[实用新型]一种沉浸式上肢康复训练系统

说明书

本实用新型公开了一种沉浸式上肢康复训练系统，包括：双臂康复机器人、底座、位置跟踪器、VR头盔、数据力反馈手套、上位机控制中心、被动式柔顺末端执行器，所述双臂康复机器人安装于底座上，通过两被动式柔顺末端执行器带动患者手臂运动；所述视觉传感器用于记录患者上肢的运动并反馈控制双臂康复机器人运动；位置跟踪器用于实时采集患者手臂位置姿态信息并传入上位机控制中心；所述VR头盔佩戴于患者头部；数据力反馈手套佩戴于患者手部；所述被动式柔顺末端执行器分别佩戴于患者前臂和上臂；所述上位机控制中心用于给出量化指标，以及控制虚拟训练画面的显示。本实用新型实现了上肢康复训练过程的安全化、科学化、趣味化、系统化和数据化。

技术领域

本实用新型涉及上肢康复领域领域，具体涉及一种沉浸式上肢康复训练系统。

背景技术

随着生活水平的提高，老龄化人口的比例不断提高。脑卒中是老年人的高发病症，脑卒中引起偏瘫将极大的影响患者的日常生活。通过上肢康复机器人的系统科学的训练，偏瘫患者的患侧的肢体活动范围、肌肉力量、灵活性等都能有所恢复，提高日常生活能力。在康复过程中，目前根据康复师的经验进行，即使对于同一个患者进行同一个动作的训练也存在差别。对于患者的评估根据康复师的经验或者量表，存在较大误差。患者在康复过程中，往往过程较为枯噪，并且患病后的情绪较为低落，存在康复积极性差不愿配合等情况，影响到康复效果。

实用新型内容

本实用新型公开了一种沉浸式上肢康复训练系统，运用于上肢康复训练过程的锻炼，包括视觉传感器高度角度调节器、视觉传感器、被动式柔顺末端执行器、双臂康复机器人、底座、位置跟踪器、VR头盔、数据力反馈手套、VR第三视角显示仪、上位机控制中心，实现上肢康复训练过程的安全化、科学化、趣味化和数据化。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种沉浸式上肢康复训练系统，包括：双臂康复机器人、底座、位置跟踪器、VR头盔、数据力反馈手套、上位机控制中心、被动式柔顺末端执行器，

所述的双臂康复机器人安装于底座上，通过两被动式柔顺末端执行器带动患者手臂进行运动；

所述的视觉传感器通过视觉传感器高度角度调节器安装于底座上，用于记录患者上肢的运动，提取患者上肢空间位置信息，并反馈控制双臂康复机器人的运动；

所述位置跟踪器安装于患者手臂上，用于实时采集患者手臂位置姿态信息，并将所采集的手臂位置姿态信息传入上位机控制中心作为双臂康复机器人的控制系统的反馈；

所述的VR头盔佩戴于患者头部，用于通过VR带给患者沉浸式训练体验；

所述数据力反馈手套佩戴于患者手部，用于加强沉浸式体验，提高患者在虚拟环境中的真实感，并为双臂康复机器人的控制提供力反馈参数；

所述的被动式柔顺末端执行器安装于所述双臂康复机器人末端并分别佩戴于患者前臂和上臂，通过充气式接触的手臂轴向畸位调整装置、动态弹性调整装置防止患者受到二次伤害和康复个性化；

所述上位机控制中心用于存储患者信息、根据所述手臂位置姿态信息对患者上肢活动范围、肌力等级、上肢协调性给出量化指标，以及控制患者虚拟环境下训练画面的显示。

进一步地，所述的位置跟踪器包括前臂位置跟踪器、上臂位置跟踪器，所述的前臂位置跟踪器、上臂位置跟踪器分别安装于患者的上臂和前臂上，用于实时采集患者前臂和上臂的位置姿态信息，并将所采集的手臂位置姿态信息传入上位机控制中心作为双臂康复机器人的控制系统的反馈。

进一步地，所述的双臂康复机器人通过所述的被动式柔顺末端执行器分别带动患者的上臂和前臂进行被动康复、主动康复及主被动康复，实现康复过程的科学化。

进一步地，所述的VR头盔具体用于使患者置身于虚拟现实环境中完成游戏和训练任务，实现康复过程的趣味化。