[实用新型]上肢手外骨骼康复机器人

说明书

本实用新型公开了一种上肢手外骨骼康复机器人，属于数据处理技术领域，本实用新型通过让患者观看虚拟现实影像，让其完成虚拟现实任务，帮助患者集中注意力，在脑电信号的采集识别方面识别率达到96.7％。在产品对于中枢神经系统疾病的恢复程度(以脑卒中为例)对数十患者对照实验一周后，采用本系统进行的康复训练要比未采用本系统进行康复训练的患者恢复程度明显加快。

技术领域

本实用新型涉及数据处理技术领域，特别涉及一种上肢手外骨骼康复机器人。

背景技术

中枢神经损伤是一种常见的疾病，如脑中风等常见疾病严重影响人们的健康与安全，随着我国逐渐进入老龄化社会，发病率有逐年上升的趋势,每年有超过200万人死于中风。这种疾病引发了患者肢体运动功能的丧失及相关并发症。尤其是上肢运动功能的丧失，极大地影响了患者日常生活的能力。手是人体结构最重要的组成部分之一，它对人类的功能及外观都显得及其重要。特别是手的运动能力是人类的日常生活和工作得以顺利进行的基本保障。

科学表明，瘫痪上肢大多数是从肩部先恢复，其次为上臂和前臂，最后是手指的恢复。同时，由于人手部分集中了大量的关节、神经、血管、肌肉比较多，关节疾病、中风等心血管疾病造成的偏瘫也会导致手指关节肌腱纤维化和肌肉、韧带的痉挛萎缩。因此，大多数康复训练过程主要以手的活动程度作为上肢功能恢复的标志。

目前大部分康复都是一些传统的康复手段，主要是针灸、电刺激、按摩等被动的康复手段对患者进行长期的康复。传统的被动式康复不能让患者真正的参与到治疗的过程当中，不能影响其中枢神经系统的恢复，所以不能从根本上对患者的病情进行治疗。

实用新型内容

为解决上述的全部或部分的技术问题，本实用新型提供了一种上肢手外骨骼康复机器人，所述上肢手外骨骼康复机器人包括：脑机接口单元、外骨骼单元、服务计算单元和运动想象范式单元；

所述运动想象范式单元，用于采集目标患者的患侧手各手指姿态，通过虚拟现实在虚拟环境中展示与所述手指姿态对应的手部，并在所述虚拟环境中进行运动想象提示；

所述脑机接口单元，用于获取目标患者的当前脑电数据，并将提取的当前脑电数据发送至所述服务计算单元；

所述服务计算单元，用于通过预设识别模型对所述当前脑电数据进行识别，并根据识别结果生成对应的训练控制命令；

所述外骨骼单元，用于根据所述训练控制命令带动所述目标患者的患侧手，以使所述患侧手完成对应的动作。

优选地，所述脑机接口单元包括：依次连接的导联电极、集成前端放大器、第一控制器和通信电路；

所述导联电极，用于获取目标患者的脑电信号；

所述集成前端放大器，用于对所述脑电信号依次进行信号放大以及信号过滤，获得当前脑电数据，并将获得的当前脑电数据发送至所述第一控制器；

所述第一控制器，用于将接收的当前脑电数据通过所述通信电路发送至所述服务计算单元。

优选地，所述脑机接口单元还包括：信号预处理模块，所述信号预处理模块设于所述导联电极和集成前端放大器之间；

所述信号预处理模块，用于对所述脑电信号进行低通滤波处理。

优选地，所述运动想象范式单元基于Unity3D引擎及socket协议实现虚拟现实。

优选地，所述服务计算单元，还用于获取样本脑电数据以及对应的样本识别结果对初始识别模型进行训练，以获得所述预设识别模型。

优选地，所述服务计算单元，还用于根据所述当前脑电数据进行康复效果评估。