CN110379480A - 一种康复训练评估方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种康复训练评估方法及系统，所述康复训练评估方法包括，在显示装置上显示一种康复训练模式的运动场景，患者根据所述显示装置显示的所述康复训练模式的运动场景，借助助行器进行康复训练；获取所述助行器在运动过程中的运动坐标和运动方位；根据获取的所述运动坐标和所述运动方位来计算在所述康复训练模式的运动场景中产生的误差值，并根据所述误差值来评估患者在所述康复训练模式的运动场景中的运动效果。利用本发明，可使患者在日常训练过程中有规律成体系的训练，达到肢体运动的协调，评估控制运动的能力以及可获得康复效果。

Description

一种康复训练评估方法及系统
技术领域
本发明涉及医疗康复技术领域，特别涉及一种康复训练评估方法及系统。
背景技术
目前，我国社会老龄化程度日益加重。脑卒中、骨关节坏死等患病、发病率逐年上升， 这些疾病除了给患者本身造成行动不便甚至丧失行走能力，同时也给患者的家庭和社会带来 沉重的负担。患者在平时进行步行训练时必须在他人的辅助下完成，而且患者需要很长时间 的康复训练以及正确指导，才能达到有益效果。目前，市场上的辅助康复训练器对患者的康 复起到一定的帮助，但是辅助康复器只是随意运动，患者不能实现有规律、系统的训练，对 患者的步行引导的效果较差，无法实现对动作控制能力的评估。此外，目前的市场上的训练 器无法得知患者在一段时间训练后的康复效果。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种康复训练评估方法及系统， 用于解决现有技术中康复训练器不能实现有规律、系统的训练，对患者的步行引导的效果较 差，无法实现对动作控制能力的评估的技术问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种康复训练评估方法，所述康复训练评 估方法包括：
在显示装置上显示一种康复训练模式的运动场景，患者根据所述显示装置显示的所述康 复训练模式的运动场景，借助助行器进行康复训练；
获取所述助行器在运动过程中的运动坐标和运动方位；
根据获取的所述运动坐标和所述运动方位来计算在所述康复训练模式的运动场景中产生 的误差值，并根据所述误差值来评估患者在所述康复训练模式的运动场景中的运动效果。
其中，所述康复训练模式的运动场景包括目标点训练场景、模拟已知轨迹训练场景和穿 过障碍物训练场景。
其中，所述穿过障碍物训练场景中至少包括门形式障碍物、直线型通道障碍物、以及曲 线型通道障碍物。
其中，所述目标点训练场景包括目标点以及在目标点处规定一个运动方位。
在一实施例中，所述根据获取的所述运动坐标和所述运动方位来计算在所述康复训练模 式的运动场景中产生的误差值，并根据所述误差值来评估患者在所述康复训练模式的运动场 景中的运动效果的步骤包括：
对于所述目标点训练场景：
利用所述助行器的所述运动坐标计算所述助行器与目标点的距离误差值，并计算所述助 行器的所述运动方位与所规定的运动方位之间的方位误差值；
给定运动效果的评价标准值，通过比较两误差值与评价标准值之间的关系以获得每次训 练后的运动效果等级；
对于所述模拟已知轨迹训练场景：
利用所述助行器的所述运动坐标计算获得所述助行器的实际运动轨迹与预定轨迹之间的 轨迹误差值以及最大偏差值；
给定运动效果的评价标准值，通过比较轨迹误差值以及最大偏差值与评价标准值之间的 关系以获得每次训练后的运动效果等级；
对于所述穿过障碍物训练场景：
利用所述助行器的所述运动坐标评价所述助行器在障碍物之间运行是否有效；
若所述助行器在障碍物之间运行有效，计算所述助行器在不同障碍物之间运动产生的误 差值；
给定运动效果的评价标准值，通过比较误差值与评价标准值之间的关系以获得每次训练 后的运动效果等级。
在一实施例中，获取所述助行器在运动过程中的运动方位的步骤包括：
利用陀螺仪传感器获取所述助行器各时刻的转动角速度；
根据所述助行器各时刻的转动角速度来获取所述助行器在各时段的实际转动角度。
在一实施例中，获取所述助行器在运动过程中的运动坐标的步骤包括：
利用加速度传感器获取所述助行器各时刻在不同数轴方向上的加速度分量值；
根据所述助行器各时刻在不同数轴方向上的加速度分量值来获取所述助行器各时刻的坐 标值。
在一实施例中，所述康复训练评估方法还包括步骤：
记录存储所述助行器在每次训练后的运动效果的等级，并以图示的方式显示在所述显示 装置上。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种康复训练评估系统，所述康复训练 评估系统包括：
服务装置；
陀螺仪传感器，设置于助行器上，所述陀螺仪传感器与所述服务装置连接，所述陀螺仪 传感器用于获取所述助行器各时刻的转动角速度；
加速度传感器，设置于助行器上，所述加速度传感器与所述服务装置连接，所述加速度 传感器用于获取所述助行器各时刻在不同数轴方向上的加速度分量值；以及
显示装置，所述显示装置与所述服务装置连接；
其中，所述服务装置用于根据所述助行器各时刻的转动角速度来获取所述助行器的运动 方位，所述服务装置用于根据所述助行器各时刻在不同数轴方向上的加速度分量值来获取所 述助行器的运动坐标；
所述显示装置用于显示所述助行器的康复训练模式的运动场景，所述助行器在运动过程 中的运动坐标、运动方位、运动轨迹、完成一次训练的运动效果等级以及多次训练后的康复 效果图。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种服务装置，所述服务装置包括：
通信器，用于与外部通信；
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，连接所述通信器及存储器，用于运行所述计算机程序以执行上述任意一实施例 所述的康复训练评估方法。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机 可读存储介质存储有计算机程序；所述计算机程序运行时执行上述任意一实施例所述的康复 训练评估方法。
本发明的所述康复训练评估方法提出了不同的康复训练场景(目标点训练场景、模拟已 知轨迹训练场景和穿过障碍物训练场景)，可使患者在日常训练过程中有规律成体系的训练， 达到肢体运动的协调，评估控制运动的能力以及可获得康复效果；
本发明的所述康复训练评估方法，通过陀螺仪和加速度传感器获得助行器运动的角速度 和加速度信号，经过数据处理处理，得到运动坐标、方位以及不同训练模式下产生的误差以 及此次训练效果等级；
在本发明中，多次训练后不同训练场景的运动效果等级所出现的次数通过柱状图或饼状 图直观表现，可以根据各个训练效果等级所占比重评价患者的康复效果。
附图说明
图1显示为本发明的康复训练评估方法的流程示意图。
图2显示为本发明的康复训练评估方法中的目标点训练模式。
图3显示为本发明的康复训练评估方法中的模拟轨迹训练模式。
图4显示为本发明的康复训练评估方法中穿过门形式障碍物训练模式。
图5显示为本发明的康复训练评估方法中的穿过直线型障碍物训练模式。
图6显示为本发明的康复训练评估方法中的穿过曲线型障碍物训练模式。
图7显示为本发明的康复训练评估系统的框图。
图8显示为本发明的康复训练评估系统中的服务装置的框图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露 的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加 以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精 神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1-8。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本 构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸 绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也 可能更为复杂。
如图1-6所示，本发明的实施例公开一种康复训练评估方法，所述康复训练评估方法至 少包括以下步骤：步骤S10、在显示装置13上显示一种康复训练模式的运动场景，患者根据 所述显示装置13显示的所述康复训练模式的运动场景，借助助行器进行康复训练；步骤S20、 获取所述助行器在运动过程中的运动坐标和运动方位；步骤S30、根据获取的所述运动坐标 和所述运动方位来计算在所述康复训练模式的运动场景中产生的误差值，并根据所述误差值 来评估患者在所述康复训练模式的运动场景中的运动效果。本发明的所述康复训练评估方法 包含了不同的康复训练场景，可使患者在日常训练过程中有规律成体系的训练，达到肢体运 动的协调，评估控制运动的能力以及可获得康复效果。
在步骤S10中，所述显示装置13既可以设置于所述助行器上，也可以是独立于助行器上 的显示装置13，所述显示装置13例如可以是LED显示屏，LCD显示屏。
在步骤S10中，所述康复训练模式的运动场景包括如图2所示的目标点训练场景、如图 3所示的模拟已知轨迹训练场景和如图4-6所示的穿过障碍物训练场景，具体详见下文相关部 分的描述，其中，所述穿过障碍物训练场景中至少包括如图4所示的门形式障碍物、如图5 所示的直线型通道障碍物、以及如图6所示的曲线通道障碍物。
在步骤S10中，所述助行器例如可以是能够协助或辅助患者进行康复训练的训练器。
在步骤S20中，获取所述助行器在运动过程中的运动坐标和运动方位的步骤包括步骤 S21-S23：
在步骤S21中，如图2-6所示，建立平面直角坐标系，取两条互相垂直并且有公共原点 的数轴，横轴为X轴，纵轴为Y轴；助行器的初始位置位于坐标原点，加速度传感器12的 X轴与坐标X轴重合，Y轴与坐标Y轴重合。
在步骤S22中，利用陀螺仪传感器11获取所述助行器各时刻的转动角速度，根据所述助 行器各时刻的转动角速度来获取所述助行器在各时段的实际转动角度。
具体地，在步骤S22中，利用式(1)得到助行器在ti时段的运动场景中实际转动角度θ(ti)
式(1)中，ω(t)为利用陀螺仪传感器11所获取的助行器在t时刻的转动角速度；
在步骤S23中，利用加速度传感器12获取所述助行器各时刻在不同数轴方向上的加速度 分量值；根据所述助行器各时刻在不同数轴方向上的加速度分量值来获取所述助行器各时刻 的坐标值。
具体地，在步骤S23中，利用式(2)和式(3)得到助行器在坐标系ti时刻X轴和Y轴方向上 的位移Xx(ti),Xy(ti)，因以初始位置为坐标原点，故而所求得的位移为助行器在坐标系中ti时 刻的坐标值，即x(ti)＝Xx(ti),y(ti)＝Xy(ti)
式(2)和式(3)中，ax(t),ay(t)为利用加速度传感器12所获得的助行器在t时刻X轴和Y 轴方向上的加速度值。
根据所述康复训练模式的运动场景的不同，步骤S30的步骤有不同的实施方式，下面将 根据不同的康复训练模式的运动场景进行逐一说明。
如图2所示，对于目标点训练场景，显示装置13上显示有形如靶心的目标点以及在靶心 处规定一个运动方位，通过计算助行器与目标点之间的距离误差以及与所规定的运动方位之 间的最小夹角误差，来评价助行器到到达目标点的准确性以及对助行器方位控制的精确性， 通过两个误差值来表示患者对运动控制以及调整的能力，按照步骤S311-S313来计算误差值 和评价运动效果。
步骤S311、给定目标点的坐标(x1,y1)以及助行器最终的运行方位θ1。
步骤S312、利用式(4)和(5)计算ti时刻助行器与目标点的距离误差ε(ti)和ti时刻助行器的 实际运行方位(也助行器在ti时段的运动场景中实际转动角度θ(ti))与最终的运行方位之间 的误差：
εθ(ti)＝|θ(ti)-θ1| (5)。
步骤S313、根据距离误差和方位误差评价运动效果；给定运动效果评价标准值，εX1＜εX2＜εX3,εθ1＜εθ2＜εθ3；若εX(ti)＜εX1,εθ(ti)＜εθ1，运动效果等级为优；若满足下式之一εX1＜εX(ti)＜εX2,εθ(ti)＜εθ1；εX(ti)＜εX1,εθ1＜εθ(ti)＜εθ2或εX1＜εX(ti)＜εX2,εθ1＜εθ(ti)＜εθ2，运动效果等 级为良；若满足下式之一 εX2＜εX(ti)＜εX3,εθ(ti)＜εθ2；εX(ti)＜εX2,εθ2＜εθ(ti)＜εθ3或εX2＜εX(ti)＜εX3,εθ2＜εθ(ti)＜εθ3， 运动效果等级为中；若满足εX(ti)＞εX3或εθ(ti)＞εθ3，则运动效果等级为差。
如图3所示，对于模拟已知轨迹训练场景，显示装置13上显示有预定轨迹，助行器沿预 定轨迹运动，计算获得实际运动轨迹与预定轨迹之间的误差以及最大偏差，通过对比实际运 行轨迹与预定轨迹的位置偏差来评估患者对运动的控制能力以及协调性；按照步骤S321-S324 来计算误差值和评价运动效果。
在步骤S321、根据坐标系中X轴坐标值判断助行器相对预定轨迹的位置，x1,x2为已知 轨迹的左端点和右端点的X轴坐标值，若x(ti)＜x1，助行器位于已知轨迹的左侧，若x(ti)＞x2， 助行器位于已知轨迹的右侧，若x1≤x(ti)≤x2，助行器位于已知轨迹之间。
在步骤S322、根据公式(6)计算助行器ti时刻助行器运行轨迹与已知轨迹之间产生的误 差；
若x(ti)≤x1或x(ti)≥x2视为运动无效，不计算误差；
若x1≤x(ti)≤x2，根据助行器在坐标系ti时刻的X轴坐标x(ti)，确定已知轨迹的坐标，该 坐标获取方法如下：
使预定轨迹的X轴坐标值x′(ti)等于实际运行轨迹的X轴坐标值x(ti)，根据x′(ti)获得已 知轨迹对应的Y轴坐标值y′(ti)；
εY(ti)＝|y(ti)-y′(ti)| (6)。
在步骤S323、计算助行器运动过程中所产生的总误差以及最大误差：
ε′Y＝max{εY(ti)},i＝1,...,n (8)
步骤S324、根据总误差和最大误差评价运动效果；给定运动效果评价标准值， εY1＜εY2＜εY3,ε′Y1＜ε′Y2＜ε′Y3；若εY＜εY1,ε′Y＜ε′Y1，运动效果等级为优；若满足下式之一，εY1＜εY＜εY2,ε′Y＜ε′Y1；εY＜εY1,ε′Y1＜ε′Y＜ε′Y2或εY1＜εY＜εY2,ε′Y1＜ε′Y＜ε′Y2，运动效果等级为良；若满足 下式之一εY2＜εY＜εY3,ε′Y＜ε′Y2；εY＜εY2,ε′Y2＜ε′Y＜ε′Y3或εY2＜εY＜εY3,ε′Y2＜ε′Y＜ε′Y3，运动效果为中； 若满足εY＞εY3或ε′Y＞ε′Y3，则运动效果等级为差。
如图4所示，对于穿过障碍物训练场景，显示装置13上显示有形如门形式、直线型通道 式障碍物以及曲线型通道式障碍物，助行器完整穿过障碍物，助行器沿着障碍物的中心线穿 过为最佳路径，通过判断助行器在障碍物之间运行是否无效和计算助行器在不同障碍物之间 运动产生的误差来评价患者运动的协调性以及对运动控制的能力，下面将根部障碍物的不同 进行一一说明。
计算对于门形式障碍物的运动场景的误差及评价标准按照步骤S3311-S3314进行。
在步骤S3311中，根据助行器的中心坐标、方位角及其宽度a长度b，获得助行器运行 过程中四个顶点的坐标，通过四个点的坐标求得助行器四条边的线段方程l1,l2,l3,l4；根据门 形式障碍物的坐标(x′1,y′1)；(x′2,y′2)，其中x′1＜x′2，获得门形式障碍物所在直线l。需要说明的是， 本实施例中是将助行器抽象成一个矩形进行计算，当然在其他实施例中，也可以将助行器抽 象成其他合适的形状。
在步骤3312中、计算直线l与助行器的四条边l1,l2,l3,l4是否存在交点并判断助行器相对于 直线l的位置；
若助行器与直线l无交点，即助行器不在两障碍物构成的区间之内，视为运动无效；
若助行器与直线l有一个或两个交点(x1(ti),y1(ti))；(x2(ti),y2(ti))，其中x1(ti)≤x2(ti)，若 x′1＜x1(ti),x2(ti)＜x′2，助行器位于两障碍物构成的区间之内，否则助行器不在该区间内，运 动无效；
若助行器与直线l有无数个交点，求X轴坐标值取最值的坐标 (x1(ti),y1(ti))；(x2(ti),y2(ti))，其中x1(ti)＜x2(ti)，若x′1＜x1(ti),x2(ti)＜x′2，助行器位于两障碍 物构成的区间之内，否则助行器不完全在该区间内，运动无效；
在步骤S3313中、助行器与直线l有交点但运动无效时，则提醒助行器回到训练初始位置， 若助行器在两障碍物构成的区间运动时，根据式(9)计算助行器到两障碍物的最小距离
在步骤S3314中、计算助行器完全穿过障碍物运动过程中的最小距离之和，并用于评价 运动效果；
当助行器与直线l有交点但运动无效时，则运动效果等级为差；给定运动效果评价标准值， εl1＜εl2＜εl3；若εl3＜εl，运动效果等级为优；若满足下式之一εl2＜εl＜εl3,，运动效果等级为 良；若满足下式之一εl1＜εl＜εl2,，运动效果等级为中；若满足εl＜εl1，则运动效果等级为差。
如图5所示，计算直线型通道式障碍物的运动场景误差以及评价标准按步骤S3321-3324 进行：
在步骤S3321中、根据助行器的中心坐标、方位角及其宽度a长度b，获得助行器运行 过程中四个顶点的坐标，并计算助行器顶点到中心两障碍物中心线的距离， SA(ti),SB(ti),SC(ti),SD(ti)。
在步骤S3322中、两障碍物之间的距离为L(也即通道宽度)，根据式(11)判断助行器运 动过程中四个顶点是否在两障碍物所构成的区间内：
εs(ti)＝max{SA(ti),SB(ti),SC(ti),SD(ti)} (11)
若εs(ti)≥L/2，则助行器至少存在一个顶点不在区间内，则提醒助行器回到训练初始位 置；若εs(ti)≤L/2，则助行器在两障碍物之间运动。
在步骤S3323中、助行器在两障碍物之间运动时，根据式(12)和式(13)助行器偏离两障碍 物中心线的误差以及偏离中心线最大误差；
ε′S＝max{εs(ti)},i＝1,2,...,n (13)
在步骤S3324中、根据总误差和最大误差评价运动效果；当助行器至少存在一个点不在 两障碍物所构成的区间内，则运动效果等级为差；若助行器在两障碍物所构成的区间内运动， 给定运动效果评价标准值，εS1＜εS2＜εS3,ε′S1＜ε′S2＜ε′S3；若εS＜εS1,ε′S＜ε′S1，运动效果等级 为优；若满足下式之一εS1＜εS＜εS2,ε′S＜ε′S1；εS＜εS1,ε′S1＜ε′S＜ε′S2或εS1＜εS＜εS2,ε′S1＜ε′S＜ε′S2，运动效果等 级为良；若满足下式之一εS2＜εS2＜εS3,ε′S＜ε′S2；εS＜εS2,ε′S2＜ε′S＜ε′S3或εS2＜εS＜εS3,ε′S2＜ε′S＜ε′S3，运动 效果等级为中；若满足εS＞εS3或ε′S＞ε′S3，则运动效果等级为差。
如图6所示，计算曲线型通道式障碍物的运动场景误差以及评价标准按步骤S3331-S3334 进行：
在步骤S3331中、根据助行器的中心坐标、方位角及其宽度a长度b，获得助行器运行 过程中至少四个顶点和四个中点的坐标，并计算助行器m(m≥8)个点到两障碍物中心线的距 离d1(ti),d2(ti),...,dm(ti)。
在步骤S3332中、两障碍物之间的距离为L，根据式(14)判断助行器运动过程中m(m≥8) 个点是否在两障碍物所构成的区间内
εd(ti)＝max{d1(ti),d2(ti),...,dm(ti)}(m≥8) (14)
若εd(ti)≥L/2，则助行器至少存在一个点不在区间内，则提醒助行器回到训练初始位置； 若εd(ti)≤L/2，则助行器在两障碍物之间运动，(判断中点是否在区间内的目的是，对于曲率 半径较小的地方，顶点在区间内不能完全保证助行器整体在区间内运动)。
在步骤S3333中、助行器在两障碍物之间运动时，计算助行器外侧到外侧障碍物的最小 距离ε1(ti)和助行器内侧到内侧障碍物的最小距离ε2(ti)，根据式(15)获得助行器到障碍物的最 小距离
ε(ti)＝min{ε1(ti),ε2(ti)} (15)。
在步骤S3334中、计算助行器在两障碍物运动过程中的最小误差和，并用于评价运动效 果
当助行器至少存在一个点不在两障碍物所构成的区间内，则运动效果等级为差；给定运 动效果评价标准值，ε1＜ε2＜ε3；若ε3＜ε，则运动效果等级为优；若满足下式之一ε2＜ε＜ε3,， 运动效果等级为良；若满足下式之一ε1＜ε＜ε2,，运动效果等级为中；若满足ε＜ε1，则运动效 果等级为差。
需要说明的是，在另一实施例中，对于曲线型通道式障碍物的运动场景的误差计算的步 骤S3333和S3334也可按如下步骤实施：
在步骤S3333、助行器在两障碍物之间运动时，计算助行器一侧到障碍物中心线的最大 距离ε′1(ti)和助行器另一侧到障碍物中心线的最大距离ε′2(ti)，根据式(17)获得助行器到障碍物 中心线的最大距离
ε′(ti)＝max{ε′1(ti),ε′2(ti)} (17)。
在步骤S3334中、计算助行器在两障碍物运动过程中的最大距离之和，并用于评价运动 效果
当助行器至少存在一个点不在两障碍物所构成的区间内，则运动效果等级为差；给定运 动效果评价标准值，ε′1＜ε′2＜ε′3；若ε′＜ε1，运动效果等级为优；若满足下式之一ε′1＜ε′＜ε′2,， 运动效果等级为良；若满足下式之一ε′2＜ε′＜ε′3,，运动效果等级为中；若满足ε′3＜ε′，则运动 效果等级为差。
在本实施例中，所述康复训练评估方法还包括步骤S40、记录存储所述助行器在每次训 练后的运动效果的等级，并以图示的方式显示在显示装置13上。
在步骤S40中，存储助行器每次训练后的运动效果等级，分析一定训练次数后每种训练 场景下各个运动效果等级所占比重，通过柱状图或饼状图展现每种训练场景下的优良中差四 个运动效果等级所占比重，实现数据可视化效果。可以理解的是，在其他实施例中，对于运 动效果等级的划分可以根据实际需要进行划分和设定。
如图7-8所示，本实施例还提供一种康复训练评估系统1，所述康复训练评估系统1包括： 服务装置14；陀螺仪传感器11，设置于助行器上，所述陀螺仪传感器11与所述服务装置14 连接，所述陀螺仪传感器11用于获取所述助行器各时刻的转动角速度；加速度传感器12， 设置于助行器上，所述加速度传感器12与所述服务装置14连接，所述加速度传感器12用于 获取所述助行器各时刻在不同数轴方向上的加速度分量值；以及显示装置13，所述显示装置 13与所述服务装置14连接；其中，所述服务装置14用于根据所述助行器各时刻的转动角速 度来获取所述助行器的运动方位，所述服务装置14用于根据所述助行器各时刻在不同数轴方 向上的加速度分量值来获取所述助行器的运动坐标；所述显示装置13用于显示所述助行器的 康复训练模式的运动场景，所述助行器在运动过程中的运动坐标、运动方位、运动轨迹、完 成一次训练的运动效果等级以及多次训练后的康复效果图。
在本实施例中，如图8所示，所述服务装置14例如可以包括通信器，用于与外部通信， 所述通信器既可以是无线通信器也可以是有线通信器；存储器，用于存储计算机程序；处理 器，连接所述通信器及存储器，用于运行所述计算机程序以执行所述的康复训练评估方法， 所述服务装置14既可以设置于助行器上，也可以作为单独装置设置。
需要说明的是，上述存储器中的计算机程序可以通过软件功能单元的形式实现并作为独 立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明 的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以软件产品的 形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算 机设备(可以是个人计算机，电子设备，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部 或部分步骤。所述计算机可读存储介质例如可以包括U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM， Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种 可以存储程序代码的介质。
需要说明的是，本实施例的所述康复训练评估方法及系统提出了不同的康复训练场景(目 标点训练场景、模拟已知轨迹训练场景和穿过障碍物训练场景)，可使患者在日常训练过程中 有规律成体系的训练，达到肢体运动的协调，评估控制运动的能力以及可获得康复效果；
本发明所述的用于助行器的康复训练评估方法，提出三种康复训练场景即目标点训练场 景、模拟已知轨迹训练场景和穿过障碍物训练场景。通过陀螺仪和加速度传感器获得助行器 运动的角速度和加速度信号，经过数据处理处理，得到运动坐标、方位以及不同训练模式下 产生的误差以及此次运动效果等级
在本文的描述中，提供了许多特定细节，诸如部件和/或方法的实例，以提供对本发明实 施例的完全理解。然而，本领域技术人员将认识到可以在没有一项或多项具体细节的情况下 或通过其他设备、系统、组件、方法、部件、材料、零件等等来实践本发明的实施例。在其 他情况下，未具体示出或详细描述公知的结构、材料或操作，以避免使本发明实施例的方面 变模糊。
在整篇说明书中提到“一个实施例(one embodiment)”、“实施例(anembodiment)”或“具体 实施例(a specific embodiment)”意指与结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明 的至少一个实施例中，并且不一定在所有实施例中。因而，在整篇说明书中不同地方的短语“在 一个实施例中(in one embodiment)”、“在实施例中(in an embodiment)”或“在具体实施例中(in a specific embodiment)”的各个表象不一定是指相同的实施例。此外，本发明的任何具体实施例 的特定特征、结构或特性可以按任何合适的方式与一个或多个其他实施例结合。应当理解本 文所述和所示的发明实施例的其他变型和修改可能是根据本文教导的，并将被视作本发明精 神和范围的一部分。
还应当理解还可以以更分离或更整合的方式实施附图所示元件中的一个或多个，或者甚 至因为在某些情况下不能操作而被移除或因为可以根据特定应用是有用的而被提供。
另外，除非另外明确指明，附图中的任何标志箭头应当仅被视为示例性的，而并非限制。 此外，除非另外指明，本文所用的术语“或”一般意在表示“和/或”。在术语因提供分离或组合 能力是不清楚的而被预见的情况下，部件或步骤的组合也将视为已被指明。
如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“一个(a)”、“一个(an)” 和“该(the)”包括复数参考物。同样，如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非 另外指明，“在…中(in)”的意思包括“在…中(in)”和“在…上(on)”。
本发明所示实施例的上述描述(包括在说明书摘要中所述的内容)并非意在详尽列举或 将本发明限制到本文所公开的精确形式。尽管在本文仅为说明的目的而描述了本发明的具体 实施例和本发明的实例，但是正如本领域技术人员将认识和理解的，各种等效修改是可以在 本发明的精神和范围内的。如所指出的，可以按照本发明所述实施例的上述描述来对本发 明进行这些修改，并且这些修改将在本发明的精神和范围内。
本文已经在总体上将系统和方法描述为有助于理解本发明的细节。此外，已经给出了各 种具体细节以提供本发明实施例的总体理解。然而，相关领域的技术人员将会认识到，本发 明的实施例可以在没有一个或多个具体细节的情况下进行实践，或者利用其它装置、系统、 配件、方法、组件、材料、部分等进行实践。在其它情况下，并未特别示出或详细描述公知 结构、材料和/或操作以避免对本发明实施例的各方面造成混淆。
因而，尽管本发明在本文已参照其具体实施例进行描述，但是修改自由、各种改变和替 换意在上述公开内，并且应当理解，在某些情况下，在未背离所提出发明的范围和精神的前 提下，在没有对应使用其他特征的情况下将采用本发明的一些特征。因此，可以进行许多修 改，以使特定环境或材料适应本发明的实质范围和精神。本发明并非意在限制到在下面权利 要求书中使用的特定术语和/或作为设想用以执行本发明的最佳方式公开的具体实施例，但是 本发明将包括落入所附权利要求书范围内的任何和所有实施例及等同物。因而，本发明的范 围将只由所附的权利要求书进行确定。

Claims (10)

1.一种康复训练评估方法，其特征在于，包括：
在显示装置上显示一种康复训练模式的运动场景，患者根据所述显示装置显示的所述康复训练模式的运动场景，借助助行器进行康复训练；
获取所述助行器在运动过程中的运动坐标和运动方位；
根据获取的所述运动坐标和所述运动方位来计算在所述康复训练模式的运动场景中产生的误差值，并根据所述误差值来评估患者在所述康复训练模式的运动场景中的运动效果。
2.根据权利要求1所述的康复训练评估方法，其特征在于，所述康复训练模式的运动场景包括目标点训练场景、模拟已知轨迹训练场景和穿过障碍物训练场景。
3.根据权利要求2所述的康复训练评估方法，其特征在于，所述穿过障碍物训练场景中至少包括门形式障碍物、直线型通道障碍物、以及曲线型通道障碍物。
4.根据权利要求2所述的康复训练评估方法，其特征在于，所述根据获取的所述运动坐标和所述运动方位来计算在所述康复训练模式的运动场景中产生的误差值，并根据所述误差值来评估患者在所述康复训练模式的运动场景中的运动效果的步骤包括：
对于所述目标点训练场景：
利用所述助行器的所述运动坐标计算所述助行器与目标点的距离误差值，并计算所述助行器的所述运动方位与所规定的运动方位之间的方位误差值；
给定运动效果的评价标准值，通过比较两误差值与评价标准值之间的关系以获得每次训练后的运动效果等级；
对于所述模拟已知轨迹训练场景：
利用所述助行器的所述运动坐标计算获得所述助行器的实际运动轨迹与预定轨迹之间的轨迹误差值以及最大偏差值；
给定运动效果的评价标准值，通过比较轨迹误差值以及最大偏差值与评价标准值之间的关系以获得每次训练后的运动效果等级；
对于所述穿过障碍物训练场景：
利用所述助行器的所述运动坐标评价所述助行器在障碍物之间运行是否有效；
若所述助行器在障碍物之间运行有效，计算所述助行器在不同障碍物之间运动产生的误差值；
给定运动效果的评价标准值，通过比较误差值与评价标准值之间的关系以获得每次训练后的运动效果等级。
5.根据权利要求1所述的康复训练评估方法，其特征在于，获取所述助行器在运动过程中的运动方位的步骤包括：
所述康复训练模式的运动场景利用陀螺仪传感器获取所述助行器各时刻的转动角速度；
根据所述助行器各时刻的转动角速度来获取所述助行器在各时段的实际转动角度。
6.根据权利要求1所述的康复训练评估方法，其特征在于，获取所述助行器在运动过程中的运动坐标的步骤包括：
利用加速度传感器获取所述助行器各时刻在不同数轴方向上的加速度分量值；
根据所述助行器各时刻在不同数轴方向上的加速度分量值来获取所述助行器各时刻的坐标值。
7.根据权利要求1所述的康复训练评估方法，其特征在于，所述康复训练评估方法还包括步骤：
记录存储所述助行器在每次训练后的运动效果等级，并以图示的方式显示在所述显示装置上。
8.一种康复训练评估系统，其特征在于，包括：
服务装置；
陀螺仪传感器，设置于助行器上，所述陀螺仪传感器与所述服务装置连接，所述陀螺仪传感器用于获取所述助行器各时刻的转动角速度；
加速度传感器，设置于助行器上，所述加速度传感器与所述服务装置连接，所述加速度传感器用于获取所述助行器各时刻在不同数轴方向上的加速度分量值；以及
显示装置，所述显示装置与所述服务装置连接；
其中，所述服务装置用于根据所述助行器各时刻的转动角速度来获取所述助行器的运动方位，所述服务装置用于根据所述助行器各时刻在不同数轴方向上的加速度分量值来获取所述助行器的运动坐标；
所述显示装置用于显示所述助行器的康复训练模式的运动场景，所述助行器在运动过程中的运动坐标、运动方位、运动轨迹、完成一次训练的运动效果等级以及多次训练后的康复效果图。
9.一种服务装置，其特征在于，包括：
通信器，用于与外部通信；
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，连接所述通信器及存储器，用于运行所述计算机程序以执行如权利要求1至7中任意一项所述的康复训练评估方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序；所述计算机程序运行时执行如权利要求1至7中任意一项所述的康复训练评估方法。
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