[发明专利]一种沉浸式上肢康复系统

说明书

本发明涉及一种沉浸式上肢康复系统，至少包括：机器人本体，用于辅助患者手臂进行康复训练以及采集训练过程中的训练数据；主被动控制平台，用于向机器人本体发送控制指令以及记录训练数据；虚拟现实平台，用于显示虚拟训练环境，为患者提供康复训练视觉反馈，其特征在于，虚拟现实平台被配置为：在进入主动训练康复模式时，向患者显示其所构建的虚拟训练环境；通过同步或异步建立与部分真实对象对应的第一虚拟三维模型以及与当前虚拟训练环境相对应的虚拟对象的第二虚拟三维模型的方式，和/或通过在患者与虚拟训练环境之间的非接触交互操作下使至少一个虚拟三维模型在当前虚拟训练环境下复制投射的方式，引导患者调整动作。

技术领域

本发明涉及医疗康复器械技术领域，尤其涉及一种沉浸式上肢康复系统。

背景技术

在发生脑血管疾病、严重脑外伤或其他严重的神经系统疾病时，患者会出现肢体运动障碍，进而对患者的生活造成很多不便。传统的单纯依靠治疗师进行康复训练的康复方法，无疑会制约康复训练效率的提高和方法的改进，而且训练效果受到治疗师水平的影响。随着经济的发展以及机器人技术的完善，使用上肢康复机器人来辅助患者进行上肢康复已成为了主流发展趋势。并且针对肩关节康复训练机器人是近年来迅速发展的一项新兴技术，是机器人技术在医学领域的新应用。上肢康复机器人可基于治疗任务，带动患者上肢做出训练动作，有利于患者上肢力量的有效恢复以及上肢运动功能的康复。

现有技术中如公开号为CN104363982B的专利文献提出了一种上肢康复机器人系统，所述系统包括计算机和康复机器人；所述计算机用于与所述康复机器人进行信息交互，记录训练信息，向所述康复机器人发送控制指令；并显示虚拟训练环境，提供康复训练视觉反馈，以及显示控制界面和康复训练信息；所述康复机器人作为系统执行机构，与所述计算机相连接，用于接收所述计算机控制指令，完成运动控制和末端力量输出，同时向所述计算机发送传感器数据。通过多维力/力矩传感器记录患者与手柄之间的交互力。该系统具有主动训练康复模式、被动训练康复模式以及主被动训练康复模式。

在上述技术方案中，尤其在主动训练模式下，患者全凭自己对虚拟训练环境的理解来主动活动患侧上肢，实际上该模式下的患者运动往往无法达到标准训练要求，无法保证康复效果以及避免运动伤害。此外，在上述情况下所获取到的传感数据，均是患者在未达到标准训练动作下所获取到的，实际上无法用于表征患者运动能力，因此，上述技术方案中基于此类传感数据所做出的康复训练评估具有极大的偏差，无法真实反映患者康复情况。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

针对目前用于带动患者上肢做出训练动作的上肢康复机器人所存在的无法实现与患者之间交互而导致康复效果和患者体验较差的问题，现有技术中如公开号为CN104363982B的专利文献所提出的一种上肢康复机器人系统，在其技术方案中，尤其在主动训练模式下，患者全凭自己对虚拟训练环境的理解来主动活动患侧上肢，实际上该模式下的患者运动往往无法达到标准训练要求，无法保证康复效果以及避免运动伤害。此外，在上述情况下所获取到的传感数据，均是患者在未达到标准训练动作下所获取到的，实际上无法用于表征患者运动能力，因此，上述技术方案中基于此类传感数据所做出的康复训练评估具有极大的偏差，无法真实反映患者康复情况。