基于脑机接口交互方法的辅助护理系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了基于脑机接口交互方法的辅助护理系统及其控制方法，涉及瘫痪病人辅助护理领域，解决了现有的重度瘫痪病人没有合适智能的VR辅助护理设备，且现有的VR设备不方便重度瘫痪病人使用，且不能与基本生活电器互联的问题，现提出如下方案，其包括服务器、移动端、PC端、屏幕承载，PC端搭载有辅助护理系统，辅助护理系统分别连接有病人端、家属端、医师端，病人端分别连接有基础需求模块、家居控制模块、心理情绪模块、娱乐社交模块。本装置具有方便瘫痪病人通过脑机互交技术进行辅助护理，以及家居控制，同时还可以有效的缓解病人的情绪，极大的提高了护理的方便性以及智能性，有利于维护患者的健康的特点。维护患者的健康的特点。维护患者的健康的特点。

【技术实现步骤摘要】
基于脑机接口交互方法的辅助护理系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及瘫痪病人辅助护理领域，尤其涉及基于脑机接口交互方法的辅助护理系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]目前针对重度瘫痪病人，有大量成熟的单一生理信号监测手段，只能帮助感知病人的客观生理需求。就脑电波信号而言，医院常见的湿电极脑电信号采集设备成本高、操作繁杂，需要专业技术人员每次在使用前将导电膏涂在被试头上的每个电极位，由于头顶大部分被头发覆盖，需要调整多次才能将设备放置正确，仅准备过程就需约30分钟。如果采用这种复杂的采集设备，将会破坏被试者的心情和体验，且无法支持脑机交互，对于重度瘫痪病人的帮助十分有限。
[0003]目前，市面上缺乏基于头戴式干电极脑机交互设备开发的针对残障人士的情绪、心理感知手段的全连接应用，不能及时知道病人的意图，主动提供生理、生活护理服务；欠缺通过脑机接口读取残障人士脑电数据、解读情绪的手段，不能及时发现病人的情绪波动，本项目通过深度学习算法实现病人情绪实时分析监测，并及时向家属反馈异常。
[0004]目前脑机接口产品，可感知人的脑电活动，但缺乏与基本生活电器等设备的互联，不能将感知的病人的意图转化为设备的控制。目前已有针对残疾人或心理患者的VR场景，但多是手柄、手势交互，无法供重度瘫痪病人使用。因此提出基于脑机接口交互方法的辅助护理系统及其控制方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供基于脑机接口交互方法的辅助护理系统及其控制方法，解决了现有的重度瘫痪病人没有合适智能的VR辅助护理设备，且现有的VR设备不方便重度瘫痪病人使用，且不能与基本生活电器互联的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：基于脑机接口交互方法的辅助护理系统，包括服务器、移动端、PC端、屏幕承载，PC端搭载有辅助护理系统，PC端与服务器双向连接，服务器与移动端双向连接，PC端连接有屏幕承载，辅助护理系统分别连接有病人端、家属端、医师端，病人端分别连接有基础需求模块、家居控制模块、心理情绪模块、娱乐社交模块，基础需求模块连接有基础护理模块与打字表达模块，家居控制模块分别连接有电路控制类模块与红外线控制类模块，心理情绪系统分别连接有心理诊疗模块、情绪识别模块与减压训练模块，娱乐社交模块分别连接有娱乐模块与社交模块。
[0007]优选的，基础护理模块分别连接有翻身控制单元、喝水控制单元、吃饭控制单元，电路控制类模块连接有灯，红外线控制类模块分别连接有空调、电视，心理诊疗模块连接有虚拟沙盘单元，减压训练模块分别连接有情景放松训练单元、正念减压单元与专注力训练单元，娱乐模块分别连接有游戏单元与电子书阅读单元，社交模块分别连接有语音通话单元、聊天打字单元与视频通话单元。
[0008]优选的，基础护理模块用于进行基础护理，打字表达模块用于打字表达控制，电路控制类模块用于对各类电路进行控制。
[0009]优选的，红外线控制类模块用于对红外线控制类家电进行控制，心理诊疗模块用于控制虚拟沙盘对心理进行诊疗，情绪识别模块用于用户的情绪进行识别，减压训练模块用于对用户进行减压训练。
[0010]优选的，娱乐模块用于用户进行娱乐，社交模块用于用户进行社交。
[0011]优选的，移动端分别连接有医护端与家属端，屏幕承载还分别连接有显示屏与VR设备，屏幕承载与VR设备用于病人使用。
[0012]优选的，PC端连接有外接设备，且PC端控制有家居设备和对脑电波信号进行获取。
[0013]基于脑机接口交互方法的辅助护理系统的控制方法，包括以下步骤：
[0014]S1：开启病人端，佩戴PC端连接的外界设备，并打开心理情绪系统以及心理诊疗模块，进而打开心理沙盘界面；
[0015]S2：心理沙盘界面打开后，将会生成真实感三维图像，并通过生成的真实感三维图像捕捉用户脑电信号；
[0016]S3：通过稳态视觉诱发电位技术对捕获用户脑电信号捕捉的脑电信号进行处理，促使用户选择物品或者划开虚拟沙地，当用户选择物品时用户将会对选择的物品进行摆放，并分别对摆放的物品或者划开的沙地的结果进行记录；
[0017]S4：对结果进行处理，判断沙盘是否摆放完毕，如果没有则返回S1重新进行一轮程序，而摆放完毕则上传结果用于评估；
[0018]S5：在对捕获用户脑电信号进行处理时，还可以对数据进行清洗，并通过神经网络生成情绪分析结果，在对情绪分析的结果进行记录。
[0019]与相关技术相比较，本专利技术提供的基于脑机接口交互方法的辅助护理系统及其控制方法具有如下有益效果：
[0020]1、本专利技术提供基于脑机接口交互方法的辅助护理系统及其控制方法，系统采用新型脑机这一交互方式，将目标人群精准定位到重度瘫痪患者，围绕瘫痪患者基础护理、心理诊疗、社交娱乐等方面的需求，为其制定了相应的解决方案。融合了基础需求、家居控制、心理情绪、社交娱乐等多模块功能，全方位、高精准对应患者需求，减少了护理人员的压力，让患者也能得到更称心的照顾。
[0021]2、本专利技术提供基于脑机接口交互方法的辅助护理系统及其控制方法，对比传统的护理手段，患者因自身缺陷不能向护理人员自主表达内心所需，护理人员只能凭借自身经验以及专业手段对患者进行护理，系统提出一种解决方案，加入翻身、喝水、吃饭基础护理按钮，当患者有这方面需求时，可持续注视屏幕相应按钮，pc端对此做出相应反应，将结果传送到护理人员端。另外系统配有意念打字功能，患者也可注视屏幕上相应字母使用拼音打字法来编辑需求。
附图说明
[0022]图1为本专利技术的基于脑机接口交互方法的辅助护理系统的结构示意图。
[0023]图2为本专利技术的基于脑机接口交互方法的辅助护理系统的系统图。
[0024]图3为本专利技术的基于脑机接口交互方法的辅助护理系统的发送请求界面示意图。
[0025]图4为本专利技术的基于脑机接口交互方法的辅助护理系统的不同频率NeuroTag刺激代表示意图。
[0026]图5为本专利技术的基于脑机接口交互方法的辅助护理系统的智能控制界面示意图。
[0027]图6为本专利技术的基于脑机接口交互方法的辅助护理系统的对由串口中抓取TGAM数据流进行解析的折线图。
[0028]图7为本专利技术的基于脑机接口交互方法的辅助护理系统的娱乐社交界面示意图。
[0029]图8为本专利技术的基于脑机接口交互方法的辅助护理系统及其控制方法的对常见的VEP类型的比较列表。
[0030]图9为本专利技术的基于脑机接口交互方法的辅助护理系统及其控制方法的EEG信号捕捉反馈示意图。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]实施例一：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于脑机接口交互方法的辅助护理系统，包括服务器、移动端、PC端、屏幕承载，其特征在于，PC端搭载有辅助护理系统，PC端与服务器双向连接，服务器与移动端双向连接，PC端连接有屏幕承载，辅助护理系统分别连接有病人端、家属端、医师端，病人端分别连接有基础需求模块、家居控制模块、心理情绪模块、娱乐社交模块，基础需求模块连接有基础护理模块与打字表达模块，家居控制模块分别连接有电路控制类模块与红外线控制类模块，心理情绪系统分别连接有心理诊疗模块、情绪识别模块与减压训练模块，娱乐社交模块分别连接有娱乐模块与社交模块。2.根据权利要求1的基于脑机接口交互方法的辅助护理系统，其特征在于，基础护理模块分别连接有翻身控制单元、喝水控制单元、吃饭控制单元，电路控制类模块连接有灯，红外线控制类模块分别连接有空调、电视，心理诊疗模块连接有虚拟沙盘单元，减压训练模块分别连接有情景放松训练单元、正念减压单元与专注力训练单元，娱乐模块分别连接有游戏单元与电子书阅读单元，社交模块分别连接有语音通话单元、聊天打字单元与视频通话单元。3.根据权利要求1的基于脑机接口交互方法的辅助护理系统，其特征在于，基础护理模块用于进行基础护理，打字表达模块用于打字表达控制，电路控制类模块用于对各类电路进行控制。4.根据权利要求1的基于脑机接口交互方法的辅助护理系统，其特征在于，红外线控制类模块用于对红外线控制类家电进行控制，心理诊疗模块用于控制虚拟沙盘对心...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春鹏，张岩，石翔慧，盖新宇，李子轩，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：