[发明专利]一种基于机器视觉的并联踝康复机器人系统

说明书

一种基于机器视觉的并联踝康复机器人系统，其包括计算机分析系统、视觉识别装置、并联踝康复机器人和机器人控制柜，所述并联踝康复机器人包括底座、工作台、支架以及四条结构相同的驱动支链，共同构成了一个具有三转动自由度的空间并联机构，能够满足康复过程中踝关节的背伸/跖屈、内翻/外翻、内旋/外旋三种运动，该系统利用视觉识别装置和力传感装置对数据进行采集，数据经分析后，制定出合适的康复方案，将其转换为电信号形式，经由控制柜控制并联踝康复机器人执行。本发明融合了机器视觉和机器学习的智能传感技术，且机构稳定性好、操作方便，能够根据视觉采集和力反馈数据对康复方案进行调整优化，使康复方案具有针对性和任务适应性。

技术领域

本发明涉及并联机器人领域，特别涉及一种基于机器视觉的并联踝康复机器人系统。

背景技术

随着现代工业水平的快速发展，人工智能时代已经全面到来，在我们的生活中随处可见的人工智能机器，正协助着人们去执行繁重、重复、零碎、危险的工作。而作为人工智能眼睛的机器视觉技术也是人工智能技术发展迅速的一个重要分支，通过机器视觉识别可以在像素层面上捕捉到人眼难以观察到的细节，并利用算法分析将图像转化为数据，使得图像以一种更加精确的方式表达，基于机器视觉这种特点，机器视觉被广泛应用于智能医疗、智能农业、智能家居等方面，其中在智能医疗领域已初见成效，机器视觉配合计算机强大的数据分析能够精确判断病症，并找到治疗的最佳方案。

并联机器人近些年才真正引起人们的广泛关注，其中最广为人知的是Delta并联机器人，广泛应用于电子产品的分拣、食品的抓取以及机床的上下料，这得益于并联机器人定位精度高、运动速度快、结构稳定等特点，此外并联机器人可以通过搭配智能控制系统实时对其进行控制与信息反馈，实现生产制造的数字化、自动化以及智能化。

踝关节是我们人体重要的活动关节，担负着人体日常的运动和承重，然而在下肢损伤中，踝关节的伤病率也高达第二，临床治疗研究表明，在康复期对于伤病的踝关节进行康复治疗可以使伤病更快的痊愈，并且能防止再次的损伤，目前用到的康复手段主要是利用人工模拟踝关节运动，这种康复方式费用高，且对康复师的水平要求较高，而现实中康复师的水平往往参差不齐，患者在进行康复时容易错过最佳的康复时期，所以亟需一种精确且稳定的踝关节康复系统来提供康复治疗。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种基于机器视觉的并联踝康复机器人系统，以解决目前存在的踝关节康复过程中人工康复效率低、费用高、主观性大的问题。

为解决以上问题本发明的技术方案为：一种基于机器视觉的并联踝康复机器人系统，其包括计算机分析系统、视觉识别装置、并联踝康复机器人和机器人控制柜，所述机器人系统利用视觉识别装置和力传感装置对数据进行采集，经分析后，制定出合适的康复治疗方案，转换为电信号形式，经由控制柜控制并联踝康复机器人执行康复任务。

其中所述视觉识别装置可以精确地识别并捕捉到数字影像和真实场景下脚部位姿的变化，在被动康复模式下，视觉识别装置协同计算机系统通过机器视觉与机器学习将采集到的像素信号转化为控制并联踝康复机器人各条支链的电信号，使得并联踝康复机器人的工作台位姿与所识别影像中脚部位姿达到同步。