针对传统上肢康复器械信息处理缓慢、康复效果差的问题,设计基于视觉与触觉双信息的上肢康复训练机器人运维系统。在系统硬件部分,采用三维触觉操作器Phantom操控虚拟手臂,利用Camshift算法完成对不同颜色物体的跟踪,通过加权集成算法实现对触觉压力数据的操作;在系统软件部分,基于ARAT的抓握测试,评估手臂的抓握能力,采用双侧训练模式和脑电训练模式,修复患者肌力受损部位,通过奇异值分解方法,完成对矩阵目标函数值的求解,利用ICP算法处理图像轮廓特征点,实现图像的配准。实验结果表明,该系统配准精度高,可以完成预期目标,且跟踪效果佳。

本文介绍国内外气动人工肌肉在康复医疗器械中的应用现状,重点分析近年来气动人工肌肉在上肢和下肢康复器械中的应用,其中上肢康复器械包括手部、手腕和手臂,下肢康复器械包括腿部、膝关节和踝关节;应用实例介绍了气动人工肌肉的工作特点和应用范围,并且对同功能康复器械对比分析。

结合临床康复医学理论及临床康复经验对上肢康复机器人方案进行研究设计了一种应用于偏瘫患者康复训练的气动式上肢康复柔性机器人进而将气动技术的安全性、柔顺性应用到康复领域中来有效地实现了患肢由完全被动到以被动为主逐渐到以主动为主最后康复到完全主动训练过程的适宜模式。