中，在双边无关联运动训练中，将左右操作手柄13011模拟为双边无关联运动引导画面中所显示的左右两个篮子。
可选的，双边无关联运动引导画面还可以显示游戏难度系数、游戏得分、准确率和游戏倒计时等信息。
S406，训练者左右肢体分别对左右操作手柄施加力。
训练者根据双边无关联运动引导画面，预将双边无关联运动引导画面中的篮子移动到对应掉落的苹果下方，以达到接住苹果的目的。因此需要对三自由度双边运动机构1301的左右操作手柄13011施加力，以带动操作手柄13011运动。
S408，力传感组件检测左右操作手柄的双边无关联运动受力信息，并发送至主控制器。
其中，双边无关联运动受力信息包括操作手柄13011上的双边无关联运动受力大小和双边无关联运动受力方向。
具体可以理解为，左右操作手柄13011中对应连接有左侧和右侧力传感组件110，力传感组件110可以包括力传感器和信号放大器。左侧力传感组件110中的左侧力传感器，将检测到的左操作手柄13011上的双边无关联运动受力大小和双边无关联运动受力方向，经左侧信号放大器发送至主控制器120；右侧力传感组件110中的右侧力传感器，将检测到的右操作手柄13011上的双边无关联运动受力大小和双边无关联运动受力方向，经右侧信号放大器发送至主控制器120。
S410，主控制器根据左右侧操作手柄的双边无关联运动受力信息，计算得到控制机器人运动的双边无关联运动信息，并发送至上位机。
其中，双边无关联运动信息包括操作手柄13011的实际位置坐标，以及操作手柄13011的期望位移和偏差位移。
具体可以理解为，针对左操作手柄13011，主控制器120根据左操作手柄13011上的双边无关联运动受力大小和双边无关联运动受力方向，基于导纳控制法计算出左操作手柄13011的位移微分，将位移微分经积分器作用后，得到在当前左操作手柄13011所受双边无关联运动受力大小和双边无关联运动受力方向下，左操作手柄13011沿对应的x轴运动模组13013、y轴运动模组13014及z轴运动模组13015的期望位移；同时，主控制器120获取左操作手柄13011的实际位置坐标，根据左操作手柄13011的实际位置坐标和期望位移，得到偏差位移，将偏差位移进行左右操作手柄13011碰撞检测，若未发生碰撞，则控制左操作手柄13011沿对应的x轴运动模组13013、y轴运动模组13014及z轴运动模组13015以相应的偏差位移进行移动；并且在此运动控制过程中，将实时获取的左操作手柄13011的实际位置坐标，以及碰撞检测信息发送至上位机140。
同理，针对右操作手柄13011，主控制器120根据右操作手柄13011上的双边无关联运动受力大小和双边无关联运动受力方向，基于导纳控制法计算出右操作手柄13011的位移微分，将位移微分经积分器作用后，得到在当前右操作手柄13011所受双边无关联运动受力大小和双边无关联运动受力方向下，右操作手柄13011沿对应的x轴运动模组13013、y轴运动模组13014及z轴运动模组13015的期望位移；同时，主控制器120获取右操作手柄13011的实际位置坐标，根据右操作手柄13011的实际位置坐标和期望位移，得到偏差位移，将偏差位移进行右操作手柄13011碰撞检测，若未发生碰撞，则控制右操作手柄13011沿对应的x轴运动模组13013、y轴运动模组13014及z轴运动模组13015以相应的偏差位移进行移动；并且在此运动控制过程中，将实时获取的右操作手柄13011的实际位置坐标，以及碰撞检测信息发送至上位机140。
可选的，对左右操作手柄13011进行碰撞检测的方法可以为：主控制器120根据得到的左操作手柄13011的偏差位移，得到左操作手柄13011相对于对应坐标系原点沿对应x轴运动模组13013正方向的左偏移分量；根据得到的右操作手柄13011的偏差位移，得到右操作手柄13011相对于对应坐标系原点沿对应x轴运动模组13013正方向的右偏移分量，将左偏移分量和右偏移分量相加，判断是否大于预设的常量，若大于预设的常量，则判断为发生碰撞，主控制器120控制左右操作手柄13011均不进行移动；否则，控制左右操作手柄13011沿对应的x轴运动模组13013、y轴运动模组13014及z轴运动模组13015以相应的偏差位移进行移动。
S412，上位机将双边无关联运动信息发送至声光控制器，由声光控制器确定双边无关联运动信息在显示屏上对应的双边无关联运动待显示坐标，并根据双边无关联运动待显示坐标更新双边无关联运动引导画面。
具体可以理解为，针对左操作手柄13011，上位机140接收主控制器120发送的左操作手柄13011的实际位置坐标，并将左操作手柄13011的实际位置坐标发送给声光刺激设备150中的声光控制器，声光控制器将左操作手柄13011的实际位置坐标，解算为显示屏中对应显示的左侧篮子的双边无关联运动待显示坐标，可选的，双边无关联运动待显示坐标可以为显示屏中对应显示的左侧篮子的当前位置坐标。进而根据双边无关联运动待显示坐标更新双边无关联运动引导画面，即根据左侧篮子的当前位置坐标更新显示屏中左侧篮子的当前位置。
同理，针对右操作手柄13011，上位机140接收主控制器120发送的右操作手柄13011的实际位置坐标，并将右操作手柄13011的实际位置坐标发送给声光刺激设备150中的声光控制器，声光控制器将右操作手柄13011的实际位置坐标，解算为显示屏中对应显示的右侧篮子的双边无关联运动待显示坐标，可选的，双边无关联运动待显示坐标可以为显示屏中对应显示的右侧篮子的当前位置坐标。进而根据双边无关联运动待显示坐标更新双边无关联运动引导画面，即根据右侧篮子的当前位置坐标更新显示屏中右侧篮子的当前位置。
可选的，上位机140接收主控制器120发送的碰撞检测信息，根据碰撞检测信息，对双边协调训练系统的运行安全进行实时监控。
S414，声光控制器判断是否接到苹果。若是，执行S416；若否，执行S406。
可选的，声光控制器通过判断显示屏中苹果最终掉落的位置是否与对应的篮子所在的位置坐标一致，若一致，则判断为接到苹果，执行S416；否则，执行S406。
S416，声光控制器判断训练是否结束。若是，执行S418；若否，执行S404。
可选的，根据预设的游戏倒计时训练参数，当倒计时结束时，声光控制器判断双边无关联运动训练结束，执行S418；否则，执行S404
S418，上位机保存训练数据。
可选的，上位机140保存的训练数据可以包括苹果随机掉落的位置坐标信息，接到苹果时显示屏中对应篮子的位置坐标信息，以及在训练结束时，声光控制器发送的游戏得分和准确率等信息。
图5是本发明实施例三中的应用双边协调训练系统进行双边柔性关联运动训练的控制流程图，如图5所示，具体包括以下步骤：
S502，双边柔性关联运动训练参数初始化。
双边柔性关联运动训练，是模拟双边协调训练过程中，左右操作手柄13011间为柔性连接，可选的，可以模拟柔性连接左右操作手柄13011的模拟物体为弹簧。
可选的，在上位机140中预设了对应不同运动模式的训练参数。训练者通过上位机140的初始显示页面选择双边柔性关联运动模式后，上位机140将对应此运动模式的预设训练参数发送至声光刺激设备150的声光控制器，对双边柔性关联运动训练参数进行初始化。其中，双边柔性关联运动训练参数可以包括模拟拉力器的实际位置，以及对应的模拟拉力器中两模拟手柄所受的拉力。
S504，声光刺激设备显示屏显示双边柔性关联运动引导画面。
声光控制器控制扬声器播放双边柔性关联运动引导音频，以及控制显示屏显示双边柔性关联运动引导画面，以使训练者进入对应的双边柔性关联运动模式。
可选的，双边柔性关联运动引导画面显示设置在界面中的模拟拉力器，其中，在双边柔性关联运动训练中，将双边协调训练机器人130中的左右操作手柄13011模拟为双边柔性关联运动引导画面中所显示的模拟拉力器的两个模拟手柄，左右两个模拟手柄通过模拟物体进行连接，可选的，左右两个模拟手柄可以通过弹簧连接。
可选的，双边柔性关联运动引导画面还可以显示左右模拟手柄的所受的拉力。
S506，训练者左右肢体分别对左右操作手柄施加力。
训练者根据双边柔性关联运动引导画面，通过将双边柔性关联运动引导画面中的弹簧拉伸，以进行双边协调训练。因此需要对三自由度双边运动机构1301的左右操作手柄13011施加力，以带动操作手柄13011运动。
S508，力传感组件检测左右操作手柄的双边柔性关联运动受力信息，并发送至主控制器。
其中，双边柔性关联运动受力信息包括操作手柄13011上的双边柔性关联运动受力大小和双边柔性关联运动受力方向。
具体可以理解为，左右操作手柄13011中对应连接有左侧和右侧力传感组件110，可选的，力传感组件110可以包括力传感器和信号放大器。左侧力传感组件110中的左侧力传感器，将检测到的左操作手柄13011上的双边柔性关联运动受力大小和双边柔性关联运动受力方向，经左侧信号放大器发送至主控制器120；右侧力传感组件110中的右侧力传感器，将检测到的右操作手柄13011上的双边柔性关联运动受力大小和双边柔性关联运动受力方向，经右侧信号放大器发送至主控制器120。
S510，主控制器获取左右侧操作手柄的实际位置信息，根据实际位置信息计算左右侧操作手柄间的模拟物理内力，根据模拟物理内力和双边柔性关联运动受力信息，确定控制机器人运动的双边柔性关联运动信息，并发送至上位机。
其中，双边柔性关联运动信息包括操作手柄13011的实际位置坐标，以及操作手柄13011的期望位移和偏差位移。
具体可以理解为，针对左操作手柄13011，经编码器编码后，主控制器120获取左操作手柄13011的实际位置坐标，根据实际位置信息计算模拟物体施加给左操作手柄13011的模拟物理内力，可选的，模拟物体可以为弹簧，从而得到弹簧施加给左操作手柄13011的模拟物理内力。进而，根据左操作手柄13011上的双边柔性关联运动受力大小和双边柔性关联运动受力方向，以及所受到的模拟物理内力，得到左操作手柄13011所受的合力。将该合力经过导纳控制法计算出左操作手柄13011的位移微分，将位移微分经积分器作用后，得到在当前左操作手柄13011所受双边柔性关联运动受力大小和双边柔性关联运动受力方向下，左操作手柄13011沿对应的x轴运动模组13013、y轴运动模组13014及z轴运动模组13015的期望位移；同时，主控制器120获取左操作手柄13011的实际位置坐标，根据左操作手柄13011的实际位置坐标和期望位移，得到偏差位移，将偏差位移进行左右操作手柄13011碰撞检测，若未发生碰撞，则控制左操作手柄13011沿对应的x轴运动模组13013、y轴运动模组13014及z轴运动模组13015以相应的偏差位移进行移动；并且在此运动控制过程中，将实时获取的左操作手柄13011的实际位置坐标，对应的所受的拉力信息以及碰撞检测信息发送至上位机140。
同理，针对右操作手柄13011，经编码器编码后，主控制器120获取右操作手柄13011的实际位置坐标，根据实际位置信息计算模拟物体施加给右操作手柄13011的模拟物理内力，可选的，模拟物体可以为弹簧，从而得到弹簧施加给右操作手柄13011的模拟物理内力。进而，根据右操作手柄13011上的双边柔性关联运动受力大小和双边柔性关联运动受力方向，以及所受到的模拟物理内力，得到右操作手柄13011所受的合力。将该合力经过导纳控制法计算出右操作手柄13011的位移微分，将位移微分经积分器作用后，得到在当前右操作手柄13011所受双边柔性关联运动受力大小和双边柔性关联运动受力方向下，右操作手柄13011沿对应的x轴运动模组13013、y轴运动模组13014及z轴运动模组13015的期望位移；同时，主控制器120获取右操作手柄13011的实际位置坐标，根据右操作手柄13011的实际位置坐标和期望位移，得到偏差位移，将偏差位移进行右右操作手柄13011碰撞检测，若未发生碰撞，则控制右操作手柄13011沿对应的x轴运动模组13013、y轴运动模组13014及z轴运动模组13015以相应的偏差位移进行移动；并且在此运动控制过程中，将实时获取的右操作手柄13011的实际位置坐标，对应的所受的拉力信息以及碰撞检测信息发送至上位机140。
可选的，对左右操作手柄13011进行碰撞检测的方法可以采用与双边无关联运动中相同的碰撞检测方法。
S512，上位机将双边柔性关联运动信息发送至声光控制器，由声光控制器确定双边柔性关联运动信息在显示屏上对应的双边柔性关联运动待显示坐标，根据双边柔性关联运动待显示坐标更新双边柔性关联运动引导画面。
具体可以理解为，针对左操作手柄13011，上位机140接收主控制器120发送的左操作手柄13011的实际位置坐标，并将左操作手柄13011的实际位置坐标发送给声光刺激设备150中的声光控制器，声光控制器将左操作手柄13011的实际位置坐标，解算为显示屏中对应显示的左侧模拟手柄的双边柔性关联运动待显示坐标，可选的，双边柔性关联运动待显示坐标可以为显示屏中对应显示的左侧模拟手柄的当前位置坐标。进而根据双边柔性关联运动待显示坐标更新双边柔性关联运动引导画面，即根据左侧模拟手柄的当前位置坐标更新显示屏中左侧模拟手柄的当前位置。
同理，针对右操作手柄13011，上位机140接收主控制器120发送的右操作手柄13011的实际位置坐标，并将右操作手柄13011的实际位置坐标发送给声光刺激设备150中的声光控制器，声光控制器将右操作手柄13011的实际位置坐标，解算为显示屏中对应显示的右侧模拟手柄的双边柔性关联运动待显示坐标，可选的，双边柔性关联运动待显示坐标可以为显示屏中对应显示的右侧模拟手柄的当前位置坐标。进而根据双边柔性关联运动待显示坐标更新双边柔性关联运动引导画面，即根据右侧模拟手柄的当前位置坐标更新显示屏中右侧模拟手柄的当前位置。
可选的，上位机140还可以将主控制器120发送的左右操作手柄13011所受的拉力信息，发送给声光控制器，声光控制器控制显示屏对应双边柔性关联运动待显示坐标显示该拉力信息。
可选的，上位机140接收主控制器120发送的碰撞检测信息，根据碰撞检测信息，对双边协调训练系统的运行安全进行实时监控。
S514，声光控制器判断训练是否结束。若是，执行S516；若否，执行S504。
可选的，根据预设的游戏倒计时训练参数，当倒计时结束时，声光控制器判断双边柔性关联运动训练结束，执行S518；否则，执行S504
S516，上位机保存训练数据。
可选的，上位机140保存的训练数据可以包括左右模拟手柄的实时位置坐标信息，以及对应实时位置坐标信息的左右模拟手柄的所受的拉力信息。
图6是本发明实施例三中的应用双边协调训练系统进行双边刚性关联运动训练的控制流程图，如图6所示，具体包括以下步骤：
S602，双边刚性关联运动训练参数初始化。
双边刚性关联运动训练，是模拟左右操作手柄13011间为刚性连接，在双边协调训练过程中，左右操作手柄13011间的相对位置不发生改变。
可选的，训练者通过上位机140的初始显示页面选择双边刚性关联运动模式后，上位机140将对应此运动模式的预设训练参数发送至声光刺激设备150的声光控制器，对双边刚性关联运动训练参数进行初始化。可选的，双边刚性关联运动训练参数可以包括一个苹果随机掉落的位置，以及对应的一个篮子的位置；还可以包括游戏难度系数、游戏得分、准确率和游戏倒计时等训练参数。
S604，声光刺激设备显示屏显示双边刚性关联运动引导画面。
声光控制器控制扬声器播放双边刚性关联运动引导音频，以及控制显示屏显示双边刚性关联运动引导画面，以使训练者进入对应的双边刚性关联运动模式。
可选的，双边刚性关联运动引导画面显示设置在界面中随机位置掉落的一个苹果图案，以及设置在界面下方的对应的用于接苹果的一个篮子图案，其中，在双边刚性关联运动训练中，将左右操作手柄13011刚性关联模拟为双边刚性关联运动引导画面中所显示的一个篮子。
可选的，双边刚性关联运动引导画面还可以显示游戏难度系数、游戏得分、准确率和游戏倒计时等信息。
S606，训练者左右肢体分别对左右操作手柄施加力；
训练者根据双边刚性关联运动引导画面，预将双边刚性关联运动引导画面中的篮子移动到对应掉落的苹果下方，以达到接住苹果的目的。因此需要对三自由度双边运动机构1301的左右操作手柄13011施加力，以带动操作手柄13011运动。
S608，力传感组件检测左右操作手柄的双边刚性关联运动受力信息，并发送至主控制器。
其中，双边刚性关联运动受力信息包括操作手柄13011上的双边刚性关联运动受力大小双边刚性关联运动受力大小和双边刚性关联运动受力方向。
具体可以理解为，左右操作手柄13011中对应连接有左侧和右侧力传感组件110，力传感组件110可以包括力传感器和信号放大器。左侧力传感组件110中的左侧力传感器，将检测到的左操作手柄13011上的双边刚性关联运动受力大小和双边刚性关联运动受力方向，经左侧信号放大器发送至主控制器120；右侧力传感组件110中的右侧力传感器，将检测到的右操作手柄13011上的双边刚性关联运动受力大小双边刚性关联运动受力大小和双边刚性关联运动受力方向，经右侧信号放大器发送至主控制器120。
S610，主控制器根据左右侧操作手柄的双边刚性关联运动受力信息，计算左右侧操作手柄间的合力，根据合力确定控制机器人运动的双边刚性关联运动信息，并发送至上位机。
其中，双边刚性关联运动信息包括操作手柄13011的实际位置坐标，以及操作手柄13011的期望位移和偏差位移。
具体可以理解为，由于左右操作手柄13011为刚性连接，主控制器120根据左操作手柄13011上的双边刚性关联运动受力大小双边刚性关联运动受力大小和双边刚性关联运动受力方向，以及右操作手柄13011上的双边刚性关联运动受力大小双边刚性关联运动受力大小和双边刚性关联运动受力方向，分别计算得到左右操作手柄13011受到的合力。进而，基于导纳控制法，根据左右操作手柄13011受到的合力，计算出左右操作手柄13011的位移微分，将位移微分经积分器作用后，得到在当前合力下，左右操作手柄13011沿各自对应的x轴运动模组13013、y轴运动模组13014及z轴运动模组13015的期望位移；同时，主控制器120获取左右操作手柄13011的实际位置坐标，根据左操作手柄13011的实际位置坐标和期望位移，得到偏差位移，将偏差位移进行左右操作手柄13011碰撞检测，若未发生碰撞，则控制左右操作手柄13011沿各自对应的x轴运动模组13013、y轴运动模组13014及z轴运动模组13015以相同的偏差位移进行移动；并且在此运动控制过程中，将实时获取的左右操作手柄13011的实际位置坐标，以及碰撞检测信息发送至上位机140。
可选的，对左右操作手柄13011进行碰撞检测的方法可以采用与双边无关联运动中相同的碰撞检测方法。
S612，上位机将双边刚性关联运动信息发送至声光控制器，由声光控制器确定双边刚性关联运动信息在显示屏上对应的双边刚性关联运动待显示坐标，并根据双边刚性关联运动待显示坐标更新双边刚性关联运动引导画面。
具体可以理解为，上位机140接收主控制器120发送的左右操作手柄13011的实际位置坐标，并将左右操作手柄13011的实际位置坐标发送给声光刺激设备150中的声光控制器，声光控制器将左右操作手柄13011的实际位置坐标，解算为显示屏中对应显示的篮子的双边刚性关联运动待显示坐标，可选的，双边刚性关联运动待显示坐标可以为显示屏中对应显示的篮子最左端和篮子最右端的当前位置坐标。进而根据双边刚性关联运动待显示坐标更新双边刚性关联运动引导画面，即更新显示屏中篮子的当前位置。
可选的，上位机140接收主控制器120发送的碰撞检测信息，根据碰撞检测信息，对双边协调训练系统的运行安全进行实时监控。
S616，声光控制器判断是否接到苹果。若是，执行S616；若否，执行S606。
可选的，声光控制器通过判断显示屏中苹果最终掉落的位置是否处于篮子最左端位置与篮子最右端位置之间，若是，则判断为接到苹果，执行S616；否则，执行S606。
S616，声光控制器判断训练是否结束。若是，执行S618；若否，执行S606。
可选的，根据预设的游戏倒计时训练参数，当倒计时结束时，声光控制器判断双边刚性关联运动训练结束，执行S618；否则，执行S606
S618，上位机保存训练数据。
可选的，上位机140保存的训练数据可以包括苹果随机掉落的位置坐标信息，接到苹果时显示屏中对应篮子最左端和篮子最右端的位置坐标信息，以及在训练结束时，声光控制器发送的游戏得分和准确率等信息。
本发明实施例所提供三种训练方式，不仅可对普通人群进行肢体协调性训练，以提高人体的肢体双边协调能力，而且可以对肢体运动障碍人群进行康复训练。对于肢体左右侧均有运动障碍的训练者，可采用三种训练方式中的任意一种，进行主动康复训练；对于单侧运动障碍的训练者，可以通过双边刚性关联运动训练方式，由正常侧肢体带动患侧进行康复训练。另外，专业人员还可以根据保存的训练者的训练数据，对其训练效果进行有效评估。
实施例四
图7是本发明实施例四中的一种双边协调训练控制方法的流程图，如图7所示，具体包括如下步骤：
S710，接收上位机发送的训练指令。
其中，训练指令包括双边无关联运动训练指令、双边柔性关联运动训练指令或双边刚性关联运动训练指令。
具体的，上位机140向用户提供运动模式选择界面，包括三种运动模式，分别为：双边无关联运动、双边柔性关联运动或双边刚性关联运动。当用户根据自己的需求或喜好选择其中一种后，上位机140生成对应的训练指令并发送至主控制器120。
S712，根据训练指令，确定机器人的三自由度双边运动机构的目标运动信息。
可选的，当训练指令为双边无关联运动训练指令时，主控制器120获取力传感组件110发送的双边无关联运动受力信息；根据双边无关联运动受力信息得到双边无关联运动信息。
具体的，双边无关联运动下，三自由度双边运动机构1301中左、右操作手柄13011间无关联。主控制器120分别获取力传感组件110发送的，三自由度双边运动机构1301中左、右操作手柄13011所受到的双边无关联运动受力信息，根据左、右操作手柄13011的双边无关联运动受力信息，基于导纳控制法分别计算出左、右操作手柄13011的位移微分，并进一步经积分器作用后，得到左、右操作手柄13011各自对应的期望位移；同时，主控制器120获取经编码器编码后左、右操作手柄13011各自的实际位置坐标，根据左、右操作手柄13011各自对应的实际位置坐标和期望位移，计算得到左、右操作手柄13011各自对应的偏差位移。
可选的，当训练指令为双边柔性关联运动训练指令时，主控制器120获取三自由度双边运动机构1301的实际位置信息以及力传感组件110发送的双边柔性关联运动受力信息；根据实际位置信息计算三自由度双边运动机构所受到的模拟物理内力；根据双边柔性关联运动受力信息和模拟物理内力得到双边柔性关联运动信息。
具体的，双边柔性关联运动下，三自由度双边运动机构1301中左、右操作手柄13011间为柔性连接，可选的，连接左、右操作手柄13011的模拟物体可以为弹簧。主控制器120分别获取力传感组件110发送的受力信息，三自由度双边运动机构1301中左、右操作手柄13011所受到的双边柔性关联运动受力信息；同时，主控制器120获取经编码器编码后左、右操作手柄13011各自的实际位置坐标，根据左、右操作手柄13011各自的实际位置坐标，计算连接左、右操作手柄13011的模拟物体施加给两个手柄的模拟物理内力。可以为弹簧分别施加给左、右操作手柄13011的模拟物理内力。进而根据左、右操作手柄13011各自所受到的双边柔性关联运动受力信息以及模拟物理内力，计算得左、右操作手柄13011各自所受到合力信息，将该合力信息经过导纳控制法计算出左、右操作手柄13011各自的位移微分，将位移微分经积分器作用后，得到左、右操作手柄13011各自对应的期望位移。进而根据左、右操作手柄13011各自对应的实际位置坐标和期望位移，计算得到左、右操作手柄13011各自对应的偏差位移。
可选的，当训练指令为双边刚性关联运动训练指令时，主控制器120获取力传感组件110发送的双边刚性关联运动受力信息；根据双边刚性关联运动受力信息计算三自由度双边运动机构1301受到的合力信息；根据合力信息得到双边刚性关联运动信息。
具体的，双边刚性关联运动下，三自由度双边运动机构1301中左、右操作手柄13011间为刚性连接，即左、右操作手柄13011间的相对位置始终不变。主控制器120分别获取力传感组件110发送的，三自由度双边运动机构1301中左、右操作手柄13011所受到的双边刚性关联运动受力信息；根据两个手柄各自的双边刚性关联运动受力信息计算得到左、右操作手柄13011之间受到的合力，进而，基于导纳控制法，根据左、右操作手柄13011之间受到的合力，计算出左、右操作手柄13011相同的位移微分，将位移微分经积分器作用后，得到在当前合力下，左、右操作手柄13011对应的相同的期望位移；同时，主控制器120获取经编码器编码后左、右操作手柄13011的实际位置坐标，根据左、右操作手柄13011的实际位置坐标和期望位移，得到左、右操作手柄13011相同的偏差位移。
S714，控制三自由度双边运动机构基于目标运动信息进行对应的运动，并将训练过程中产生的训练数据及运行状态信息发送至上位机。
可选的，主控制器120根据双边无关联运动信息、双边柔性关联运动信息或双边刚性关联运动信息控制三自由度双边运动机构1301进行对应的运动，并将双边无关联运动训练、双边柔性关联运动训练或双边刚性关联运动训练过程中产生的训练数据及运行状态信息发送至上位机140。
在上述实施例的基础上，当为双边无关联运动时，主控制器120得到左、右操作手柄13011各自对应的偏差位移后，将两个偏差位移进行左、右操作手柄13011碰撞检测，若未发生碰撞，则控制左、右操作手柄13011按照各自对应的偏差位移进行移动。并且在双边无关联运动控制过程中，主控制器120将实时获取的左、右操作手柄13011的实际位置坐标，以及碰撞检测信息发送至上位机140。
在上述实施例的基础上，当为双边柔性关联运动时，主控制器120得到左、右操作手柄13011各自对应的偏差位移后，将两个偏差位移进行左、右操作手柄13011碰撞检测，若未发生碰撞，则控制左、右操作手柄13011按照各自对应的偏差位移进行移动。并且在双边柔性关联运动控制过程中，将实时获取的左、右操作手柄13011的实际位置坐标，以及在对应实际位置坐标下左、右操作手柄13011所受的拉力信息、碰撞检测信息发送至上位机140。
在上述实施例的基础上，当为双边刚性关联运动时，主控制器120得到左、右操作手柄13011相同的偏差位移后，将偏差位移进行左、右操作手柄13011碰撞检测，若未发生碰撞，则控制左右操作手柄13011以相同的偏差位移进行移动。并且在双边刚性关联运动控制过程中，将实时获取的左、右操作手柄13011的实际位置坐标，以及碰撞检测信息发送至上位机140。
需要说明的是，在上述实施例的基础上，在双边无关联运动、双边柔性关联运动或双边刚性关联运动控制下，根据偏差位移进行左、右操作手柄13011碰撞检测时，不仅需要检测基于偏差位移进行运动后，左、右操作手柄13011之间的相对位置是否发生碰撞，而且需要检测左、右操作手柄13011是否在双边协调训练机器人的安全范围内进行运动。
本发明实施例，根据不同的训练指令，确定对应的控制策略，从而控制机器人实现双边无关联运动、双边柔性关联运动或双边刚性关联运动。日常生活中双手合作完成一项任务时通常是三种运动模式的集合，根据训练者的需求，对三种训练模式进行选择，从而可以完成更加有针对性的协调训练。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种双边协调训练系统，其特征在于，所述系统包括：主控制器、力传感组件以及机器人，其中，所述主控制器分别与所述力传感组件及所述机器人连接；
所述机器人，包括：底座、固设在底座上的位置调整机构以及三自由度双边运动机构；所述三自由度双边运动机构通过金属板与所述位置调整机构衔接，所述三自由度双边运动机构包括：一对x轴运动模组、一对y轴运动模组、一对z轴运动模组、分别与各所述z轴运动模组末端螺丝连接的支撑台及末端执行器；
所述力传感组件，与所述三自由度双边运动机构连接，用于检测所述三自由度双边运动机构的受力信息，并发送至所述主控制器；其中，所述力传感组件与所述末端执行器一一对应连接，用于检测肢体双边训练时相应末端执行器上的受力大小和受力方向；
所述主控制器，用于根据所述受力信息确定所述三自由度双边运动机构的目标运动信息，并控制所述三自由度双边运动机构基于所述目标运动信息运动，包括：根据各所述力传感组件所反馈的相应末端执行器的受力大小和受力方向，确定各所述x轴运动模组、y轴运动模组及z轴运动模组的运动位移；以及，控制各所述x轴运动模组、y轴运动模组及z轴运动模组以相应的运动位移进行移动；
还包括：上位机，
所述上位机，用于向所述主控制器下达不同的训练指令，以唤醒所述主控制器；还用于接收所述主控制器反馈的训练数据及运行状态信息；
其中，所述训练指令包括双边无关联运动训练指令、双边柔性关联运动训练指令或双边刚性关联运动训练指令。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述位置调整机构，包括：升降柱和电推杆；
所述升降柱，固设于所述底座上并与所述金属板衔接，用于调节所述三自由度双边运动机构的高度；
所述电推杆，设置于所述三自由度双边运动机构底面，用于调节所述三自由度双边运动机构的倾斜角度。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：声光刺激设备，
所述声光刺激设备，与所述上位机相连，用于向训练者提供音频及图像信息，以使训练者根据音频及图像信息结合所述机器人进行双边协调训练；还用于接收所述上位机反馈的所述机器人的当前运动信息，并将所述当前运动信息以图像形式展示。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述声光刺激设备包括：具备扬声器、显示屏以及与所述上位机连接的声光控制器；
所述声光控制器，用于控制所述扬声器播放双边无关联运动引导音频，以及控制所述显示屏显示双边无关联运动引导画面，以使训练者进入对应的双边无关联运动模式；
所述上位机，用于接收所述主控制器发送的双边无关联运动信息，并将所述双边无关联运动信息发送至所述声光控制器，其中，所述双边无关联运动信息由所述主控制器根据训练者在所述双边无关联运动模式下的双边无关联运动受力信息获得；
所述声光控制器，还用于接收所述双边无关联运动信息，确定所述双边无关联运动信息在所述显示屏上对应的双边无关联运动待显示坐标，并根据所述双边无关联运动待显示坐标更新所述双边无关联运动引导画面。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，
所述声光控制器，用于控制所述扬声器播放双边柔性关联运动引导音频，以及控制所述显示屏显示双边柔性关联运动引导画面，以使训练者进入对应的双边柔性关联运动模式；
所述上位机，用于接收所述主控制器发送的双边柔性关联运动信息，并将所述双边柔性关联运动信息发送至所述声光控制器，其中，所述双边柔性关联运动信息由所述主控制器根据训练者在所述双边柔性关联运动模式下的双边柔性关联运动受力信息获得；
所述声光控制器，还用于接收所述双边柔性关联运动信息，确定所述双边柔性关联运动信息在所述显示屏上对应的双边柔性关联运动待显示坐标，并根据所述双边柔性关联运动待显示坐标更新所述双边柔性关联运动引导画面。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，
所述声光控制器，用于控制所述扬声器播放双边刚性关联运动引导音频，以及控制所述显示屏显示双边刚性关联运动引导画面，以使训练者进入对应的双边刚性关联运动模式；
所述上位机，用于接收所述主控制器发送的双边刚性关联运动信息，并将所述双边刚性关联运动信息发送至所述声光控制器，所述双边刚性关联运动信息由所述主控制器根据训练者在所述双边刚性关联运动模式下的双边刚性关联运动受力信息获得；
所述声光控制器，还用于接收所述双边刚性关联运动信息，确定所述双边刚性关联运动信息在所述显示屏上对应的双边刚性关联运动待显示坐标，并根据所述双边刚性关联运动待显示坐标更新所述双边刚性关联运动引导画面。
7.一种双边协调训练控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-6任一项所述的双边协调训练系统中的主控制器，所述方法包括：
接收上位机发送的训练指令；
根据所述训练指令，确定机器人的三自由度双边运动机构的目标运动信息；
控制所述三自由度双边运动机构基于所述目标运动信息进行对应的运动，并将训练过程中产生的训练数据及运行状态信息发送至所述上位机；
其中，所述训练指令包括双边无关联运动训练指令、双边柔性关联运动训练指令或双边刚性关联运动训练指令。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述主控制器根据所述训练指令，确定机器人的三自由度双边运动机构的目标运动信息的步骤，包括：
当所述训练指令为双边无关联运动训练指令时，获取力传感组件发送的双边无关联运动受力信息；
根据所述双边无关联运动受力信息得到双边无关联运动信息。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述主控制器根据所述训练指令，确定机器人的三自由度双边运动机构的目标运动信息的步骤，包括：
当所述训练指令为双边柔性关联运动训练指令时，获取所述三自由度双边运动机构的实际位置信息以及力传感组件发送的双边柔性关联运动受力信息；
根据所述实际位置信息，计算所述三自由度双边运动机构所受到的模拟物理内力；
根据所述双边柔性关联运动受力信息和所述模拟物理内力得到双边柔性关联运动信息。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述主控制器根据所述训练指令，确定机器人的三自由度双边运动机构的目标运动信息的步骤，包括：
当所述训练指令为双边刚性关联运动训练指令时，获取力传感组件发送的双边刚性关联运动受力信息；
根据所述双边刚性关联运动受力信息，计算所述三自由度双边运动机构受到的合力信息；
根据所述合力信息得到双边刚性关联运动信息。
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