CN110693676A - 肢体动作功能训练设备及训练方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种肢体动作功能训练设备及训练方法。该肢体动作功能训练设备包括动作采集装置、动作带动装置及显示装置；动作采集装置，用于采集患者健康肢体的动作图像；动作带动装置，匹配于患者患症肢体，用于接收动作采集装置采集的患者健康肢体的动作图像，并根据采集的患者健康肢体的动作图像进行镜像或相同动作，以带动患者患症肢体和健康肢体同步运动；显示装置，根据采集的患者健康肢体的动作图像，提供虚拟的健康肢体和患症肢体的动作画面。本发明的肢体动作功能训练设备，患者通过显示装置观察到虚拟的自己的患症肢体能够和健康肢体一样完成各种动作，在患症肢体实际运动过程中配合视觉运动想象，有效地提高了患症肢体功能康复效率。

Description

肢体动作功能训练设备及训练方法

技术领域

本发明涉及康复医学设备技术领域，尤其涉及一种肢体动作功能训练设备及训练方法。

背景技术

近年来，人口老龄化加剧，由中风、脊柱损伤或意外事故等造成的行动功能障碍的患者已成为现代社会的常见群体。对这类患者除了采用药物和手术治疗外，主要依靠的是物理治疗，即进行康复训练。

手是人体最重要的器官之一，手部功能障碍，特别是手指的功能障碍将严重影响患者的生活及家庭，因此手功能的康复是非常重要的。目前手功能的康复主要依靠的是理疗师的按摩，或是手指康复机器人的康复训练。

现有的手部康复训练设备只有单一的手部被动训练功能，手部跟随训练设备被动运动，神经恢复效果不明显，手功能康复效率较低。

发明内容

本发明实施例提供一种肢体动作功能训练设备及训练方法，使得患者患症肢体的神经恢复效果明显，提高了患症肢体功能康复的效率。

一方面，本发明实施例提出了一种肢体动作功能训练设备，包括动作采集装置、动作带动装置及显示装置；动作采集装置，用于采集患者健康肢体的动作图像；动作带动装置，匹配于患者患症肢体，用于接收动作采集装置采集的患者健康肢体的动作图像，并根据采集的患者健康肢体的动作图像进行镜像或相同动作，以带动患者患症肢体和健康肢体同步运动；显示装置，根据采集的患者健康肢体的动作图像，提供虚拟的健康肢体和患症肢体的动作画面。

根据本发明实施例的一个方面，动作采集装置通过伸缩杆设置于训练台。

根据本发明实施例的一个方面，显示装置通过支撑架可升降设置于训练台；显示装置通过支撑座可转动设置于支撑架。

根据本发明实施例的一个方面，动作带动装置包括手部动作带动手套。

根据本发明实施例的一个方面，手部动作带动手套包括手指带动部；手指带动部的数量为五个，五个手指带动部依次设置以与人体手部结构匹配。

根据本发明实施例的一个方面，手指带动部包括气囊结构。

根据本发明实施例的一个方面，动作带动装置包括手臂动作带动组件。

根据本发明实施例的一个方面，动作带动装置包括腿部动作带动组件。

根据本发明实施例的一个方面，还包括医护端控制装置。

另一方面，本发明实施例提出了一种肢体动作功能训练方法，包括：

采集患者健康肢体的动作图像；

根据采集的患者健康肢体的动作图像，控制匹配于患者患症肢体的动作带动装置进行镜像或相同动作，以带动患者患症肢体和健康肢体同步运动；

根据采集的患者健康肢体的动作图像，提供虚拟的健康肢体和患症肢体的动作画面。

本发明实施例提供的肢体动作功能训练设备，患者坐于或站于显示装置前，面朝显示装置，患者的患症肢体佩戴与患症肢体匹配的动作带动装置，患者的健康肢体做出动作，动作采集装置采集患者健康肢体的动作图像，动作带动装置接收动作采集装置采集的患者健康肢体的动作图像，并根据采集的患者健康肢体的动作图像进行镜像或相同动作，以带动患者患症肢体和健康肢体同步运动，患者观看显示装置显示的虚拟的健康肢体和患症肢体的动作画面，患者观察到虚拟的自己的患症肢体能够和健康肢体一样完成各种动作，在患症肢体实际运动的过程中配合视觉运动想象，通过视觉运动想象刺激患者的中枢神经，促进了患症肢体的神经恢复，神经恢复效果明显，有效地提高了患者患症肢体功能康复的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的肢体动作功能训练设备的结构示意图。

附图中：

100-训练台，200-动作采集装置，300-动作带动装置，400-显示装置，500-医护端控制装置；

201-伸缩杆；

401-支撑架，402-支撑座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，术语“第一”和“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；“多个”的含义是两个或两个以上；术语“内”、“外”、“顶部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1，本发明实施例的肢体动作功能训练设备，包括动作采集装置200、动作带动装置300及显示装置400；动作采集装置200，用于采集患者健康肢体的动作图像；动作带动装置300，匹配于患者患症肢体，用于接收动作采集装置200采集的患者健康肢体的动作图像，并根据采集的患者健康肢体的动作图像进行镜像或相同动作，以带动患者患症肢体和健康肢体同步运动；显示装置400，根据采集的患者健康肢体的动作图像，提供虚拟的健康肢体和患症肢体的动作画面。在本实施例中，患者坐于或站于显示装置400前，面朝显示装置400，患者的患症肢体佩戴与患症肢体匹配的动作带动装置300，患者的健康肢体做出动作，动作采集装置200采集患者健康肢体的动作图像，动作带动装置300接收动作采集装置200采集的患者健康肢体的动作图像，并根据采集的患者健康肢体的动作图像进行镜像或相同动作，以带动患者患症肢体和健康肢体同步运动，患者观看显示装置400显示的虚拟的健康肢体和患症肢体的动作画面，患者观察到虚拟的自己的患症肢体能够和健康肢体一样完成各种动作，在患症肢体实际运动的过程中配合视觉运动想象，通过视觉运动想象刺激患者的中枢神经，促进患症肢体的神经恢复，神经恢复效果明显，有效地提高患者患症肢体功能康复的效率。

本设备将患症肢体被动运动与视觉运动想象相结合，通过反复训练，促进患者患症肢体的神经损伤恢复，神经恢复效果明显，患症肢体的运动功能得到有效地提升，患症肢体功能康复效率更高，患症肢体功能康复训练效果更加显著。

在本实施例中，显示装置400显示患者自身的肢体动作画面供患者观看，可选用普通液晶显示屏；动作采集装置200采集患者健康肢体的动作画面，可选用普通高清摄像头。

作为一个可选实施例，动作采集装置200通过伸缩杆201设置于训练台100。

本实施例的伸缩杆201的设置，使得动作采集装置200的位置可调，灵活性高，便于采集患者健康肢体的动作画面。

本实施例的伸缩杆201可采用可伸缩、可弯折的柔性杆，便于动作采集装置200的位置及角度的调整，以能够充分地采集到患者健康肢体的动作画面。

作为一个可选实施例，显示装置400通过支撑架401可升降设置于训练台100。

本实施例的支撑架401的设置，使得显示装置400的竖直高度可调，便于根据患者的体形调整显示装置400的高度，灵活性高，为患者提供优良的使用体验。

作为一个可选实施例，显示装置400通过支撑座402可转动设置于支撑架401。

本实施例的支撑座402的设置，使得显示装置400相对于支撑架401的倾斜角度可调，便于根据患者的使用习惯调整显示装置400的倾斜角度，为患者提供优良的使用体验。

本实施例的支撑座402与支撑架401之间可选为通过转轴枢接，显示装置400固定设置于支撑座402。

作为一个可选实施例，动作带动装置300包括手部动作带动手套。

本实施例的手部动作带动手套用于带动患者的患手完成抓取、张开等动作，以及多种手势。

作为一个可选实施例，手部动作带动手套包括手指带动部，手指带动部的数量为五个，五个手指带动部依次设置以与人体手部结构匹配。

本实施例的手部动作带动手套的五个手指带动部设置为与人体手部结构匹配，分别带动人体手部的五根手指。

作为一个可选实施例，手指带动部包括气囊结构。

在本实施例中，通过改变气囊结构的气压，使气囊结构进行伸缩，从而使手指带动部带动患者的手指完成弯曲动作。

本实施例的五个手指带动部上均具有气囊结构，可带动患者患手的全部或任一根手指进行独立运动。

作为一个可选实施例，动作带动装置300包括手臂动作带动组件。

本实施例的手臂动作带动组件，用于带动手臂完成抬起、放下、弯曲等动作。

本实施例的手臂动作带动组件可选为具有转动连接的小臂带动组件和大臂带动组件，能够带动患者手臂完成日常功能性动作。

作为一个可选实施例，动作带动装置300包括腿部动作带动组件。

本实施例的腿部动作带动组件用于带动患者腿部完成抬起、摆动、放下等动作。

本实施例的腿部动作带动组件可选为具有转动连接的小腿带动组件和大腿带动组件，能够带动患者腿部完成行走动作等。

作为一个可选实施例，还包括医护端控制装置500。

本实施例的医护端控制装置500用于医护人员对设备进行控制，如控制动作采集装置200的位置及显示装置400的高度和倾斜角度等，调整各装置的工作状态，选择合适的训练模式，根据实际训练情况进行实时调整。

本实施例的医护端控制装置500可选为触摸液晶显示屏，便于医护人员进行操作；医护端控制装置500内运行控制系统。

本发明实施例还提供一种肢体动作功能训练方法，包括：

采集患者健康肢体的动作图像；

根据采集的患者健康肢体的动作图像，控制匹配于患者患症肢体的动作带动装置进行镜像或相同动作，以带动患者患症肢体和健康肢体同步运动；

根据采集的患者健康肢体的动作图像，提供虚拟的健康肢体和患症肢体的动作画面。

以下，以手功能训练为例，详细说明上述实施例的肢体动作功能训练设备及训练方法：

患者双手放到训练台100上，患者的患手戴上手部动作带动手套，患者坐于显示装置400前，显示装置400遮挡住患者视线，使患者只能看到显示装置400而看不到自己的双手，动作采集装置200朝向患者的健手，并通过控制系统在显示装置400虚拟出患者的健手及患手，医护人员通过医护端控制装置500进行操作，显示装置400或其它播音设备提示患者，患者依据提示使健手进行运动手指、握拳等多种动作，患者使用健手进行多种动作的过程，动作采集装置200将采集到的动作信息反馈到控制系统，在控制系统的作用下，手部动作带动手套带动患手做出与健手相同动作或镜像动作，同时显示装置400上同步显示虚拟的健手和患手的实际动作画面。

患者的患手实际无法自主运动，但动作采集装置200采集健手动作画面后，通过动作带动装置300带动患手做出相应动作，并在显示装置400上显示出实际动作画面，患者通过显示装置400看到自己的患手和健手一样能够运动，通过这种运动想象，患者会想象到自己的患手可以实际运动并可以进行多种动作，从而促进患手的神经恢复及运动功能恢复。在运动想象的同时进行手功能被动训练，可以把运动想象与手功能训练相结合，患者不会再觉得这是虚拟的动作，而是患手实际在运动，增加了运动想象的可信度，提高了运动想象的效果，能够更加有效地促进手部神经损伤的恢复及手部运动功能的恢复。

可以理解，手部动作带动手套的训练模式与设备提示患者的健手进行的动作需一致，如设备提示健手进行食指弯曲运动，手部动作带动手套同样进行食指弯曲运动，在这个过程中患者的健手实际进行了食指弯曲运动，患者患手无法独立进行食指弯曲运动，但通过手部动作带动手套进行了被动的食指弯曲运动，而显示装置400显示的是患者的患手独立地进行了食指弯曲运动，通过这种运动想象运动，患者会想象自己的患手可以进行食指弯曲运动并实际在独立进行食指弯曲运动，从而促进手功能的神经恢复及手部运动功能恢复。

本实施例的肢体动作功能训练设备及训练方法把运动想象与手功能被动训练相结合，使单独的脑部运动想象变为脑部运动想象的同时手部进行想象中的动作，更好地实现了运动想象的功能，可更有效地促进脑卒中、手外伤等原因引起的手部神经损伤的恢复，提高患者的手部运动功能，并达到了手部功能康复训练的效果。

本领域内的技术人员应明白，以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种肢体动作功能训练设备，其特征在于，包括动作采集装置、动作带动装置及显示装置；

所述动作采集装置，用于采集患者健康肢体的动作图像；

所述动作带动装置，匹配于患者患症肢体，用于接收所述动作采集装置采集的患者健康肢体的动作图像，并根据采集的患者健康肢体的动作图像进行镜像或相同动作，以带动患者患症肢体和健康肢体同步运动；

所述显示装置，根据采集的患者健康肢体的动作图像，提供虚拟的健康肢体和患症肢体的动作画面。

2.根据权利要求1所述的肢体动作功能训练设备，其特征在于，所述动作采集装置通过伸缩杆设置于训练台。

3.根据权利要求1所述的肢体动作功能训练设备，其特征在于，所述显示装置通过支撑架可升降设置于训练台；

所述显示装置通过支撑座可转动设置于所述支撑架。

4.根据权利要求1所述的肢体动作功能训练设备，其特征在于，所述动作带动装置包括手部动作带动手套。

5.根据权利要求4所述的肢体动作功能训练设备，其特征在于，所述手部动作带动手套包括手指带动部；

所述手指带动部的数量为五个，五个所述手指带动部依次设置以与人体手部结构匹配。

6.根据权利要求5所述的肢体动作功能训练设备，其特征在于，所述手指带动部包括气囊结构。

7.根据权利要求1或4所述的肢体动作功能训练设备，其特征在于，所述动作带动装置包括手臂动作带动组件。

8.根据权利要求1所述的肢体动作功能训练设备，其特征在于，所述动作带动装置包括腿部动作带动组件。

9.根据权利要求1所述的肢体动作功能训练设备，其特征在于，还包括医护端控制装置。

10.一种肢体动作功能训练方法，其特征在于，包括：

采集患者健康肢体的动作图像；

根据采集的患者健康肢体的动作图像，控制匹配于患者患症肢体的动作带动装置进行镜像或相同动作，以带动患者患症肢体和健康肢体同步运动；

根据采集的患者健康肢体的动作图像，提供虚拟的健康肢体和患症肢体的动作画面。

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