[发明专利]一种基于手部康复训练装置的训练方法

说明书

本发明公开一种基于手部康复训练装置的训练方法，所述手部康复训练装置包括分别对手掌托盘进行三自由度姿态控制的第一减速电机、第二减速电机、第三减速电机；所述第一减速电机、第二减速电机、第三减速电机上设有测量各自由度上的旋转角度的角度传感器，所述第一减速电机、第二减速电机、第三减速电机及各角度传感器均与工控机电连接，所述工控机设有电机驱动及控制电路，其与上位机电连接或无线连接；本发明可以在单次训练后，根据训练情况定量判断患者对训练任务的主动参与程度。

技术领域

本发明涉及医疗器械控制技术领域，具体讲是一种基于手部康复训练装置的训练方法。

背景技术

在我国，意外事故和环境污染造成脑外伤、脑瘫等脑损伤致残人数可观，特别是随着老龄化社会的来临，脑中风成为运动功能障碍和偏瘫的主要因素。随着医疗水平的提高，脑中风的死亡率逐渐降低，但在中风的幸存者中，大约有80％ -90％的患者会留下手部运动功能缺陷，失去自主生活能力和运动能力。患者正常的工作和生活受到严重影响，对其护理耗时、耗力，对社会和家庭都造成了负担。因此对于手部的康复训练系统成为研究的热点。

医学理论与实践证明，对于脑卒中导致的偏瘫患者通过大量重复性的功能训练可以在一定程度上恢复肢体运动功能。使用康复机器人辅助康复训练可以节省大量的人力物力，并且能够对患者的康复水平进行实时量化的评估，对整个康复行业产生了非常积极的影响。

研究证明在康复训练中单关节单独训练比多关节同时训练更为有效，因此针对手腕康复的特点，需要针对手腕某自由度进行重复被动式训练，但同时在训练过程中，训练者的运动意图与运动能力需要进行实时评估，及时在被动训练模式与主动训练模式之间进行切换，辅助训练者进行更好的康复。

在现有针对手腕康复训练设备中，以手部CPM为主，但CPM系统作为一种手部连续被动系统，仅有被动训练模式，不具备主动训练功能，无法根据使用者的手腕运动意图及运动能力及时调整手部辅助的运动大小。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺点：提供一种患者在进行康复训练时主动参与度的评价方法，这种方法可以在单次训练后，根据训练情况定量判断患者对训练任务的主动参与程度。

本发明硬件设备是基于申请人公开的专利号为CN209630106 U的一种手部康复训练装置：包括底座、固定在底座上的手臂托盘、L型的第一旋转支撑臂、T 形的第二旋转支撑臂和手掌托盘；所述第一旋转支撑臂的第一端能绕竖直的旋转中心轴线相对于底座转动，第二旋转支撑臂的第一端能绕水平的旋转中心轴线相对于第一旋转支撑臂的第二端转动；所述的手掌托盘能绕水平的旋转中心轴线相对于第二旋转支撑臂的第二端转动。该装置由第一减速电机、第二减速电机、第三减速电机驱动同步皮带对手掌托盘进行三自由度姿态控制。

本发明设计了一种包含奖惩机制的康复训练算法，在一个训练周期后会根据患者的主动参与程度的定量数据，调整下一次训练难度以防止训练者在训练中出现懈怠。

本发明的技术解决方案如下：一种基于手部康复训练装置的训练方法，所述手部康复训练装置包括分别对手掌托盘进行三自由度姿态控制的第一减速电机、第二减速电机、第三减速电机；所述第一减速电机、第二减速电机、第三减速电机上设有测量各自由度上的旋转角度θ₁、θ₂、θ₃与的角度传感器，所述第一减速电机、第二减速电机、第三减速电机及各角度传感器均与工控机电连接，所述工控机设有电机驱动及控制电路，其与上位机电连接或无线连接：

所述旋转角度在康复训练时的定义如下：

θ₁：掌屈背伸运动方向；

θ₂：尺偏桡偏运动方向；

θ₃：前臂旋前/旋后运动方向；

具体算法如下：