[发明专利]基于视觉人体位姿检测的上肢康复机器人系统及使用方法

说明书

本发明公开了一种基于视觉人体位姿检测的上肢康复机器人系统，该系统包括：上肢康复机器人，用于根据接收的所述处理器传输的训练指令配合患者上肢的运动进行康复训练，将机器人执行状态发送至处理器；视觉采集模块，用于采集患者上肢各个关节位置信息和轨迹规划信息，并发送至所述处理器；医师监控模块，用于监控患者康复训练，保存并分析评价患者康复训练情况，并根据分析情况设置训练动作和训练模式生成命令信息发送至所述处理器；处理器，用于根据其接收的视觉采集模块信息和医师监控模块命令信息进行融合处理产生训练指令，发送至所述上肢康复机器人；并将训练指令和接收的机器人执行状态、患者上肢各个关节位置信息反馈至所述医师监控模块。

技术领域

本发明属于康复训练机器人的技术领域，尤其是涉及一种基于视觉人体位姿检测的上肢康复机器人系统及使用方法。

背景技术

随着老龄化趋势的加快以及中青年人群过度劳累现象的加剧，在居民中出现了大量的脑血管疾病或神经系统疾病患者，这类患者多数伴有偏瘫症状，运动功能受到了一定的损伤，医学理论和临床医学证明，这类患者除了早期的手术和药物治疗外，科学的康复训练对于肢体运动功能的恢复起到非常重要的作用。

上肢康复机器人的主要作用是通过机器人带动患者的肢体运动，对肢体运动障碍的患者进行运动机能的康复训练。作为一种自动化康复医疗设备，它以医学理论为依据，帮助患者进行科学而又有效的康复训练，使患者的运动机能得到更好的恢复。国外内大量研究表明，上肢康复机器人可以为不同康复状态等级的患者提供所需的康复训练方式，大大减轻了康复医师的负担，实现了一对多的康复训练方法，缩短康复时间并提高康复效果，增强患者的康复信心，并能提供病人的人体运动学，生理学数据，为医师改进和优化康复方案提供客观依据。

然而，现有的上肢康复机器人系统存在以下问题：

第一，在现有的上肢康复机器人系统中，患者需要佩戴各种传感器设备，以获取患者运动状态和位置测量，但大量的传感器设备不易安装和佩戴，影响患者的康复体验；

第二，现有的上肢康复机器人系统中大量的传感器设备重量比较大，不易进行控制，且上肢康复机器人与人体不匹配，容易对患者造成二次伤害。

第三，现有的上肢康复机器人系统没有具体针对不同患者的针对性康复训练，对于患者个体康复训练效果差，不能达到预期的康复效果。

随着机器人技术的发展，人机共融的控制方法考虑到人体的安全与舒适，国内外高校都进行了深入的研究探讨，上肢康复机器人需要与人体长期的直接接触，是研究共融机器人的良好载体，成为了共融机制研究的热点方向。现有上肢康复机器人系统不足以带给患者舒适有效的康复体验，不能达到预期的康复效果，激发患者康复训练的热情。

综上所述，现有技术中如何提高上肢康复机器人系统康复效果及患者舒适体验度的问题，尚缺乏行之有效的解决方案。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，解决现有技术中如何提高上肢康复机器人系统康复效果及患者舒适体验度的问题，本发明提出了一种基于视觉人体位姿检测的上肢康复机器人系统及使用方法，有效提高上肢康复机器人系统康复效果及患者舒适体验度。

本发明的目的是提供一种基于视觉人体位姿检测的上肢康复机器人系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下一种技术方案：

一种基于视觉人体位姿检测的上肢康复机器人系统，该系统包括：上肢康复机器人、视觉采集模块、处理器和医师监控模块；

所述上肢康复机器人用于根据接收的所述处理器传输的训练指令配合患者上肢的运动进行康复训练，将根据训练指令的机器人执行状态发送至所述处理器；

所述视觉采集模块用于采集患者上肢图像信息得到患者上肢各个关节位置信息以及采集环境图像信息得到轨迹规划信息，并发送至所述处理器；