[发明专利]一种运动想象上肢智能康复机器人系统及其训练方法

摘要

本发明涉及一种运动想象上肢智能康复机器人系统及其训练方法，属于运动想象领域。该系统包括运动视觉刺激模块、脑电采集模块、上位机、上肢康复运动支架；所述上位机根据康复训练项目产生对应的运动刺激视频，通过所述运动视觉刺激模块显示给使用者；所述脑电采集模块采集使用者的同步脑电信号并进行放大滤波预处理，传输给所述上位机；所述上位机接收到脑电信号后，通过特征提取与模式分类算法，生成康复训练控制信号输出至上肢康复运动支架；使用者将肢体通过固定机构固定于上肢康复运动支架，康复运动支架在接收到训练控制信号后，按照对应的控制信号对肢体进行康复运动训练。本发明提高了康复训练精准度，改善了使用者的视觉舒适度。

主权项

1.一种运动想象上肢智能康复机器人系统，其特征在于：该系统包括运动视觉刺激模块、脑电采集模块、上位机、上肢康复运动支架；所述上位机根据康复训练项目产生对应的运动刺激视频，通过所述运动视觉刺激模块显示给使用者；同时，所述脑电采集模块采集使用者的同步脑电信号并进行放大滤波预处理，通过有线或无线方式传输给所述上位机；所述上位机接收到脑电信号后，通过特征提取与模式分类算法，生成相应的康复训练控制信号输出至所述上肢康复运动支架；使用者将肢体通过固定机构固定于所述上肢康复运动支架，所述康复运动支架在接收到训练控制信号后，按照对应的控制信号对肢体进行康复运动训练；所述运动视觉刺激模块用于显示同频次复合刺激与上肢康复运动引导视频，实现瞬态视觉诱发和运动想象视觉引导；所述运动视觉刺激模块包括多个闪烁模块，所述闪烁模块闪烁的频率和时间长度相同，但依次启动闪烁，使闪烁时刻错开；同时，为避免干扰，在首个闪烁模块第二次闪烁前，其余闪烁模块启动闪烁；使用者注视任意一个刺激目标会产生相同诱发电位，但是依据刺激与诱发电位间存在的锁时关系，分析出检测到的视觉诱发电位是由哪个刺激目标引起的，同时每个刺激目标对应相应的运动想象动作，通过动作视频引导使用者进行相应的运动想象；所述脑电采集模块用于采集运动视觉刺激模块诱发的瞬态视觉诱发电位和相应的运动想象脑电数据：采集脑电数据的有4个输入信号，分别为位于头顶左侧的C3区电极信号、头顶右侧C4区电极信号、前额中心Cz区电极信号以及贴于受试左耳后方的右腿驱动信号；所述右腿驱动信号以消除共模信号的方式去除人体肌电，消除干扰噪声；同时，所述C3区电极信号与Cz区电极信号进行差分后得到待研究的左半脑信号；所述C4区电极信号与Cz区电极信号进行差分后得到待研究的右半脑信号；所述上位机用于对采集的脑电信号进行预处理，并通过特征提取和模式识别算法获取单次瞬态视觉诱发电位的特征值，以及视觉引导下运动想象的事件相关同步或去同步特征；并使用模式识别分类训练器进行分类处理，产生对应的控制信号输出至所述上肢康复运动支架，实现运动想象的上肢康复训练控制。