【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医疗器械，具体涉及一种用于骨伤病人康复的智能化机器人。
技术介绍
1、骨伤康复不仅仅是身体的修复过程，它涉及精细的物理治疗、适当的休息和合理的营养支持。患者需要在不同的康复阶段中进行精确的评估和调整，每个阶段的目标都是逐步恢复到日常活动的能力。康复过程中，物理治疗师会使用各种技术，如电疗、超声波治疗和机械运动来促进愈合。而心理支持也是不可或缺的，它帮助患者保持积极的心态，克服康复过程中的心理和情绪挑战。整个康复过程需要时间和耐心，患者的积极参与和医护团队的专业指导是成功康复的关键。
2、然而当前的康复方法主要包括物理治疗、功能训练和设备辅助康复，但现有设备多集中于特定部位，缺乏综合性的全身康复解决方案，此外，这些设备存在几个主要问题：首先，个性化不足，无法根据患者的具体情况进行调整；其次，实时监测能力有限，使得医生难以及时调整治疗计划；再者，患者依从性差，因为康复训练通常较为枯燥；最后，缺乏对康复数据的系统收集和分析，影响了对康复效果的全面评估和方案调整，为解决上述问题，我们提出一种用于骨伤病人康复的智能化机器人。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种用于骨伤病人康复的智能化机器人，解决
技术介绍
中提出的问题。
2、本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
3、一种用于骨伤病人康复的智能化机器人，包括：主机架、传感器模块、控制系统、执行机构、显示与交互界面、通信模块和电源模块；
4、所述
5、所述传感器模块，用于监测患者的运动状态、站立和平衡情况，以及心率和血氧水平等生理参数；
6、所述控制系统，用于处理传感器数据，生成和调整个性化的训练计划，控制执行机构的动作，同时存储患者数据以供历史记录和后续分析使用；
7、所述执行机构，用于根据个性化训练计划，精确控制所述主机架和患者肢体的运动，确保康复训练的准确性和安全性；
8、所述显示与交互界面，用于提供直观的操作界面和沉浸式虚拟现实环境，增强患者的参与感和依从性，通过图形、文字和动画指导患者完成康复训练；
9、所述通信模块，用于实现设备与外部系统的数据传输和远程监控，支持医生远程监控患者的康复进程，并进行必要的调整；
10、所述电源模块，用于提供可靠的电力支持，确保设备在康复期间稳定运行。
11、优选地，所述主机架，由高强度轻质碳纤维材料构成，其结构包括支柱、底座和连接件，为整个系统提供坚固的支撑平台，确保安全和稳定的操作环境。
12、优选地，所述传感器模块由臂型加速度计、腿部压力传感器阵列和心率监测仪构成，其中臂型加速度计固定在主机架的上部，由三轴加速度传感器组成，用于监测患者上肢的运动情况，包括挥动、旋转等，以及运动的速度和加速度，腿部压力传感器阵列安装在主机架的底座上，由多个压力传感器组成，用于监测患者站立和行走时的步态和脚部压力分布情况，以及站立的平衡状态，心率监测仪嵌入在座椅部分，包括心率传感器和血氧传感器，用于实时监测患者的心率、血氧饱和度和心律，以及其他生理参数，如血压。
13、优选地，所述控制系统由嵌入式微控制器和高级处理器组成，主要功能包括接收初始评估数据、分析评估数据、生成个性化训练计划以及实现训练计划的动态调整，其中嵌入式微控制器负责系统的基本控制和数据处理功能，该微控制器具有高效的数据处理能力和实时响应能力，能够快速处理传感器数据和用户输入，并执行相应的控制算法，高级处理器用于处理复杂的数据分析和康复算法，这个处理器具有更高的计算能力和存储容量，能够执行复杂的数据处理和算法运算，以生成个性化的康复训练计划，并实现训练计划的动态调整，且控制系统内部集成了多种康复算法和数据分析算法，这些算法根据患者的初始评估数据、医生的建议以及系统采集的实时数据，对患者的康复需求和适应性进行分析和处理，并生成个性化的康复训练计划，同时控制系统还包括存储单元，用于存储患者的初始评估数据、康复训练计划和历史数据，这些数据可以被系统随时访问和更新，以支持动态调整训练计划和记录康复过程。
14、优选地，所述执行机构包括多个电机和伺服系统，通过精确的运动控制，实现对主机架和患者肢体的运动指导和辅助，确保康复训练的准确性和安全性，同时根据所述控制系统生成的个性化训练计划，所述执行机构能够精确控制主机架的运动，以及患者肢体的运动，包括指导患者完成特定的康复训练动作，如屈膝、伸展、旋转等，在康复训练过程中，所述执行机构能够实时调整所述主机架的姿势和角度，以适应不同的训练项目和患者需求，确保运动动作的正确性和安全性，同时所述执行机构能够根据个性化训练计划中设定的强度要求，调整运动的力度和速度，以满足患者的康复需求，并逐步提高训练的难度，以提高康复效果。
15、优选地，所述显示与交互界面由触摸屏和vr设备构成，其中触摸屏位于主机架前部，提供直观的触摸操作界面，显示个性化康复训练计划和实时运动指导，包括图形化界面、文字说明和动画示范等，使患者能够轻松了解训练项目、频次、强度和注意事项等，提高其参与度和依从性，vr设备安装在主机架侧部，提供沉浸式的虚拟现实康复环境，患者可通过头部运动与虚拟环境进行互动，包括虚拟场景、游戏任务和实时反馈，使康复训练更加有趣和具有挑战性，增强康复训练的趣味性和参与度。
16、优选地，所述通信模块为蓝牙4.0和wi-fi双频无线通信技术，用于实现系统与外部设备和云平台的数据传输和远程监控，同时可以将康复训练过程中采集的数据，包括患者的运动情况、生理参数和反馈信息等，传输到云平台进行存储和分析，医生亦可以通过云平台实时监控患者的康复训练情况，包括训练进度、运动表现和生理指标等，为患者提供实时的康复数据支持和远程指导，且基于云平台的实时监控数据，医生可以对康复训练计划进行调整和优化，并提供远程指导，以确保患者在康复过程中的安全性和有效性。
17、优选地，所述智能化机器人操作流程为：
18、s1、初始化：
19、系统启动时，首先进行自检过程，检查传感器模块和执行机构的状态，确保所有硬件功能正常；
20、系统将与患者的电子健康记录(ehr)进行数据同步，确保所有患者数据和历史治疗记录更新到最新状态，为生成个性化训练计划提供准确数据基础；
21、s2、个性化训练计划生成：
22、根据患者的初始评估数据，包括体能测试结果、医生的诊断建议及病史，系统生成一个个性化的康复训练计划；
23、计划中将详细列出每日训练的项目、训练强度、频次及休息时间，旨在最大化康复效果并适应患者的恢复进程；
24、s3、训练执行与实时反馈：
25、患者穿戴设备后，开始执行个性化训练计划。系统通过内置传感器模块监测患者的运动状态，包括姿势、步态、关节活动范围等；
26、根据实时数据，系统提供即时反馈和纠正指导，例如调整姿势或本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于骨伤病人康复的智能化机器人，其特征在于，包括：主机架、传感器模块、控制系统、执行机构、显示与交互界面、通信模块和电源模块；
2.根据权利要求1所述的一种用于骨伤病人康复的智能化机器人，其特征在于，所述主机架，由高强度轻质碳纤维材料构成，其结构包括支柱、底座和连接件，为整个系统提供坚固的支撑平台，确保安全和稳定的操作环境。
3.根据权利要求1所述的一种用于骨伤病人康复的智能化机器人，其特征在于，所述传感器模块由臂型加速度计、腿部压力传感器阵列和心率监测仪构成，其中臂型加速度计固定在主机架的上部，由三轴加速度传感器组成，用于监测患者上肢的运动情况，包括挥动、旋转等，以及运动的速度和加速度，腿部压力传感器阵列安装在主机架的底座上，由多个压力传感器组成，用于监测患者站立和行走时的步态和脚部压力分布情况，以及站立的平衡状态，心率监测仪嵌入在座椅部分，包括心率传感器和血氧传感器，用于实时监测患者的心率、血氧饱和度和心律，以及其他生理参数，如血压。
4.根据权利要求1所述的一种用于骨伤病人康复的智能化机器人，其特征在于，所述控制系统由嵌入式微控制
5.根据权利要求1所述的一种用于骨伤病人康复的智能化机器人，其特征在于，所述执行机构包括多个电机和伺服系统，通过精确的运动控制，实现对主机架和患者肢体的运动指导和辅助，确保康复训练的准确性和安全性，同时根据所述控制系统生成的个性化训练计划，所述执行机构能够精确控制主机架的运动，以及患者肢体的运动，包括指导患者完成特定的康复训练动作，如屈膝、伸展、旋转等，在康复训练过程中，所述执行机构能够实时调整所述主机架的姿势和角度，以适应不同的训练项目和患者需求，确保运动动作的正确性和安全性，同时所述执行机构能够根据个性化训练计划中设定的强度要求，调整运动的力度和速度，以满足患者的康复需求，并逐步提高训练的难度，以提高康复效果。
6.根据权利要求1所述的一种用于骨伤病人康复的智能化机器人，其特征在于，所述显示与交互界面由触摸屏和VR设备构成，其中触摸屏位于主机架前部，提供直观的触摸操作界面，显示个性化康复训练计划和实时运动指导，包括图形化界面、文字说明和动画示范等，使患者能够轻松了解训练项目、频次、强度和注意事项等，提高其参与度和依从性，VR设备安装在主机架侧部，提供沉浸式的虚拟现实康复环境，患者可通过头部运动与虚拟环境进行互动，包括虚拟场景、游戏任务和实时反馈，使康复训练更加有趣和具有挑战性，增强康复训练的趣味性和参与度。
7.根据权利要求1所述的一种用于骨伤病人康复的智能化机器人，其特征在于，所述通信模块为蓝牙4.0和Wi-Fi双频无线通信技术，用于实现系统与外部设备和云平台的数据传输和远程监控，同时可以将康复训练过程中采集的数据，包括患者的运动情况、生理参数和反馈信息等，传输到云平台进行存储和分析，医生亦可以通过云平台实时监控患者的康复训练情况，包括训练进度、运动表现和生理指标等，为患者提供实时的康复数据支持和远程指导，且基于云平台的实时监控数据，医生可以对康复训练计划进行调整和优化，并提供远程指导，以确保患者在康复过程中的安全性和有效性。
8.根据权利要求1所述的一种用于骨伤病人康复的智能化机器人，其特征在于，所述智能化机器人操作流程为：
...【技术特征摘要】
1.一种用于骨伤病人康复的智能化机器人，其特征在于，包括：主机架、传感器模块、控制系统、执行机构、显示与交互界面、通信模块和电源模块；
2.根据权利要求1所述的一种用于骨伤病人康复的智能化机器人，其特征在于，所述主机架，由高强度轻质碳纤维材料构成，其结构包括支柱、底座和连接件，为整个系统提供坚固的支撑平台，确保安全和稳定的操作环境。
3.根据权利要求1所述的一种用于骨伤病人康复的智能化机器人，其特征在于，所述传感器模块由臂型加速度计、腿部压力传感器阵列和心率监测仪构成，其中臂型加速度计固定在主机架的上部，由三轴加速度传感器组成，用于监测患者上肢的运动情况，包括挥动、旋转等，以及运动的速度和加速度，腿部压力传感器阵列安装在主机架的底座上，由多个压力传感器组成，用于监测患者站立和行走时的步态和脚部压力分布情况，以及站立的平衡状态，心率监测仪嵌入在座椅部分，包括心率传感器和血氧传感器，用于实时监测患者的心率、血氧饱和度和心律，以及其他生理参数，如血压。
4.根据权利要求1所述的一种用于骨伤病人康复的智能化机器人，其特征在于，所述控制系统由嵌入式微控制器和高级处理器组成，主要功能包括接收初始评估数据、分析评估数据、生成个性化训练计划以及实现训练计划的动态调整，其中嵌入式微控制器负责系统的基本控制和数据处理功能，该微控制器具有高效的数据处理能力和实时响应能力，能够快速处理传感器数据和用户输入，并执行相应的控制算法，高级处理器用于处理复杂的数据分析和康复算法，这个处理器具有更高的计算能力和存储容量，能够执行复杂的数据处理和算法运算，以生成个性化的康复训练计划，并实现训练计划的动态调整，且控制系统内部集成了多种康复算法和数据分析算法，这些算法根据患者的初始评估数据、医生的建议以及系统采集的实时数据，对患者的康复需求和适应性进行分析和处理，并生成个性化的康复训练计划，同时控制系统还包括存储单元，用于存储患者的初始评估数据、康复训练计划和历史数据，这些数据可以被系统随时访问和更新，以支持动态调整训练计划和记录康复过程。
5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：李斯勇，廖葳，盛齐，
申请(专利权)人：神州创为深圳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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