辅助双侧肢体协同康复的方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及辅助双侧肢体协同康复的方法、装置及系统，所述方法包括：获取待康复肢体的肌电信号，根据所述肌电信号判断用户是否主动进行肢体动作；若是，将所述肌电信号与预存的动作信号进行对比，根据比对结果确定用户当前肢体动作的动作类型；生成与所述动作类型对应的第一操控指令，根据所述第一操控信号控制康复系统的肢体固定支架做出与所述动作类型对应的机械运动，之后，还向康复系统的神经肌肉电刺激单元发出启动指令，以控制所述神经肌肉电刺激单元输出设定强度的电信号刺激待康复肢体；同时，对侧肢体通过控制手柄发出第二操控指令，可与第一操控指令相结合完成在PC上的训练任务。本发明专利技术方案能够结合用户主动意识进行肢体康复训练，有利于提升训练效果。

The method, device and system of auxiliary rehabilitation of bilateral limbs

The invention relates to a method and auxiliary rehabilitation device and bilateral limbs coordination system, the method comprises: acquiring EMG signals for the rehabilitation of limb, according to whether the EMG active users to judge body movements; if, by comparing the EMG signal with the stored motion signal, determine the user's current movement the type of action according to the comparison result; the first control instruction corresponding with the type of action, then make corresponding to the type of action of mechanical movement, limb fixation according to the first control signal to control the rehabilitation system, but also to the neuromuscular electrical stimulation system rehabilitation unit sends the starting command signals to control the neuromuscular electrical stimulation unit output setting stimulation to rehabilitation of limb; at the same time, the side body issued second controlled by the control handle Instructions can be combined with the first control instruction to complete the training task on the PC. The invention can combine the active consciousness of the user to carry out the limb rehabilitation training, and is beneficial to the improvement of the training effect.

【技术实现步骤摘要】
辅助双侧肢体协同康复的方法、装置及系统
本专利技术涉及控制
，特别是涉及辅助双侧肢体协同康复的方法、装置及系统。
技术介绍
肢体康复系统一般与PC连接使用，通过产生一定强度的脉冲电流来刺激患侧肢体的一组或多组肌肉，诱发肌肉运动或模拟正常的肢体动作，以达到改善或恢复被刺激肌肉或肌群功能的目的。但是，功能性电刺激系统产生的诱发动作很难进行过程控制，如速度和运动轨迹等。而且，现有肢体康复系统只能单纯的对用户进行被动式训练，在无用户意识参与的情况下机械的进行肢体的伸屈运动，不能够由用户主动意识驱动实现肢体康复训练，因此康复效果有待提高。
技术实现思路
基于此，本专利技术提供了辅助双侧肢体协同康复的方法、装置及系统，能够结合用户主动意识，并利用多通道电刺激和机械辅助支架，对双侧肢体进行相协调的康复训练，有利于提升训练效果。本专利技术提供：一种辅助双侧肢体协同康复的方法，包括：获取待康复肢体的肌电信号，根据所述肌电信号判断用户是否主动进行肢体动作；若是，将所述肌电信号与预存的动作信号进行对比，根据比对结果确定用户当前肢体动作的动作类型；生成与所述动作类型对应的第一操控指令，根据所述第一操控信号控制康复系统的肢体固定支架做出与所述动作类型对应的机械运动；所述辅助双侧肢体协同康复的方法还包括：获取康复系统手柄检测到的手柄操作信号根据所述手柄操作信号生成对应的第二操控指令，根据所述第二操控信号控制康复系统的肢体固定支架做出与所述手柄操作信号对应的机械运动；在控制康复系统的肢体固定支架做出对应的机械运动之后，还包括：向康复系统的神经肌肉电刺激单元发出启动指令，以控制所述神经肌肉电刺激单元输出设定强度的电信号刺激待康复肢体。可选地，根据所述肌电信号判断用户是否主动进行肢体动作之前，还包括：对所述肌电信号进行噪声抑制、信号放大和/或模数转换处理；和/或，生成与所述动作类型对应的第一操控指令，根据所述第一操控信号控制康复系统的肢体固定支架做出与所述动作类型对应的机械运动，包括：生成与所述动作类型对应的第一操控指令，向康复系统的控制器发送所述第一操控指令，通过所述控制器控制对应的电机按照设定的速度和角度进行运作，通过所述电机带动肢体固定支架做出与所述动作类型对应的机械运动；和/或，所述预存的动作信号包括伸展动作信号、收屈动作信号以及扭动动作信号中的至少一种。一种辅助双侧肢体协同康复的装置，包括：肌电信号判断模块，用于获取待康复肢体的肌电信号，根据所述肌电信号判断用户是否主动进行肢体动作；动作类型识别模块，用于若肌电信号判断模块的上述检测结果为是，将所述肌电信号与预存的动作信号进行对比，根据比对结果确定用户当前肢体动作的动作类型；第一康复控制模块，用于生成与所述动作类型对应的第一操控指令，根据所述第一操控信号控制康复系统的肢体固定支架做出与所述动作类型对应的机械运动；第二康复控制模块，用于获取康复系统手柄检测到的手柄操作信号；根据所述手柄操作信号生成对应的第二操控指令，根据所述第二操控信号控制康复系统的肢体固定支架做出与所述手柄操作信号对应的机械运动；以及，刺激控制模块，用于向康复系统的神经肌肉电刺激单元发出启动指令，以控制所述神经肌肉电刺激单元输出设定强度的电信号刺激待康复肢体。一种辅助双侧肢体协同康复的系统，包括：控制器、神经肌肉电刺激单元、肌电信号检测单元、肢体固定支架、PC机和手柄；所述神经肌肉电刺激单元、肌电信号检测单元、肢体固定支架分别与所述控制器连接，所述手柄连接PC机，所述PC机连接所述控制器；所述肌电信号检测单元，用于采集待康复肢体的肌电信号，并将采集到的肌电信号发送给控制器；所述控制器，用于对所述肌电信号进行噪声抑制、信号放大和/或模数转换处理，并将处理后的肌电信号发送给PC机；所述PC机，用于接收待康复肢体的肌电信号，并根据所述肌电信号判断用户是否主动进行肢体动作，若是，将所述肌电信号与预存的动作信号进行对比，根据比对结果确定用户当前肢体动作的动作类型；以及生成与所述动作类型对应的第一操控指令，向控制器发送所述第一操控指令；所述控制器，还用于根据所述第一操控指令控制肢体固定支架做出与所述动作类型对应的机械运动；所述手柄，用于检测用户的手柄操作信号，在检测到手柄操作信号时，将所述手柄操作信号发送给PC机；所述PC机，还用于根据所述手柄操作信号生成对应的第二操控指令，向所述控制器发出所述第二操控信号；所述控制器，还用于根据所述第二操控信号控制肢体固定支架做出与所述手柄操作信号对应的机械运动；所述控制器，还用于控制神经肌肉电刺激单元的开启/关闭，所述神经肌肉电刺激单元在启动状态下周期性输出设定强度的电信号以刺激待康复肢体。可选地，所述肌电信号检测单元，包括依次连接的输入接口、集成差分运放单元、运算放大单元和输出接口，所述输入接口包括两个信号口，所述集成差分运放单元包括两个信号输入端和一个信号输出端，所述输入接口的两个信号口分别连接所述集成差分运放单元的两个信号输入端；由所述输入接口输入的两个肌电信号，先经过所述集成差分运放单元进行差分放大，然后经过所述运算放大单元进行电压放大，最后通过所述输出接口输出。可选地，所述运算放大单元包括四个信号输入端和两个信号输出端，其中，第一信号输入端、第二信号输入端以及第一信号输出端构成第一放大电路，第三信号输入端、第四信号输入端以及第二信号输出端构成第二放大电路；所述第一放大电路和所述第二放大电路相互独立的对输入的肌电信号进行电压放大，并相互独立的输出电压放大后的肌电信号给对应的输出接口。可选地，所述集成差分运放单元包括：第一差动运放芯片以及电阻R1；第一差动运放芯片的第一输入引脚、第二输入引脚分别连接所述集成差分运放单元的两个信号输入端，第一差动运放芯片的电源正端连接供电电源端，第一差动运放芯片的电源负端连接GND，第一差动运放芯片的第一RG引脚通过电阻R1连接第二RG引脚；第一差动运放芯片的参考电压端连接参考地；所述运算放大单元包括运算放大器U4；运算放大器U4的电源正端连接供电电源端，运算放大器U4的电源负端连接GND，运算放大器U4的第一输入引脚连接所述第一差动运放芯片的输出引脚，运算放大器U4的第二输入引脚连接所述第一差动运放芯片的参考电压端，运算放大器U4的第一输出引脚连接一输出接口；运算放大器U4的第三输入引脚、第四输入引脚、第二输出引脚均空置。可选地，还包括USB电路，所述USB电路与所述控制器连接，所述USB电路包括：一个USBHUB模块和至少两个USB功能模块；所述USBHUB模块连接分别与所述至少两个USB功能模块连接，所述USBHUB模块还用于连接外部PC的USB接口；其中，所述至少两个USB功能模块包括：USB转RS232模块、USB转RS485模块以及预留USB主机接口模块。可选地，所述USBHUB模块包括：USBHUB芯片U20、接口P24、电容C76、C77、C78、C82、C83、C84、C85、C86、C80，电阻R73、R82、R77、R79、R80、R105，发光二极管D20，电感L40，以及晶振Y2；USBHUB芯片U20的三个AVDD脚分别通过电容C76、电容C77、电容C82连接GND，USBHUB芯片U20的DVDD脚通过电容C8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种辅助双侧肢体协同康复的方法，其特征在于，包括：获取待康复肢体的肌电信号，根据所述肌电信号判断用户是否主动进行肢体动作；若是，将所述肌电信号与预存的动作信号进行对比，根据比对结果确定用户当前肢体动作的动作类型；生成与所述动作类型对应的第一操控指令，根据所述第一操控信号控制康复系统的肢体固定支架做出与所述动作类型对应的机械运动；所述辅助双侧肢体协同康复的方法还包括：获取康复系统手柄检测到的手柄操作信号；根据所述手柄操作信号生成对应的第二操控指令，根据所述第二操控信号控制康复系统的肢体固定支架做出与所述手柄操作信号对应的机械运动；在控制康复系统的肢体固定支架做出对应的机械运动之后，还包括：向康复系统的神经肌肉电刺激单元发出启动指令，以控制所述神经肌肉电刺激单元输出设定强度的电信号刺激待康复肢体。

【技术特征摘要】
1.一种辅助双侧肢体协同康复的方法，其特征在于，包括：获取待康复肢体的肌电信号，根据所述肌电信号判断用户是否主动进行肢体动作；若是，将所述肌电信号与预存的动作信号进行对比，根据比对结果确定用户当前肢体动作的动作类型；生成与所述动作类型对应的第一操控指令，根据所述第一操控信号控制康复系统的肢体固定支架做出与所述动作类型对应的机械运动；所述辅助双侧肢体协同康复的方法还包括：获取康复系统手柄检测到的手柄操作信号；根据所述手柄操作信号生成对应的第二操控指令，根据所述第二操控信号控制康复系统的肢体固定支架做出与所述手柄操作信号对应的机械运动；在控制康复系统的肢体固定支架做出对应的机械运动之后，还包括：向康复系统的神经肌肉电刺激单元发出启动指令，以控制所述神经肌肉电刺激单元输出设定强度的电信号刺激待康复肢体。2.根据权利要求1所述的辅助双侧肢体协同康复的方法，其特征在于，根据所述肌电信号判断用户是否主动进行肢体动作之前，还包括：对所述肌电信号进行噪声抑制、信号放大和/或模数转换处理；和/或，生成与所述动作类型对应的第一操控指令，根据所述第一操控信号控制康复系统的肢体固定支架做出与所述动作类型对应的机械运动，包括：生成与所述动作类型对应的第一操控指令，向康复系统的控制器发送所述第一操控指令，通过所述控制器控制对应的电机按照设定的速度和角度进行运作，通过所述电机带动肢体固定支架做出与所述动作类型对应的机械运动；和/或，所述预存的动作信号包括伸展动作信号、收屈动作信号以及扭动动作信号中的至少一种。3.一种辅助双侧肢体协同康复的装置，其特征在于，包括：肌电信号判断模块，用于获取待康复肢体的肌电信号，根据所述肌电信号判断用户是否主动进行肢体动作；动作类型识别模块，用于若肌电信号判断模块的上述检测结果为是，将所述肌电信号与预存的动作信号进行对比，根据比对结果确定用户当前肢体动作的动作类型；第一康复控制模块，用于生成与所述动作类型对应的第一操控指令，根据所述第一操控信号控制康复系统的肢体固定支架做出与所述动作类型对应的机械运动；第二康复控制模块，用于获取康复系统手柄检测到的手柄操作信号；根据所述手柄操作信号生成对应的第二操控指令，根据所述第二操控信号控制康复系统的肢体固定支架做出与所述手柄操作信号对应的机械运动；以及，刺激控制模块，用于向康复系统的神经肌肉电刺激单元发出启动指令，以控制所述神经肌肉电刺激单元输出设定强度的电信号刺激待康复肢体。4.一种辅助双侧肢体协同康复的系统，其特征在于，包括：控制器、神经肌肉电刺激单元、肌电信号检测单元、肢体固定支架、PC机和手柄；所述神经肌肉电刺激单元、肌电信号检测单元、肢体固定支架分别与所述控制器连接，所述手柄连接PC机，所述PC机连接所述控制器；所述肌电信号检测单元，用于采集待康复肢体的肌电信号，并将采集到的肌电信号发送给控制器；所述控制器，用于对所述肌电信号进行噪声抑制、信号放大和/或模数转换处理，并将处理后的肌电信号发送给PC机；所述PC机，用于接收待康复肢体的肌电信号，并根据所述肌电信号判断用户是否主动进行肢体动作，若是，将所述肌电信号与预存的动作信号进行对比，根据比对结果确定用户当前肢体动作的动作类型；以及生成与所述动作类型对应的第一操控指令，向控制器发送所述第一操控指令；所述控制器，还用于根据所述第一操控指令控制肢体固定支架做出与所述动作类型对应的机械运动；所述手柄，用于检测用户的手柄操作信号，在检测到手柄操作信号时，将所述手柄操作信号发送给PC机；所述PC机，还用于根据所述手柄操作信号生成对应的第二操控指令，向所述控制器发出所述第二操控信号；所述控制器，还用于根据所述第二操控信号控制肢体固定支架做出与所述手柄操作信号对应的机械运动；所述控制器，还用于控制神经肌肉电刺激单元的开启/关闭，所述神经肌肉电刺激单元在启动状态下周期性输出设定强度的电信号以刺激待康复肢体。5.根据权利要求4所述的辅助双侧肢体协同康复的系统，其特征在于，所述肌电信号检测单元，包括依次连接的输入接口、集成差分运放单元、运算放大单元和输出接口，所述输入接口包括两个信号口，所述集成差分运放单元包括两个信号输入端和一个信号输出端，所述输入接口的两个信号口分别连接所述集成差分运放单元的两个信号输入端；由所述输入接口输入的两个肌电信号，先经过所述集成差分运放单元进行差分放大，然后经过所述运算放大单元进行电压放大，最后通过所述输出接口输出。6.根据权利要求5所述的辅助双侧肢体协同康复的系统，其特征在于，所述运算放大单元包括四个信号输入端和两个信号输出端，其中，第一信号输入端、第二信号输入端以及第一信号输出端构成第一放大电路，第三信号输入端、第四信号输入端以及第二信号输出端构成第二放大电路；所述第一放大电路和所述第二放大电路相互独立的对输入的肌电信号进行电压放大，并相互独立的输出电压放大后的肌电信号给对应的输出接口。7.根据权利要求6所述的辅助双侧肢体协同康复的系统，其特征在于，所述集成差分运放单元包括：第一差动运放芯片以及电阻R1；第一差动运放芯片的第一输入引脚、第二输入引脚分别连接所述集成差分运放单元的两个信号输入端，第一差动运放芯片的电源正端连接供电电源端，第一差动运放芯片的电源负端连接GND，第一差动运放芯片的第一RG引脚通过电阻R1连接第二RG引脚；第一差动运放芯片的参考电压端连接参考地；所述运算放大单元包括运算放大器U4；运算放大器U4的电源正端连接供电电源端，运算放大器U4的电源负端连接GND，运算放大器U4的第一输入引脚连接所述第一差动运放芯片的输出引脚，运算放大器U4的第二输入引脚连接所述第一差动运放芯片的参考电压端，运算放大器U4的第一输出引脚连接一输出接口；运算放大器U4的第三输入引脚、第四输入引脚、第二输出引脚均空置。8.如权利要求4所述的辅助双侧肢体协同康复的系统，其特征在于，还包括USB电路，所述USB电路与所述控制器连接，所述USB电路包括：一个USBHUB模块和至少两个USB功能模块；所述USBHUB模块连接分别与所述至少两个USB功能模块连接，所述USBHUB模块还用于连接外部PC的USB接口；其中，所述至少两个USB功能模块包括：USB转RS232模块、USB转RS485模块以及预留USB主机接口模块。9.如权利要求8所述的辅助双侧肢体协同康复的系统，其特征在于，所述USBHUB模块包括：USBHUB芯片U20、接口P24、电容C76、C77、C78、C82、C83、C84、C85、C86、C80，电阻R73、R82、R77、R79、R80、R105，发光二极管D20，电感L40，以及晶振Y2；USBHUB芯片U20的三个AVDD脚分别通过电容C76、电容C77、电容C82连接GND，...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗季，熊晓明，谢植刚，胡晓翎，王敏，刘旭昭，刘泰，
申请(专利权)人：广州博厚医疗技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44