CN113041545A - 一种水疗康复训练装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种水疗康复训练装置。该装置包括：脑电控制器、信号处理模块、控制模块和水疗箱体；信号处理模块和水疗箱体均与控制模块连接；脑电控制器佩戴于患者的头部，脑电控制器在患者进入水疗箱体后采集患者的脑电信号，并将脑电信号发送至信号处理模块；信号处理模块将脑电信号进行处理形成脑电信号曲线，根据脑电信号曲线发出脑电控制命令，并将脑电控制命令发送给控制模块；控制模块根据脑电控制命令控制水疗箱体，以改变水疗箱体中水流的方向和大小。该装置基于脑机接口技术，将患者大脑与水疗箱体连接，实现了患者自主康复训练，使得训练效果更好且降低了护理人员的劳动强度。

Description

一种水疗康复训练装置及控制方法

技术领域

本发明涉及康复训练技术领域，特别是涉及一种水疗康复训练装置及控 制方法。

背景技术

运用水疗中浮力、阻力及压力等特性，不仅能改善脑卒中患者的肌力及 肌耐力、肢体的血液循环及身体的平衡性和协调性，而且能运用于脑卒中早 期，降低功能训练的难度。但现有的水疗康复训练方式通过人工对治疗情况 进行反馈，反馈不明确，尤其部分患者存在语言功能障碍，导致不能更好的 实现治疗效果。

因此，现有的水疗康复训练方式存在患者不能自主康复训练、训练效果 不佳的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种水疗康复训练装置及控制方法，基于脑机接口 技术，将患者大脑与水疗箱体连接，实现患者自主康复训练，使得训练效果 更好且降低了护理人员的劳动强度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种水疗康复训练装置，包括：脑电控制器、信号处理模块、控制模块 和水疗箱体；所述信号处理模块和所述水疗箱体均与所述控制模块连接；

所述脑电控制器佩戴于患者的头部，所述脑电控制器用于在所述患者进 入所述水疗箱体后采集所述患者的脑电信号，并将所述脑电信号发送至所述 信号处理模块；所述信号处理模块用于将所述脑电信号进行处理形成脑电信 号曲线，根据所述脑电信号曲线发出脑电控制命令，并将所述脑电控制命令 发送给所述控制模块；所述控制模块用于根据所述脑电控制命令控制所述水 疗箱体，以改变所述水疗箱体中水流的方向和大小。

可选的，所述水疗箱体包括：箱体、电动水阀和水泵，所述电动水阀设 置在所述箱体的内壁上，所述水泵设置在所述箱体的内部，所述水泵通过管 道和所述电动水阀连接，所述水泵和所述电动水阀均和所述控制模块连接；

所述控制模块用于根据所述脑电信号控制所述水泵的开闭和所述电动 水阀的开闭。

可选的，所述水疗箱体还包括：温度采集单元、加热单元和显示屏，所 述温度采集单元和所述加热单元均设置在所述箱体的内壁上，所述显示屏安 装在所述箱体的外壁上，所述温度采集单元、所述加热单元和所述显示屏均 和所述控制模块连接；

所述显示屏用于显示所述温度采集单元采集的温度，所述控制模块根据 所述温度控制所述加热单元的开闭。

可选的，所述水疗箱体还包括可调节座椅，所述可调节座椅设置在所述 箱体的内部。

可选的，所述电动水阀为多个；所述控制模块用于根据预先存储的多种 不同的所述电动水阀组合方式，每隔设定的时间段变换各所述电动水阀的开 闭。

可选的，所述控制模块为单片机；所述单片机的型号为 STM32F103RCT6。

可选的，所述脑电控制器为Emotivepoc+。

一种水疗康复训练控制方法，应用于上述的水疗康复训练装置，所述控 制方法包括：

获取患者进入水疗箱体后的脑电信号；

对所述脑电信号进行处理得到脑电信号曲线，并根据所述脑电信号曲线 生成脑电控制命令；

根据所述脑电控制命令控制所述水疗箱体，以改变所述水疗箱体中水流 的方向和大小。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明公开了一种水疗康复训练装置及控制方法，包括：脑电控制器、 信号处理模块、控制模块和水疗箱体；信号处理模块和水疗箱体均与控制模 块连接；脑电控制器佩戴于患者的头部，脑电控制器在患者进入水疗箱体后 采集患者的脑电信号，并将脑电信号发送至信号处理模块；信号处理模块将 脑电信号进行处理形成脑电信号曲线，根据脑电信号曲线发出脑电控制命 令，并将脑电控制命令发送给控制模块；控制模块根据脑电控制命令控制水 疗箱体，以改变水疗箱体中水流的方向和大小。该装置基于脑机接口技术， 将患者大脑与水疗箱体连接，实现了患者自主康复训练，使得训练效果更好 且降低了护理人员的劳动强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅 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 劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的水疗康复训练装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的水疗箱体的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的水疗康复训练控制方法的流程图。

符号说明：1-脑电控制器，2-信号处理模块，3-控制模块，4-水疗箱体， 5-箱体，6-电动水阀，7-管道，8-温度采集单元，9-加热单元，10-可调节座 椅。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种水疗康复训练装置及控制方法，旨在基于脑机 接口技术，将患者大脑与水疗箱体连接，实现患者自主康复训练，使得训练 效果更好且降低护理人员的劳动强度。本发明公开的水疗康复训练装置及控 制方法，基于脑机接口技术，将患者大脑与水疗箱体连接，实现患者自主康 复训练，使得训练效果更好且降低了护理人员的劳动强度。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图 和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例提供的堆叠式超声换能器的结构示意图。如图1所 示，本实施例中的水疗康复训练装置，包括：脑电控制器1、信号处理模块 2、控制模块3和水疗箱体4；信号处理模块2和水疗箱体4均与控制模块3 连接。

脑电控制器1为Emotivepoc+，信号处理模块2为计算机，控制模块3 为单片机，单片机的型号为STM32F103RCT6。

脑电控制器1佩戴于患者的头部，脑电控制器1用于在患者进入水疗箱 体4后采集患者的脑电信号，并将脑电信号发送至信号处理模块2；信号处 理模块2用于对脑电信号进行信号识别，分析对比，取平均值，对14个通 路的脑电信号进行区分形成脑电信号曲线，并将脑电信号的特征量转化为脑 电控制命令，并将脑电控制命令发送给控制模块3；控制模块3用于根据脑 电控制命令控制水疗箱体4，以改变水疗箱体4中水流的方向和大小。

脑电控制器1是一种被称为非侵入性的脑电波仪(EEG)技术，感测并学 习每个使用者大脑神经元电信号，读取使用者大脑对特定动作产生的意思， 以先进软体采用特种算法进行分析解读患者的意图，对采集的幅频特性(1～ 60)Hz信号进行滤波、放大等预处理操作，经过模数转换后，将数据发送给 信号处理模块2。

作为一种可选的实施方式，水疗箱体4包括：箱体5、电动水阀6和水 泵，电动水阀6设置在箱体5的内壁上，水泵设置在箱体5的内部，水泵通 过管道7和电动水阀6连接，水泵和电动水阀6均和控制模块3连接。

控制模块3用于根据脑电信号控制水泵的开闭和电动水阀6的开闭。

作为一种可选的实施方式，水疗箱体4还包括：温度采集单元8、加热 单元9和显示屏，温度采集单元8和加热单元9均设置在箱体5的内壁上， 显示屏安装在箱体5的外壁上，温度采集单元8、加热单元9和显示屏均和 控制模块3连接。

箱体5为开门式箱体；温度采集单元8为温度探针。

显示屏用于显示温度采集单元8采集的温度，控制模块3根据温度控制 加热单元9的开闭。具体的，护理人员通过显示屏观看温度，根据温度操作 控制模块3来控制加热单元9的开闭。

作为一种可选的实施方式，水疗箱体4还包括可调节座椅10，可调节座 椅10设置在箱体5的内部。

作为一种可选的实施方式，电动水阀6为多个；控制模块3用于根据预 先存储的多种不同的电动水阀组合方式，每隔设定的时间段变换各电动水阀 6的开闭。设定时间为30秒。

图3为本发明实施例提供的水疗康复训练控制方法的流程图，如图3所示， 本实施例中的水疗康复训练控制方法，应用于上述水疗康复训练装置，控制方 法包括：

11：获取患者进入水疗箱体后的脑电信号；

12：对脑电信号进行处理得到脑电信号曲线，并根据脑电信号曲线生成 脑电控制命令；

13：根据脑电控制命令控制水疗箱体，以改变水疗箱体中水流的方向和 大小。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都 是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实 施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领 域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会 有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种水疗康复训练装置，其特征在于，包括：脑电控制器、信号处理模块、控制模块和水疗箱体；所述信号处理模块和所述水疗箱体均与所述控制模块连接；

所述脑电控制器佩戴于患者的头部，所述脑电控制器用于在所述患者进入所述水疗箱体后采集所述患者的脑电信号，并将所述脑电信号发送至所述信号处理模块；所述信号处理模块用于将所述脑电信号进行处理形成脑电信号曲线，根据所述脑电信号曲线发出脑电控制命令，并将所述脑电控制命令发送给所述控制模块；所述控制模块用于根据所述脑电控制命令控制所述水疗箱体，以改变所述水疗箱体中水流的方向和大小。

2.根据权利要求1所述的一种水疗康复训练装置，其特征在于，所述水疗箱体包括：箱体、电动水阀和水泵，所述电动水阀设置在所述箱体的内壁上，所述水泵设置在所述箱体的内部，所述水泵通过管道和所述电动水阀连接，所述水泵和所述电动水阀均和所述控制模块连接；

所述控制模块用于根据所述脑电信号控制所述水泵的开闭和所述电动水阀的开闭。

3.根据权利要求2所述的一种水疗康复训练装置，其特征在于，所述水疗箱体还包括：温度采集单元、加热单元和显示屏，所述温度采集单元和所述加热单元均设置在所述箱体的内壁上，所述显示屏安装在所述箱体的外壁上，所述温度采集单元、所述加热单元和所述显示屏均和所述控制模块连接；

所述显示屏用于显示所述温度采集单元采集的温度，所述控制模块根据所述温度控制所述加热单元的开闭。

4.根据权利要求3所述的一种水疗康复训练装置，其特征在于，所述水疗箱体还包括可调节座椅，所述可调节座椅设置在所述箱体的内部。

5.根据权利要求2所述的一种水疗康复训练装置，其特征在于，所述电动水阀为多个；所述控制模块用于根据预先存储的多种不同的电动水阀组合方式，每隔设定的时间段变换各所述电动水阀的开闭。

6.根据权利要求1所述的一种水疗康复训练装置，其特征在于，所述控制模块为单片机；所述单片机的型号为STM32F103RCT6。

7.根据权利要求1所述的一种水疗康复训练装置，其特征在于，所述脑电控制器为Emotiv epoc+。

8.一种水疗康复训练控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-7中任意一项所述的水疗康复训练装置，所述控制方法包括：

获取患者进入水疗箱体后的脑电信号；

对所述脑电信号进行处理得到脑电信号曲线，并根据所述脑电信号曲线生成脑电控制命令；

根据所述脑电控制命令控制所述水疗箱体，以改变所述水疗箱体中水流的方向和大小。

Images