本发明专利技术公开了基于用户主动运动意图的康复机器人辅助运动方法及系统，上述方法包括：获取用户的眼动信息；对所述眼动信息进行处理生成用户注意程度系数；响应于所述用户注意程度系数满足预设条件，基于所述眼动信息生成执行控制信号，用于控制执行机构辅助用户运动。其能够获取用户的主动运动意图，并能够基于用户的主动运动意图控制执行机构运动，能够提高用户康复训练的效果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及康复机器人领域，进一步地涉及基于运动意图的康复机器人辅助运动系统及方法。
技术介绍
1、康复机器人被认为是特殊环境下的“可穿戴设备”，具备助残行走、康复治疗、减轻劳动强度等功能。康复机器人是近年发展起来的高端康复医疗技术，是机器人技术与医疗技术结合的产物，帮助残疾患者重新恢复运动功能，带来回归社会的希望。
2、康复机器人目前主要适用于脑卒中、脑部损伤、脊柱损伤、神经性损伤、肌肉损伤和骨科疾病等原因造成的上肢或下肢运动功能障碍，帮助患者对大脑运动神经进行重塑，恢复大脑对上肢运动的控制，从而提高患者日常生活能力。
3、康复机器人按照功能分类可分为康复治疗/训练机器人、辅助类终端机器人和康养结合智能机器人；按照针对躯体的部位可分为上肢和下肢机器人；按照人机结合的方式又可氛围外骨骼式和嵌合式。
4、需要指出的是，在使用目前的康复机器人进行康复训练的过程中，康复训练都是被动式的，患者只能按照康复器械原有设定的功能进行康复训练，不能够与用户的运动意图相互契合，康复训练的效果有限。
技术实现思路
1、针对上述技术问题，本专利技术的目的在于提供基于患者运动意图的康复机器人辅助运动系统及方法，其能够获取用户的主动运动意图，并能够基于用户的主动运动意图控制执行机构运动，能够提高用户康复训练的效果。
2、为了实现上述目的，本专利技术的目的在于提供基于用户主动运动意图的康复机器人辅助运动方法，包括：
3、获取用户的眼动信息；
4、对所述眼动信息进行处理生成用户注意程度系数；
5、响应于所述用户注意程度系数满足预设条件，基于所述眼动信息生成执行控制信号，用于控制执行机构辅助用户运动。
6、在一些实施方式中，进一步提供基于用户主动运动意图的康复机器人辅助运动系统，包括：
7、信号采集模块，用于获取用户的眼动信息；
8、信号处理模块，用于对所述眼动信息进行处理生成用户注意程度系数；
9、运动意图评估模块，用于响应于所述用户注意程度系数满足预设条件，基于所述用户程度信息生成执行控制信号，用于控制执行机构辅助用户运动。
10、2.根据权利要求1所述的基于用户主动运动意图的康复机器人辅助运动方法，其特征在于，所述用户注意程度系数通过下述公式计算：
11、
12、其中，cfocus为用户注意力程度系数；tstart为运动目标出现的时间；tcurr为当前时间；feye为眼动信息的采样频率；
13、ffocus为tstart到tcurr时间内满足|peye-ptarg|<|rtarg|条件的眼动次数，其中ptarg预设运动目标的坐标，peye感知用户眼动信息映射得到的注视目标，rtarg为预设距离。
14、3.根据权利要求2所述的基于用户主动运动意图的康复机器人辅助运动方法，其特征在于，
15、响应于所述用户注意程度系数满足第一预设条件，基于所述用户注意程度系数生成第一执行控制信号，用于控制所述执行机构按照预设工作参数运动。
16、4.根据权利要求2所述的基于用户主动运动意图的康复机器人辅助运动方法，其特征在于，
17、响应于所述用户注意程度系数满足第二预设条件，基于所述用户注意程度系数生成第二执行控制信号，用于控制所述执行机构按照第一工作参数运动，其中所述第一工作参数小于所述预设工作参数；
18、在预设时间段内，响应于所述用户注意程度系数增加量满足预设条件，基于用户注意程度系数的增加量确定自适应系数，基于所述自适应系数和所述预设工作参数调整所述第一工作参数。
19、5.根据权利要求4所述的基于用户主动运动意图的康复机器人辅助运动方法，其特征在于，所述自适应系数μadpa的计算公式如下：
20、
21、其中，cadpa为预设注意力阈值；为注意力放缩系数。
22、6.根据权利要求2所述的基于用户主动运动意图的康复机器人辅助运动方法，其特征在于，在获取用户的眼动信息之前，进一步包括：按照初始工作参数控制执行机构运动；
23、响应于所述用户注意程度系数满足预设条件，基于所述用户注意程度信息生成执行控制信号，用于控制执行机构辅助用户运动步骤，进一步包括：
24、将所述控制信号对应的控制参数与所述初始工作参数融合生成融合工作参数；
25、将所述融合工作参数与用户当前工作参数比较，响应于所述用户当前工作参数未达到所述融合工作参数，以辅助参数控制执行机构运动，以辅助用户运动；
26、响应于所述用户当前工作参数达到或超过所述融合工作参数，以阻碍参数控制执行机构运动，以增加用户运动的阻力。
27、7.根据权利要求6所述的基于用户主动运动意图的康复机器人辅助运动方法，其特征在于，所述初始工作参数包括初始运动速度vinit和目标力参数ftarg，所述辅助参数包括自适应性速度参数vadap，通过下述公式确定vadap：
28、vadpa＝μadpa(vtarg-vinit)+vinit
29、
30、其中，cadpa为预设注意力阈值；为注意力放缩系数；vtarg预设目标速度。
31、8.根据权利要求7所述的基于用户主动运动意图的康复机器人辅助运动方法，其特征在于，响应于所述用户当前工作参数达到或超过所述融合工作参数，以所述目标力参数ftarg控制执行机构运动，以增加用户运动的阻力。
32、根据本专利技术一实施例，所述信号处理模块包括：
33、计时单元，用于记录运动目标出现的时间tstart和当前时间tcurr；
34、频率获取单元，用于获取所述用户的眼动信息采集时的采集频率；
35、坐标获取单元，用于获取预设运动目标的坐标ptarg、感知用户眼动信息映射得到的注视目标peye；
36、计数单元，用于计数tstart到tcurr时间内满足|peye-ptarg|<|rtarg|条件的眼动次数，其中rtarg为预设距离；
37、计算单元，用于基于下述公式确定所述用户注意程度系数cfocus：
38、
39、根据本专利技术一实施例，所述运动意图评估模块包括：
40、判断单元，用于判断所述用户注意程度系数是否满足第一预设条件；
41、控制信号生成单元，当所述用户注意程度系数满足第一预设条件时，所述控制信号生成单元用于基于所述用户注意程度系数生成第一执行控制信号，用于控制所述执行机构按照预设工作参数运动。
42、根据本专利技术一实施例，所述判断单元还能够用于判断所述用户注意程度系数是否满足第二预设条件；
43、当所述用户注意程度系数满足第二预设条件时，所述控制信号生成单元还能够用于基于所述用户注意程度系数生成第二执行控制信号，用于控制所述执行机构按照所本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.基于用户主动运动意图的康复机器人辅助运动方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于用户主动运动意图的康复机器人辅助运动方法，其特征在于，所述用户注意程度系数通过下述公式计算：
3.根据权利要求2所述的基于用户主动运动意图的康复机器人辅助运动方法，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的基于用户主动运动意图的康复机器人辅助运动方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的基于用户主动运动意图的康复机器人辅助运动方法，其特征在于，所述自适应系数μadpa的计算公式如下：
6.根据权利要求2所述的基于用户主动运动意图的康复机器人辅助运动方法，其特征在于，在获取用户的眼动信息之前，进一步包括：按照初始工作参数控制执行机构运动；
7.根据权利要求6所述的基于用户主动运动意图的康复机器人辅助运动方法，其特征在于，所述初始工作参数包括初始运动速度Vinit和目标力参数Ftarg，所述辅助参数包括自适应性速度参数Vadap，通过下述公式确定Vadap：
8.根据权利要求7所述的基于用户主动运动意图的康复机器人辅助运动方法，其特征在于，响应于所述用户当前工作参数达到或超过所述融合工作参数，以所述目标力参数Ftarg控制执行机构运动，以增加用户运动的阻力。
9.基于用户主动运动意图的康复机器人辅助运动系统，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的基于用户主动运动意图的康复机器人辅助运动系统，其特征在于，所述信号处理模块包括：
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【技术特征摘要】
1.基于用户主动运动意图的康复机器人辅助运动方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于用户主动运动意图的康复机器人辅助运动方法，其特征在于，所述用户注意程度系数通过下述公式计算：
3.根据权利要求2所述的基于用户主动运动意图的康复机器人辅助运动方法，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的基于用户主动运动意图的康复机器人辅助运动方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的基于用户主动运动意图的康复机器人辅助运动方法，其特征在于，所述自适应系数μadpa的计算公式如下：
6.根据权利要求2所述的基于用户主动运动意图的康复机器人辅助运动方法，其特征在于，在获取用户的眼动信息之前，进一步包括：按照初始工作...
【专利技术属性】
技术研发人员：王一熙，陈祥，简卓，王道雨，曾浩，
申请(专利权)人：上海卓道医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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