本發(fā)明涉及康復(fù)醫(yī)療，尤其涉及一種人體下肢康復(fù)訓(xùn)練方法、裝置、設(shè)備、介質(zhì)及程序產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、近年來，中風(fēng)和脊髓損傷等腦卒中疾病的患者數(shù)量正在增加，康復(fù)訓(xùn)練有助于緩解此類疾病導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)能力受損，然而，目前國內(nèi)康復(fù)訓(xùn)練領(lǐng)域醫(yī)師數(shù)量有限，醫(yī)患比例嚴(yán)重失調(diào)，且康復(fù)訓(xùn)練受醫(yī)師的經(jīng)驗(yàn)、能力和專業(yè)知識(shí)等因素的影響，康復(fù)醫(yī)師的訓(xùn)練手法也參差不齊，康復(fù)訓(xùn)練的效果和質(zhì)量難以保證。

2、為解決康復(fù)醫(yī)師數(shù)量短缺且手法參差不齊的問題，現(xiàn)有技術(shù)中存在利用康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人或機(jī)械臂對(duì)患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的方法，但現(xiàn)有的康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人或機(jī)械臂自動(dòng)化程度較低，需要人工的大量參與，人力成本較高，且難以滿足大多數(shù)患者康復(fù)訓(xùn)練需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種人體下肢康復(fù)訓(xùn)練方法、裝置、設(shè)備、介質(zhì)及程序產(chǎn)品，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人或機(jī)械臂自動(dòng)化程度較低，需要人工的大量參與，人力成本較高，且難以滿足大多數(shù)患者康復(fù)訓(xùn)練需求的缺陷，本發(fā)明技術(shù)方案自動(dòng)化程度較高，降低了人力成本，且能夠針對(duì)目標(biāo)用戶滿足其特殊訓(xùn)練需求。

2、本發(fā)明提供一種人體下肢康復(fù)訓(xùn)練方法，包括如下步驟。

3、通過圖像采集裝置獲取醫(yī)師對(duì)目標(biāo)用戶下肢進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的過程中所述醫(yī)師的手部對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)集合或空間位姿集合，基于所述坐標(biāo)點(diǎn)集合或所述空間位姿集合確定目標(biāo)用戶下肢對(duì)應(yīng)的目標(biāo)康復(fù)訓(xùn)練軌跡；

4、基于所述目標(biāo)康復(fù)訓(xùn)練軌跡控制機(jī)械臂對(duì)所述目標(biāo)用戶下肢進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。

5、根據(jù)本發(fā)明提供的一種人體下肢康復(fù)訓(xùn)練方法，所述通過圖像采集裝置獲取醫(yī)師對(duì)目標(biāo)用戶下肢進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的過程中所述醫(yī)師的手部對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)集合或空間位姿集合，包括：

6、通過所述圖像采集裝置獲取所述醫(yī)師對(duì)所述目標(biāo)用戶下肢進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的過程中所述醫(yī)師的手部對(duì)應(yīng)的多個(gè)初始坐標(biāo)點(diǎn)或多個(gè)初始空間位姿；

7、基于所有所述初始坐標(biāo)點(diǎn)或所有所述初始空間位姿確定所述坐標(biāo)點(diǎn)集合或所述空間位姿集合。

8、根據(jù)本發(fā)明提供的一種人體下肢康復(fù)訓(xùn)練方法，所述初始坐標(biāo)點(diǎn)為世界坐標(biāo)系下的坐標(biāo)點(diǎn)，所述初始空間位姿為所述世界坐標(biāo)系下的空間位姿，所述世界坐標(biāo)系為基于所述圖像采集裝置的位置確定的；

9、所述基于所有所述初始坐標(biāo)點(diǎn)或所有所述初始空間位姿確定所述坐標(biāo)點(diǎn)集合或所述空間位姿集合，包括：

10、將在所述世界坐標(biāo)系下的所有初始坐標(biāo)點(diǎn)轉(zhuǎn)換至所述機(jī)械臂對(duì)應(yīng)的機(jī)械臂坐標(biāo)系，確定所述坐標(biāo)點(diǎn)集合；或者，將所述世界坐標(biāo)系下的所有初始空間位姿轉(zhuǎn)換至所述機(jī)械臂坐標(biāo)系，確定所述空間位姿集合。

11、根據(jù)本發(fā)明提供的一種人體下肢康復(fù)訓(xùn)練方法，所述基于所述坐標(biāo)點(diǎn)集合或所述空間位姿集合確定目標(biāo)用戶下肢對(duì)應(yīng)的目標(biāo)康復(fù)訓(xùn)練軌跡，包括：

12、連接所述坐標(biāo)點(diǎn)集合中各坐標(biāo)點(diǎn)，或者，連接所述空間位姿集合中各空間位姿，確定第一康復(fù)訓(xùn)練軌跡；

13、基于協(xié)變哈密頓優(yōu)化算法優(yōu)化所述第一康復(fù)訓(xùn)練軌跡，確定第二康復(fù)訓(xùn)練軌跡；

14、基于時(shí)間最優(yōu)軌跡生成算法對(duì)所述第二康復(fù)訓(xùn)練軌跡進(jìn)行等時(shí)間間距插補(bǔ)，確定所述目標(biāo)康復(fù)訓(xùn)練軌跡。

15、根據(jù)本發(fā)明提供的一種人體下肢康復(fù)訓(xùn)練方法，所述基于所述目標(biāo)康復(fù)訓(xùn)練軌跡控制機(jī)械臂對(duì)所述目標(biāo)用戶下肢進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，包括：

16、基于所述目標(biāo)康復(fù)訓(xùn)練軌跡確定所述目標(biāo)康復(fù)訓(xùn)練軌跡對(duì)應(yīng)的機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)指令；

17、基于所述機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)指令控制所述機(jī)械臂對(duì)所述目標(biāo)用戶下肢進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。

18、根據(jù)本發(fā)明提供的一種人體下肢康復(fù)訓(xùn)練方法，所述機(jī)械臂為六自由度機(jī)械臂；所述六自由度機(jī)械臂配置有目標(biāo)機(jī)械臂模型；所述機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)指令為所述目標(biāo)機(jī)械臂模型對(duì)應(yīng)的指令；所述目標(biāo)機(jī)械臂模型通過下述步驟確定：

19、基于所述六自由度機(jī)械臂中各關(guān)節(jié)分別對(duì)應(yīng)的幾何參數(shù)構(gòu)建正運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和逆運(yùn)動(dòng)學(xué)模型；

20、基于所述正運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和所述逆運(yùn)動(dòng)學(xué)模型確定所述目標(biāo)機(jī)械臂模型。

21、本發(fā)明還提供一種人體下肢康復(fù)訓(xùn)練裝置，包括如下模塊：

22、確定模塊，用于通過圖像采集裝置獲取醫(yī)師對(duì)目標(biāo)用戶下肢進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的過程中所述醫(yī)師的手部對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)集合或空間位姿集合，基于所述坐標(biāo)點(diǎn)集合或所述空間位姿集合確定目標(biāo)用戶下肢對(duì)應(yīng)的目標(biāo)康復(fù)訓(xùn)練軌跡；

23、控制模塊，用于基于所述目標(biāo)康復(fù)訓(xùn)練軌跡控制機(jī)械臂對(duì)所述目標(biāo)用戶下肢進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。

24、本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述人體下肢康復(fù)訓(xùn)練方法。

25、本發(fā)明還提供一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述人體下肢康復(fù)訓(xùn)練方法。

26、本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述人體下肢康復(fù)訓(xùn)練方法。

27、本發(fā)明提供的人體下肢康復(fù)訓(xùn)練方法、裝置、設(shè)備、介質(zhì)及程序產(chǎn)品，首先通過圖像采集裝置獲取醫(yī)師對(duì)目標(biāo)用戶下肢進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的過程中醫(yī)師的手部對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)集合或空間位姿集合，進(jìn)而基于坐標(biāo)點(diǎn)集合或所述空間位姿集合確定目標(biāo)用戶下肢對(duì)應(yīng)的目標(biāo)康復(fù)訓(xùn)練軌跡，然后基于目標(biāo)康復(fù)訓(xùn)練軌跡控制機(jī)械臂對(duì)目標(biāo)用戶下肢進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。本發(fā)明技術(shù)方案能夠控制機(jī)械臂根據(jù)目標(biāo)用戶下肢對(duì)應(yīng)的目標(biāo)康復(fù)訓(xùn)練軌跡對(duì)目標(biāo)用戶下肢進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，自動(dòng)化程度較高，降低了人力成本，且能夠針對(duì)目標(biāo)用戶滿足其特殊訓(xùn)練需求。

技術(shù)特征：

1.一種人體下肢康復(fù)訓(xùn)練方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人體下肢康復(fù)訓(xùn)練方法，其特征在于，所述通過圖像采集裝置獲取醫(yī)師對(duì)目標(biāo)用戶下肢進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的過程中所述醫(yī)師的手部對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)集合或空間位姿集合，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的人體下肢康復(fù)訓(xùn)練方法，其特征在于，所述初始坐標(biāo)點(diǎn)為世界坐標(biāo)系下的坐標(biāo)點(diǎn)，所述初始空間位姿為所述世界坐標(biāo)系下的空間位姿，所述世界坐標(biāo)系為基于所述圖像采集裝置的位置確定的；

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的人體下肢康復(fù)訓(xùn)練方法，其特征在于，所述基于所述坐標(biāo)點(diǎn)集合或所述空間位姿集合確定目標(biāo)用戶下肢對(duì)應(yīng)的目標(biāo)康復(fù)訓(xùn)練軌跡，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的人體下肢康復(fù)訓(xùn)練方法，其特征在于，所述基于所述目標(biāo)康復(fù)訓(xùn)練軌跡控制機(jī)械臂對(duì)所述目標(biāo)用戶下肢進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的人體下肢康復(fù)訓(xùn)練方法，其特征在于，所述機(jī)械臂為六自由度機(jī)械臂；所述六自由度機(jī)械臂配置有目標(biāo)機(jī)械臂模型；所述機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)指令為所述目標(biāo)機(jī)械臂模型對(duì)應(yīng)的指令；所述目標(biāo)機(jī)械臂模型通過下述步驟確定：

7.一種人體下肢康復(fù)訓(xùn)練裝置，其特征在于，包括：

8.一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述人體下肢康復(fù)訓(xùn)練方法。

9.一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述人體下肢康復(fù)訓(xùn)練方法。

10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述人體下肢康復(fù)訓(xùn)練方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種人體下肢康復(fù)訓(xùn)練方法、裝置、設(shè)備、介質(zhì)及程序產(chǎn)品，涉及康復(fù)醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，該方法包括：通過圖像采集裝置獲取醫(yī)師對(duì)目標(biāo)用戶下肢進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的過程中醫(yī)師的手部對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)集合或空間位姿集合，基于坐標(biāo)點(diǎn)集合或空間位姿集合確定目標(biāo)用戶下肢對(duì)應(yīng)的目標(biāo)康復(fù)訓(xùn)練軌跡；基于所述目標(biāo)康復(fù)訓(xùn)練軌跡控制機(jī)械臂對(duì)所述目標(biāo)用戶下肢進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。本發(fā)明技術(shù)方案能夠控制機(jī)械臂根據(jù)目標(biāo)用戶下肢對(duì)應(yīng)的目標(biāo)康復(fù)訓(xùn)練軌跡對(duì)目標(biāo)用戶下肢進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，自動(dòng)化程度較高，降低了人力成本，且能夠針對(duì)目標(biāo)用戶滿足其特殊訓(xùn)練需求。

技術(shù)研發(fā)人員：陳度,趙鴻健,毛旭,孫煜斐,楊雋,莫昊一
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2