康复运动的自适应训练方法、装置、介质及康复机器人制造方法及图纸

本申请公开了一种康复运动的自适应训练方法、装置、计算机可读存储介质及康复机器人。方法包括预先基于不同的误差调控策略与不同类型的多感觉反馈组合生成多种不同难度等级的康复训练模式。在康复训练过程中，计算训练者在当前康复训练模式下的当前任务完成度值；基于当前任务完成度值和在当前康复训练模式下的训练者的功能状态，调用预先设置的模式切换条件自适应调整康复训练模式的难度级别。模式切换条件基于训练者在当前康复训练模式下的任务完成度值的变化情况和训练者的运动状态共同确定。本申请无需采集训练者过多的生理信号，不仅可有效降低康复训练过程中的数据处理复杂度，易于操作，还可有效提升训练者的康复训练效果。

【技术实现步骤摘要】
康复运动的自适应训练方法、装置、介质及康复机器人
本申请涉及智能机器人
，特别是涉及一种康复运动的自适应训练方法、装置、计算机可读存储介质及康复机器人。
技术介绍
近年来脑卒中的患病率逐年上升，随着医疗水平的提升脑卒中的致死率降低，但是这也意味着致残率的升高，给社会和家庭带来了极大的经济负担。康复机器人技术的发展有望能够解决康复医师相对不足的现状，帮助更多患者实现康复训练。主动的运动学习有利于神经重塑，为了使康复机器人的训练能够达到更好的训练效果并使之在训练后有一个很好的保持效果，提供有利于运动学习的康复策略有着重要意义。研究表明，增强的反馈有利于运动学习，整合多种外部反馈给患者提供最合适的反馈策略在康复训练中是十分必要的。运动学习是以两种方式进行的，一种是通过镜像神经元模仿正确的动作，另一种是通过一次次的训练减少误差。可以说运动学习是一个减小目标任务和实际动作的误差的过程，所以对运动误差的反馈十分重要。相关技术通过视觉和力觉把误差的反馈进行放大和减小会产生不同的效果来设计康复机器人的康复训练方法，误差减小(ErrorReduct本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种康复运动的自适应训练方法，其特征在于，包括：/n预先基于不同的误差调控策略与不同类型的多感觉反馈组合，生成多种不同难度等级的康复训练模式；/n计算训练者在当前康复训练模式下的当前任务完成度值；/n基于所述当前任务完成度值和在所述当前康复训练模式下的训练者的功能状态，调用预先设置的模式切换条件自适应调整康复训练模式的难度级别；/n其中，所述模式切换条件基于训练者在所述当前康复训练模式下的任务完成度值的变化情况和训练者的运动状态共同确定。/n

【技术特征摘要】
1.一种康复运动的自适应训练方法，其特征在于，包括：
预先基于不同的误差调控策略与不同类型的多感觉反馈组合，生成多种不同难度等级的康复训练模式；
计算训练者在当前康复训练模式下的当前任务完成度值；
基于所述当前任务完成度值和在所述当前康复训练模式下的训练者的功能状态，调用预先设置的模式切换条件自适应调整康复训练模式的难度级别；
其中，所述模式切换条件基于训练者在所述当前康复训练模式下的任务完成度值的变化情况和训练者的运动状态共同确定。


2.根据权利要求1所述的康复运动的自适应训练方法，其特征在于，所述基于不同的误差调控策略与不同类型的多感觉反馈组合，生成多种不同难度等级的康复训练模式包括：
分别基于正常误差、误差减小、误差增大的视觉反馈和力觉反馈生成9种康复训练模式，每种康复训练模式设置有不同训练难度级别；
其中，正常误差、误差减小、误差增大的视觉反馈分别对应显示康复训练运动过程的真实运动轨迹，减小误差的运动轨迹和增大误差的运动轨迹；正常误差的力觉反馈为在康复训练运动过程中提供重力补偿和摩擦力补偿，误差减小、误差增大的力觉反馈为在康复训练运动过程中基于重力补偿和摩擦力补偿按照预设力度调整规则分别在误差方向上提供减小的力和增大的力。


3.根据权利要求1所述的康复运动的自适应训练方法，其特征在于，所述基于所述当前任务完成度值和在所述当前康复训练模式下的训练者的功能状态，调用预先设置的模式切换条件自适应调整康复训练模式的难度级别包括：
若所述当前任务完成度值在预设时间段内没有增长的趋势，且在所述当前康复训练模式下的当前交互力值与交互力阈值之差不小于预设差值阈值，则判定调整所述当前康复训练模式的难度级别；
若所述当前任务完成度值低于预设低级阈值，则将所述当前康复训练模式调整为训练难度级别减小的康复训练模式；
若所述当前任务完成度值高于预设高级阈值，则将所述当前康复训练模式调整为训练难度级别增大的康复训练模式；
其中，所述模式切换条件基于训练者在所述当前康复训练模式下的任务完成度值的变化情况、训练者与机器人的实时交互力值与所述交互力阈值间关系共同确定。


4.根据权利要求2所述的康复运动的自适应训练方法，其特征在于，所述当前康复训练模式中执行的康复训练任务为画圆任务，所述当前康复训练模式中的视觉反馈为误差减小的视觉反馈，在所述当前康复训练模式下向训练者展示的运动轨迹的位置信息为：






式中，(xER，yER)为经过误差减小处理后的代理点坐标值，(x，y)为真实运动轨迹的代理点坐标，k1为误差减小倍数，R为目标圆的半径，Δr为真实代理点与目标点的误差距离。


5.根据权利要求2所述的康复运动的自适应训练方法，其特征在于，所述当前康复训练模式中执行的康复训练任务为画圆任务，所述当前康复训练模式中的视觉反馈为误差增大的视觉反馈，在所述当前康复训练模式下向训练者展示的运动轨迹...

【专利技术属性】
技术研发人员：李娜，施长城，左国坤，王昱，张佳楫，胡静艳，马冶浩，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所慈溪生物医学工程研究所，中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33