[发明专利]一种上肢康复训练机器人康复训练功能的评估方法

摘要

本发明公开了一种上肢康复训练机器人康复训练功能的评估方法，其根据上肢康复训练的内容和特点选取评价指标，并对评价指标进行分类，构建了比较完善的评价指标体系，然后利用模糊评价法对康复训练的效果进行评估，从而使得所述上肢康复训练机器人的康复训练功能量化，减少了评估的误差；最后，所述评估方法将通过建立的评估模型得到的评估结果与康复治疗师的人工评估结果进行对比，并根据对比结果对评估模型的合理性进行判定，然后根据判定结果对隶属函数进项调整，从而增加了隶属函数的准确性，提高了评估的准确性。 1

主权项

1.一种上肢康复训练机器人康复训练功能的评估方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)建立评价指标体系：根据上肢康复训练的内容和特点选取评价指标，并对评价指标进行分类，构建评价指标体系；

(2)建立判断矩阵，并计算权重：利用层次分析法，建立不同层次的判断矩阵，并基于所述判断矩阵，计算所述评价指标的权重；

(3)确定隶属函数：利用模糊评价法确定所述评价指标的隶属函数；

(4)构建评估模型：基于所述评价指标的权重及隶属函数，构建评估模型并计算得分；

(5)将所述评估模型得分与人工评估结果进行比对：将所述所述评估模型得分与人工评估结果进行比对，如比对结果为所述评估模型为合理，则利用所述评估模型对所述上肢康复训练机器人的康复训练功能进行评估；如比对结果为不合理，则根据比对结果对步骤(3)中的隶属函数进行调整，然后重复步骤(3)‑步骤(5)，直到得到合理的评估模型。

2.如权利要求1所述上肢康复训练机器人康复训练功能的评估方法，其特征在于：步骤(2)的具体实施步骤如下：

(a)构造判断矩阵U：同等级指标之间的两两比较，

其中，U_ij表示指标i和指标j之间的重要标度赋值，当i＝j时，U_ij＝1；

(b)计算权重：采用乘积方根法计算每个所述评价指标的权重，然后对判断矩阵进行一致性检验。

3.如权利要求2所述的上肢康复训练机器人康复训练功能的评估方法，其特征在于：在步骤(b)中采用乘积方根法计算权重的具体步骤如下：

b1)计算所述判断矩阵U的特征向量W：

其中，j＝1,2,...,m，

b2)计算所述判断矩阵U的最大特征值λ_max：

b3)计算所述判断矩阵U的一致性指标CI：

b4)采用平均随机一致性指标CR，对所述判断矩阵进行一致性检验：其中RI为平均同阶随机指标，当时，则所述判断矩阵U通过一致性检验；当CR≥0.1时所述判断矩阵U没有通过一致性检验，则需要重新建立所述判断矩阵U。

4.如权利要求3所述上肢康复训练机器人康复训练功能的评估方法，其特征在于：所述评价指标包括上肢Fugl‑Meyer运动功能评定得分、训练次数、训练模式、训练模式难度等级、行驶速度等级、训练完成百分比、完成训练用时、运动轨迹平滑度和动作方向准确度。

5.如权利要求4所述的上肢康复训练机器人康复训练功能的评估方法，其特征在于：步骤(3)的具体实施步骤如下：

1)上肢Fugl‑Meyer运动功能评定得分为x，其隶属函数为μ₁，并且隶属函数为μ₁的构造采用k次抛物线戒下型分布的方法，则μ₁表示为：其中a₁、b₁为相邻的分级标准且

2)训练次数为n，其隶属函数为μ₂，并且隶属函数为μ₂的构造采用偏大型Γ分布的方法，则μ₂表示为：其中a₂为常数；

3)训练模式的隶属函数为μ₃，并且μ₃的构造采用矩形分布的方法，则μ₃表示为：

4)训练模式难度等级包括简单、一般和困难三个等级，其隶属函数为μ₄，并且μ₄的构造采