[发明专利]产生并执行训练课程程序

说明书

领域和背景

本公开是在训练患者使用机器人矫正或步态康复装置进行行走的领域中。

在国际专利申请公布号WO09125397、WO0028927、WO14202767、WO0215819和WO2004009011中描述了在本领域中的一些方法和装置。

概述

本发明的一些实施方式的方面包括用于训练患者执行也被称为步态相位或步态事件的特定行走阶段的装置。在一些实施方式中，装置包括：

机器人，其配置成移动患者的腿；

处理器，其配置成控制机器人移动患者的腿以便产生步态周期；

传感器，其配置成感测在步态训练期间至少在特定步态事件时由患者的腿施加的力，并发送指示所述力的信号；以及

显示器(例如视觉或听觉显示器)，其配置成在步态训练期间向患者显示指令。

在一些实施方式中，处理器还配置成向显示器发送信号以在机器人在整个特定步态事件中移动患者的腿时指示患者来动作。处理器还可配置成基于从传感器发送并指示患者对显示在显示器上的指令的反应的信号来调节机器人的控制。例如，在信号被发送到显示器之后不久，信号从传感器被发送。

在一些实施方式中，装置还可包括配置成允许用户指示特定步态事件的用户接口，且处理器配置成基于来自用户接口的输入来确定必须被患者练习的特定步态事件。

在一些实施方式中，特定步态事件选自由足跟着地、支撑、足趾离地、抬腿和摆动组成的组。

在一些实施方式中，处理器配置成如果患者的动作在合规范围之外则调节机器人的控制且如果患者的动作在所述合规范围之内则保持机器人的控制不变。

在一些实施方式中，处理器配置成如果患者的动作在合规范围之内则调节机器人的控制以比在患者被指示动作之前更快地移动患者的腿。

在一些实施方式中，处理器配置成基于从传感器发送的信号确定患者的动作是在所述合规范围之外还是之内。

本发明的一些实施方式的方面可包括用于训练患者执行特定步态事件的计算机实现的方法。在一些实施方式中，该方法包括：

控制机器人移动患者的腿以便产生步态周期；

当机器人被控制来移动患者的腿以执行特定步态事件时指示患者来动作；以及

在患者被指示动作之后基于由患者产生的动作调节机器人的控制。

在一些实施方式中，该方法包括：

基于来自传感器的输入确定在患者被指示动作之后由患者做出的动作的合规水平。输入可指示由患者的腿例如响应于指令而施加的力。来自传感器的输入可包括由传感器发送的信号。

该方法还可包括向患者提供反馈。可经由显示器提供反馈(例如视觉、文本、图形、口头或听觉反馈)。在一些实施方式中，反馈可包括基于所确定的合规水平调节机器人的控制。

在一些实施方式中，该方法还包括从用户接口接收关于哪个步态事件将被特别训练的指示以及基于所述指示来控制机器人。

在一些实施方式中，特定步态事件选自由足跟着地、支撑、足趾离地、抬腿和摆动组成的组。

在一些实施方式中，该方法可包括基于从传感器接收的输入调节机器 人的控制。例如，调节机器人的控制可包括如果所确定的合规水平在合规范围之外则调节以比在患者被指示动作之前更慢地移动患者的腿，以及如果所确定的合规水平在所述合规范围之内则保持机器人的控制不变。

在另一例子中，调节机器人的控制可包括如果所确定的合规水平在给定合规范围之内则调节以比在患者被刺激来动作之前更快地移动患者的腿。

本发明的一些实施方式的方面包括用于训练患者执行特定步态事件的装置。装置包括至少一个处理器，其配置成：

确定待训练的步态事件；

识别患者的步态事件；以及

基于在所识别的步态事件和所确定的步态事件之间的比较来指示患者来动作。

在一些实施方式中，至少一个处理器配置成从至少一个传感器接收指示患者的步态事件的数据并基于从至少一个传感器接收的数据识别患者的步态事件。

在一些实施方式中，装置包括感测由患者的腿施加的力的至少一个传感器。在一些这样的实施方式中，至少一个处理器配置成从至少一个传感器接收数据并基于所述数据识别患者的步态事件。在一些实施方式中，从至少一个传感器接收的数据是或指示由患者的腿施加的力。

在一些实施方式中，装置包括配置成连接到患者的腿并移动患者的腿的机器人臂，且至少一个处理器配置成在包括多个周期点的步态周期中控制机器人臂移动患者的腿。