[发明专利]一种康复训练评估方法及系统

权利要求书

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；

其中，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包括：

对于门形式障碍物的运动场景：

根据所述助行器的中心坐标、方位角及其宽度a长度b，获得所述助行器运行过程中四个顶点的坐标，通过四个顶点的坐标求得所述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；

计算直线l与所述助行器的四条边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，即所述助行器不在两障碍物构成的区间之内，视为运动无效；

若所述助行器与直线l有一个或两个交点(x₁(t_i),y₁(t_i))；(x₂(t_i),y₂(t_i))，其中x₁(t_i)≤x₂(t_i)，若x′₁＜x₁(t_i),x₂(t_i)＜x′₂，则所述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；

若所述助行器与直线l有无数个交点，求X轴坐标值取最值的坐标(x₁(t_i),y₁(t_i))；(x₂(t_i),y₂(t_i))，其中x₁(t_i)＜x₂(t_i)，若x′₁＜x₁(t_i),x₂(t_i)＜x′₂，则所述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；

当所述助行器与直线l有交点但运动无效时，则提醒所述助行器回到训练初始位置，若所述助行器在两障碍物构成的区间运动时，根据下式计算所述助行器在t_i时刻到两障碍物的最小距离；

根据下式计算所述助行器完全穿过障碍物运动过程中的最小距离之和ε_l，并用于评价运动效果；

对于直线型通道式障碍物的运动场景：

根据所述助行器的中心坐标、方位角及其宽度a长度b，获得所述助行器运行过程中四个顶点的坐标，并计算所述助行器顶点到中心两障碍物中心线的距离，S_A(t_i),S_B(t_i),S_C(t_i),S_D(t_i)；

两障碍物之间的距离为L，根据下式判断所述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

ε_s(t_i)＝max{S_A(t_i),S_B(t_i),S_C(t_i),S_D(t_i)}；

若ε_s(t_i)≥L/2，则所述助行器至少存在一个顶点不在区间内，则提醒所述助行器回到训练初始位置；若ε_s(t_i)≤L/2，则所述助行器在两障碍物之间运动；

所述助行器在两障碍物之间运动时，根据下式计算所述助行器偏离两障碍物中心线的总误差ε_S以及偏离中心线最大误差ε′_S；

ε′_S＝max{ε_s(t_i)},i＝1,2,...,n

根据总误差ε_S和最大误差ε′_S评价运动效果；

对于曲线型通道式障碍物的运动场景：

根据所述助行器的中心坐标、方位角及其宽度a长度b，获得所述助行器运行过程中至少四个顶点和四个中点的坐标，并计算所述助行器m个点到两障碍物中心线的距离d₁(t_i),d₂(t_i),...,d_m(t_i)；

两障碍物之间的距离为L′，根据式下式判断所述助行器运动过程中m个点是否在两障碍物所构成的区间内

ε_d(t_i)＝max{d₁(t_i)，d₂(t_i)，...，d_m(t_i)}，m≥8

若则所述助行器至少存在一个点不在区间内，则提醒所述助行器回到训练初始位置；若则所述助行器在两障碍物之间运动；

所述助行器在两障碍物之间运动采用如下两种方式中的一种来评价运动效果：

(1)计算所述助行器外侧到外侧障碍物的最小距离ε₁(t_i)和所述助行器内侧到内侧障碍物的最小距离ε₂(t_i)，并根据下式获得助行器到障碍物的最小距离ε(t_i)

ε(t_i)＝min{ε₁(t_i)，ε₂(t_i)}，

计算所述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

(2)计算所述助行器一侧到障碍物中心线的最大距离ε′₁(t_i)和所述助行器另一侧到障碍物中心线的最大距离ε′₂(t_i)，根据下式获得所述助行器到障碍物中心线的最大距离

ε′(t_i)＝max{ε′₁(t_i),ε′₂(t_i)}；

计算助行器在两障碍物运动过程中的最大距离之和ε′，并用于评价运动效果