本發(fā)明涉及智能硬件技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種康復(fù)系統(tǒng)及康復(fù)系統(tǒng)的控制方法。
背景技術(shù):
隨著人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的人機(jī)交互技術(shù)已經(jīng)逐漸向著智能交互、自然交互等方向轉(zhuǎn)變。人機(jī)交互關(guān)注的重點(diǎn)也從定義交互方式,設(shè)計(jì)交互語(yǔ)義等發(fā)展為關(guān)注用戶(hù)腦電波,進(jìn)而挖掘用戶(hù)隱式需求等。腦電波是大腦在活動(dòng)時(shí),大量神經(jīng)元同步發(fā)生的突觸后電位經(jīng)總和后形成的。它記錄大腦活動(dòng)時(shí)的電波變化,是腦神經(jīng)細(xì)胞的電生理活動(dòng)在大腦皮層或頭皮表面的總體反映。因此,腦電波是重要的生物信號(hào),其表征人類(lèi)大腦的活動(dòng)。
在日常生活中,對(duì)于特殊人群,因?yàn)橄忍煸蚧蚪煌ㄒ馔鈱?dǎo)致身體癱瘓,除頭部以外,整個(gè)身體都不能動(dòng)。由于不能行動(dòng),身體的血液循環(huán)不流暢,出現(xiàn)肌肉萎縮或浮腫,需要家人幫助按摩來(lái)促進(jìn)肢體活動(dòng)。但家人的幫助有限,此時(shí)如果可以通過(guò)腦電波來(lái)控制康復(fù)設(shè)備,讓病人自己進(jìn)行康復(fù)操作,則可大大緩解家人的負(fù)擔(dān),而且持續(xù)有效的康復(fù)訓(xùn)練還可幫助病人部分功能康復(fù),帶來(lái)極大的便利。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是:如何通過(guò)簡(jiǎn)單的腦電波信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)康復(fù)設(shè)備的準(zhǔn)確控制。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種康復(fù)系統(tǒng)及康復(fù)系統(tǒng)的控制方法。
第一方面,本發(fā)明提供了一種康復(fù)系統(tǒng),包括可穿戴設(shè)備、康復(fù)設(shè)備以及基于腦電波信號(hào)的控制器;
所述可穿戴設(shè)備,用于檢測(cè)用戶(hù)的腦電波信號(hào),并將檢測(cè)到的腦電波信號(hào)上傳至所述控制器;
所述控制器,用于提取所述腦電波信號(hào)的信號(hào)特征,根據(jù)所述信號(hào)特征確定所述信號(hào)特征對(duì)應(yīng)的控制命令,并將所述控制命令發(fā)送至所述康復(fù)設(shè)備;
所述康復(fù)設(shè)備,用于根據(jù)所述用戶(hù)的當(dāng)前狀態(tài)以及所述控制器發(fā)送的控制命令,改變用戶(hù)的當(dāng)前狀態(tài)和/或執(zhí)行康復(fù)操作。
可選地,所述控制器,包括:
命令確定單元,用于將所述信號(hào)特征與預(yù)存的數(shù)據(jù)庫(kù)中的目標(biāo)信號(hào)特征進(jìn)行對(duì)比,若找到與所述信號(hào)特征匹配的目標(biāo)信號(hào)特征,則以與所述目標(biāo)信號(hào)特征對(duì)應(yīng)的控制命令作為所述控制命令;所述數(shù)據(jù)庫(kù)包括對(duì)應(yīng)的目標(biāo)信號(hào)特征和控制命令。
可選地,所述控制器,還包括:
數(shù)據(jù)庫(kù)建立單元,用于在所述提取所述腦電波信號(hào)的信號(hào)特征之前,預(yù)先對(duì)用戶(hù)發(fā)送相應(yīng)控制命令時(shí)產(chǎn)生的腦電波信號(hào)的信號(hào)特征進(jìn)行學(xué)習(xí),確定所述用戶(hù)發(fā)送不同控制命令時(shí)對(duì)應(yīng)的信號(hào)特征;根據(jù)所述用戶(hù)發(fā)送不同控制命令時(shí)對(duì)應(yīng)的信號(hào)特征,建立所述數(shù)據(jù)庫(kù)。
可選地,所述康復(fù)操作為按摩操作;
相應(yīng)地,所述康復(fù)設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu),用于在所述用戶(hù)處于平躺狀態(tài)下,以預(yù)設(shè)時(shí)間間隔為周期對(duì)所述用戶(hù)的肢體肌肉進(jìn)行擠壓動(dòng)作。
可選地,所述康復(fù)操作為關(guān)節(jié)活動(dòng)操作;
相應(yīng)地,所述康復(fù)設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu),用于在所述用戶(hù)處于平躺狀態(tài)下,以預(yù)設(shè)彎曲角度對(duì)所述用戶(hù)的膝關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)進(jìn)行彎曲動(dòng)作。
可選地,所述康復(fù)操作為腰部活動(dòng)操作;
相應(yīng)地,所述康復(fù)設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu),用于在所述用戶(hù)處于平躺狀態(tài)下,以預(yù)設(shè)彎曲角度對(duì)所述用戶(hù)的腰部關(guān)節(jié)進(jìn)行彎曲動(dòng)作。
可選地,所述康復(fù)操作為翻身操作;
相應(yīng)地,所述康復(fù)設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu),用于在確定所述用戶(hù)當(dāng)前的臥姿后,根據(jù)預(yù)設(shè)的臥姿調(diào)整順序,將所述用戶(hù)當(dāng)前的臥姿調(diào)整為第二臥姿。
可選地,所述康復(fù)設(shè)備包括設(shè)備主體和設(shè)于所述設(shè)備主體上的執(zhí)行機(jī)構(gòu),所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括固定設(shè)置在用戶(hù)肢體上的驅(qū)動(dòng)件以及與各驅(qū)動(dòng)件連接的操作部件;
所述驅(qū)動(dòng)件與所述控制器連接,用于根據(jù)所述控制器發(fā)送的控制命令改變用戶(hù)的當(dāng)前狀態(tài)和/或執(zhí)行康復(fù)操作。
第二方面,本發(fā)明提供了一種康復(fù)系統(tǒng)的控制方法,包括:
采集用戶(hù)的腦電波信號(hào);
提取所述腦電波信號(hào)的信號(hào)特征;
根據(jù)所述信號(hào)特征確定所述信號(hào)特征對(duì)應(yīng)的控制命令;
將所述控制命令發(fā)送至康復(fù)設(shè)備,以使所述康復(fù)設(shè)備根據(jù)所述用戶(hù)的當(dāng)前狀態(tài)以及所述控制命令,改變用戶(hù)的當(dāng)前狀態(tài)和/或執(zhí)行康復(fù)操作。
可選地,所述確定所述信號(hào)特征對(duì)應(yīng)的控制命令,包括:
將所述信號(hào)特征與預(yù)存的數(shù)據(jù)庫(kù)中的目標(biāo)信號(hào)特征進(jìn)行對(duì)比,若找到與所述信號(hào)特征匹配的目標(biāo)信號(hào)特征,則以與所述目標(biāo)信號(hào)特征對(duì)應(yīng)的控制命令作為所述控制命令;
所述數(shù)據(jù)庫(kù)包括對(duì)應(yīng)的目標(biāo)信號(hào)特征和控制命令。
可選地,在所述提取所述腦電波信號(hào)的信號(hào)特征之前,所述方法還包括:
預(yù)先對(duì)用戶(hù)發(fā)送相應(yīng)控制命令時(shí)產(chǎn)生的腦電波信號(hào)的信號(hào)特征進(jìn)行學(xué)習(xí),確定所述用戶(hù)發(fā)送不同控制命令時(shí)對(duì)應(yīng)的信號(hào)特征;
根據(jù)所述用戶(hù)發(fā)送不同控制命令時(shí)對(duì)應(yīng)的信號(hào)特征,建立所述數(shù)據(jù)庫(kù)。
可選地,所述康復(fù)操作為按摩操作;
相應(yīng)地,所述將所述控制命令發(fā)送至康復(fù)設(shè)備,以使所述康復(fù)設(shè)備根據(jù)所述用戶(hù)的當(dāng)前狀態(tài)以及所述控制命令,執(zhí)行康復(fù)操作,包括:
在所述用戶(hù)處于平躺狀態(tài)下,控制所述康復(fù)設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu)以預(yù)設(shè)時(shí)間間隔為周期對(duì)所述用戶(hù)的肢體肌肉進(jìn)行擠壓動(dòng)作。
可選地,所述康復(fù)操作為關(guān)節(jié)活動(dòng)操作;
相應(yīng)地,所述將所述控制命令發(fā)送至康復(fù)設(shè)備,以使所述康復(fù)設(shè)備根據(jù)所述用戶(hù)的當(dāng)前狀態(tài)以及所述控制命令,執(zhí)行康復(fù)操作,包括:
在所述用戶(hù)處于平躺狀態(tài)下,控制所述康復(fù)設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu)以預(yù)設(shè)彎曲角度對(duì)所述用戶(hù)的膝關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)進(jìn)行彎曲動(dòng)作。
可選地,所述康復(fù)操作為腰部活動(dòng)操作;
相應(yīng)地,所述將所述控制命令發(fā)送至康復(fù)設(shè)備,以使所述康復(fù)設(shè)備根據(jù)所述用戶(hù)的當(dāng)前狀態(tài)以及所述控制命令,執(zhí)行康復(fù)操作,包括:
在所述用戶(hù)處于平躺狀態(tài)下,控制所述康復(fù)設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu)以預(yù)設(shè)彎曲角度對(duì)所述用戶(hù)的腰部關(guān)節(jié)進(jìn)行彎曲動(dòng)作。
可選地,所述康復(fù)操作為翻身操作;
相應(yīng)地,所述將所述控制命令發(fā)送至康復(fù)設(shè)備,以使所述康復(fù)設(shè)備根據(jù)所述用戶(hù)的當(dāng)前狀態(tài)以及所述控制命令,執(zhí)行康復(fù)操作,包括:
確定所述用戶(hù)當(dāng)前的臥姿,控制所述康復(fù)設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)預(yù)設(shè)的臥姿調(diào)整順序,將所述用戶(hù)當(dāng)前的臥姿調(diào)整為第二臥姿。
由上述技術(shù)方案可知,本發(fā)明通過(guò)根據(jù)腦電波信號(hào)的信號(hào)特征確定對(duì)應(yīng)的控制命令,并根據(jù)對(duì)應(yīng)的控制命令控制康復(fù)設(shè)備根據(jù)用戶(hù)的當(dāng)前狀態(tài)執(zhí)行相應(yīng)操作。實(shí)現(xiàn)了通過(guò)腦電波發(fā)出簡(jiǎn)單的命令,使得操作指令與康復(fù)設(shè)備的操作對(duì)應(yīng),簡(jiǎn)化了腦電波信號(hào)的提取并保證了信號(hào)的準(zhǔn)確性,簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)了對(duì)康復(fù)設(shè)備的準(zhǔn)確控制,提升用戶(hù)體驗(yàn)。
當(dāng)然,實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品或方法并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例一種康復(fù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例中關(guān)節(jié)活動(dòng)操作對(duì)應(yīng)的命令示意圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例中關(guān)節(jié)活動(dòng)操作對(duì)應(yīng)的控制流程圖;
圖4為本發(fā)明實(shí)施例中腰部活動(dòng)操作對(duì)應(yīng)的命令示意圖;
圖5為本發(fā)明實(shí)施例中腰部活動(dòng)操作對(duì)應(yīng)的控制流程圖;
圖6為本發(fā)明實(shí)施例中翻身操作對(duì)應(yīng)的命令示意圖;
圖7為本發(fā)明實(shí)施例中翻身操作對(duì)應(yīng)的控制流程圖;
圖8為本發(fā)明實(shí)施例一種康復(fù)系統(tǒng)的控制方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例一種康復(fù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。參照?qǐng)D1,本發(fā)明實(shí)施例提出的康復(fù)系統(tǒng),包括可穿戴設(shè)備1、康復(fù)設(shè)備2以及基于腦電波信號(hào)的控制器3,所述可穿戴設(shè)備1,用于檢測(cè)用戶(hù)的腦電波信號(hào),并將檢測(cè)到的腦電波信號(hào)上傳至所述控制器3;所述控制器3,用于提取所述腦電波信號(hào)的信號(hào)特征,根據(jù)所述信號(hào)特征確定所述信號(hào)特征對(duì)應(yīng)的控制命令,并將所述控制命令發(fā)送至所述康復(fù)設(shè)備2;所述康復(fù)設(shè)備2,用于根據(jù)所述用戶(hù)的當(dāng)前狀態(tài)以及所述控制器3發(fā)送的控制命令,改變用戶(hù)的當(dāng)前狀態(tài)和/或執(zhí)行康復(fù)操作。
需要說(shuō)明的是,本發(fā)明實(shí)施例中的可穿戴設(shè)備可以為:智能頭盔、智能手環(huán)、以及智能眼鏡等能夠?qū)崿F(xiàn)腦電波信號(hào)采集的穿戴設(shè)備,對(duì)此,本發(fā)明實(shí)施例不做具體限定。
本實(shí)施方案中,控制器3根據(jù)腦電波信號(hào)的信號(hào)特征確定對(duì)應(yīng)的控制命令,并根據(jù)對(duì)應(yīng)的控制命令控制康復(fù)設(shè)備2根據(jù)用戶(hù)的當(dāng)前狀態(tài)執(zhí)行相應(yīng)操作。實(shí)現(xiàn)通過(guò)腦電波發(fā)出簡(jiǎn)單的命令,使得操作指令與康復(fù)設(shè)備的操作對(duì)應(yīng),簡(jiǎn)化了腦電波信號(hào)的提取并保證了信號(hào)的準(zhǔn)確性,簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)了對(duì)康復(fù)設(shè)備的準(zhǔn)確控制。
在實(shí)際應(yīng)用中,由于腦電波信號(hào)在采集過(guò)程中很容易受到其他噪聲信號(hào)的干擾,包括眼電、肌電、心電、工頻干擾、電磁干擾等。因此,需要對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理,去除腦電波信號(hào)中所摻雜的偽跡,以提取采集到的腦電波信號(hào)中的有效腦電波信號(hào)。由于工頻干擾和電磁干擾往往發(fā)生在高頻段,可以通過(guò)帶通濾波或低通濾波的方式將容易產(chǎn)生干擾的頻段過(guò)濾掉,只保留有效的頻段的腦電波信號(hào)。因此,有效腦電波信號(hào)的提取,具體通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn):根據(jù)預(yù)設(shè)干擾頻段通過(guò)帶通濾波或低通濾波對(duì)采集的腦電波信號(hào)進(jìn)行濾波處理,并從濾波處理后的信號(hào)中提取用戶(hù)的有效腦電波信號(hào)。具體的,上述從濾波處理后的信號(hào)中提取有效腦電波信號(hào)的步驟,具體包括:采用主成分分析算法或獨(dú)立成分分析算法從濾波處理后的信號(hào)中提取用戶(hù)的有效腦電波信號(hào)。
需要說(shuō)明的是,本發(fā)明實(shí)施例中的信號(hào)特征具體可以為腦電波信號(hào)的信號(hào)頻段對(duì)應(yīng)的頻段特征。本發(fā)明實(shí)時(shí)中的頻段特征可以為有效腦電波信號(hào)的信號(hào)頻段對(duì)應(yīng)的頻率能量、功率譜、樣本熵和近似熵等特征,本發(fā)明對(duì)此不做具體限定。
本發(fā)明實(shí)施例中,通過(guò)有效腦電波信號(hào)的提取,以及將各有效腦電波信號(hào)的信號(hào)頻段對(duì)應(yīng)的頻段特征,如頻率能量,作為對(duì)應(yīng)用戶(hù)的腦電波信號(hào)的信號(hào)特征,能夠避免由于信號(hào)特征不準(zhǔn)確,導(dǎo)致控制命令確定不準(zhǔn)確的問(wèn)題,確保對(duì)康復(fù)設(shè)備的準(zhǔn)確控制。
在本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例中,所述控制器3,進(jìn)一步包括命令確定單元,該命令確定單元,用于將所述信號(hào)特征與預(yù)存的數(shù)據(jù)庫(kù)中的目標(biāo)信號(hào)特征進(jìn)行對(duì)比,若找到與所述信號(hào)特征匹配的目標(biāo)信號(hào)特征,則以與所述目標(biāo)信號(hào)特征對(duì)應(yīng)的控制命令作為所述控制命令;所述數(shù)據(jù)庫(kù)包括對(duì)應(yīng)的目標(biāo)信號(hào)特征和控制命令。
本發(fā)明實(shí)施例中,預(yù)存的數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)有用戶(hù)發(fā)送不同控制命令時(shí)對(duì)應(yīng)的信號(hào)特征,本實(shí)施例中將這些信號(hào)特征稱(chēng)為目標(biāo)信息特征。在對(duì)康復(fù)設(shè)備的實(shí)時(shí)控制中,這些特征用于對(duì)從用戶(hù)的腦電波信號(hào)中提取的信號(hào)特征進(jìn)行匹配。
在實(shí)際應(yīng)用中,控制器通過(guò)將從腦電波信號(hào)中提取的信號(hào)特征與預(yù)存的數(shù)據(jù)庫(kù)中的目標(biāo)信號(hào)特征進(jìn)行對(duì)比,以查找與所述目標(biāo)信號(hào)特征對(duì)應(yīng)的控制命令作為用戶(hù)的控制命令,并通過(guò)將該控制命令發(fā)送至康復(fù)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)對(duì)康復(fù)設(shè)備的準(zhǔn)確控制。
進(jìn)一步地,所述控制器,還包括數(shù)據(jù)庫(kù)建立單元,該數(shù)據(jù)庫(kù)建立單元,用于在所述提取所述腦電波信號(hào)的信號(hào)特征之前,預(yù)先對(duì)用戶(hù)發(fā)送相應(yīng)控制命令時(shí)產(chǎn)生的腦電波信號(hào)的信號(hào)特征進(jìn)行學(xué)習(xí),確定所述用戶(hù)發(fā)送不同控制命令時(shí)對(duì)應(yīng)的信號(hào)特征;根據(jù)所述用戶(hù)發(fā)送不同控制命令時(shí)對(duì)應(yīng)的信號(hào)特征,建立所述數(shù)據(jù)庫(kù)。
本發(fā)明實(shí)施例中設(shè)定了四種對(duì)肢體操作的康復(fù)操作:按摩、關(guān)節(jié)活動(dòng)、腰部活動(dòng)、翻身。在初次使用時(shí),首先進(jìn)行初始化操作,既是對(duì)用戶(hù)的培訓(xùn),也是提取用戶(hù)相應(yīng)控制命令對(duì)應(yīng)腦電波信號(hào)的信號(hào)特征,并建立數(shù)據(jù)庫(kù)以存儲(chǔ)用戶(hù)發(fā)送不同控制命令時(shí)對(duì)應(yīng)的信號(hào)特征。初始化操作時(shí),用戶(hù)想象單一康復(fù)操作對(duì)應(yīng)的控制命令,如:按摩,由腦電波檢測(cè)部分采集用戶(hù)在想象該控制命令時(shí)的腦電波信號(hào),對(duì)該信號(hào)濾波、放大等預(yù)處理后,得到用戶(hù)想象該控制命令時(shí)對(duì)應(yīng)腦電波信號(hào)的信號(hào)特征,如此進(jìn)行多次以上,如10次,綜合多次的信號(hào)特征得到用戶(hù)“按摩”命令的信號(hào)特征,建立數(shù)據(jù)庫(kù),并將其存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中,以此類(lèi)推,讓用戶(hù)想象其他康復(fù)操作對(duì)應(yīng)的控制命令,如:關(guān)節(jié)活動(dòng)、腰部活動(dòng)、翻身等,分別得到其他康復(fù)操作對(duì)應(yīng)控制命令的信號(hào)特征。
完成初始化操作后,進(jìn)入實(shí)際操作階段。用戶(hù)想象相應(yīng)康復(fù)操作對(duì)應(yīng)的命令,如“按摩”,檢測(cè)部分收集到該命令對(duì)應(yīng)的信號(hào)特征后,與存儲(chǔ)的四個(gè)康復(fù)操作對(duì)應(yīng)控制命令的目標(biāo)信號(hào)特征進(jìn)行比對(duì),查找相應(yīng)的控制命令,并發(fā)送至所述康復(fù)設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu),以進(jìn)行按摩操作,如果無(wú)法匹配合適的康復(fù)操作對(duì)應(yīng)的控制命令,則認(rèn)為是無(wú)效命令,維持原來(lái)的操作。
在本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例中,所述康復(fù)設(shè)備包括設(shè)備主體和設(shè)于所述設(shè)備主體上的執(zhí)行機(jī)構(gòu),所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括固定設(shè)置在用戶(hù)肢體上的驅(qū)動(dòng)件以及與各驅(qū)動(dòng)件連接的操作部件;所述驅(qū)動(dòng)件與所述控制器連接,用于根據(jù)所述控制器發(fā)送的控制命令改變用戶(hù)的當(dāng)前狀態(tài)和/或執(zhí)行康復(fù)操作。
在一個(gè)具體示例中,執(zhí)行機(jī)構(gòu)為固定在肢體上的一些結(jié)構(gòu)器件包括驅(qū)動(dòng)件以及與各驅(qū)動(dòng)件連接的操作部件,如,在肩部、肘部、腰部、膝關(guān)節(jié)裝有馬達(dá),通過(guò)金屬條或塑料條連接各馬達(dá),金屬條或塑料條可以在馬達(dá)的作用下收縮,對(duì)肢體肌肉擠壓,形成按摩的效果,也起到連接馬達(dá)的作用。
在本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例中,所述康復(fù)操作為按摩操作;
相應(yīng)地,所述康復(fù)設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu),用于在所述用戶(hù)處于平躺狀態(tài)下,以預(yù)設(shè)時(shí)間間隔為周期對(duì)所述用戶(hù)的肢體肌肉進(jìn)行擠壓動(dòng)作。
在實(shí)際應(yīng)用中,按摩操作是通過(guò)馬達(dá)的運(yùn)動(dòng),使連接馬達(dá)的金屬條或塑料條動(dòng)作,形成擠壓肢體肌肉的效果,具體執(zhí)行順序?yàn)閿D壓、放松、擠壓、放松,持續(xù)執(zhí)行預(yù)設(shè)時(shí)間,或直到接收到下一條命令。其中,擠壓與放松的時(shí)間間隔優(yōu)選為2-5秒。
在本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例中,所述康復(fù)操作為關(guān)節(jié)活動(dòng)操作;
相應(yīng)地,所述康復(fù)設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu),用于在所述用戶(hù)處于平躺狀態(tài)下,以預(yù)設(shè)彎曲角度對(duì)所述用戶(hù)的膝關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)進(jìn)行彎曲動(dòng)作。
本發(fā)明實(shí)施例中,關(guān)節(jié)活動(dòng)操作主要是針對(duì)上肢和下肢的關(guān)節(jié)進(jìn)行操作,如圖2所示。收到關(guān)節(jié)活動(dòng)命令后,關(guān)節(jié)處的馬達(dá)旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)的彎曲,最大角度為90度,到達(dá)最大角度后,再恢復(fù)初始狀態(tài),以此類(lèi)推,反復(fù)進(jìn)行,命令執(zhí)行的最終狀態(tài)為保持病人平躺,命令執(zhí)行期間如收到其他操作命令,仍執(zhí)行到病人平躺狀態(tài)后再執(zhí)行其他操作,具體控制流程如3圖所示。
在本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例中,所述康復(fù)操作為腰部活動(dòng)操作;
相應(yīng)地,所述康復(fù)設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu),用于在所述用戶(hù)處于平躺狀態(tài)下,以預(yù)設(shè)彎曲角度對(duì)所述用戶(hù)的腰部關(guān)節(jié)進(jìn)行彎曲動(dòng)作。
本發(fā)明實(shí)施例中,腰部活動(dòng)操作是幫助用戶(hù)活動(dòng)腰部,能夠進(jìn)行坐起的動(dòng)作,如圖4所示。收到腰部活動(dòng)命令后,腰部關(guān)節(jié)馬達(dá)旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)用戶(hù)上半身慢慢彎起,達(dá)到上身與下肢成90度時(shí),馬達(dá)翻轉(zhuǎn),讓用戶(hù)躺下,如此反復(fù)。命令執(zhí)行的最終狀態(tài)是保持用戶(hù)平躺,命令執(zhí)行期間如收到其他操作命令,仍執(zhí)行到用戶(hù)平躺狀態(tài)后再執(zhí)行其他操作,具體控制流程如圖5所示。
在本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例中,所述康復(fù)操作為翻身操作。
在本發(fā)明實(shí)施例中,所述康復(fù)設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu),用于在確定所述用戶(hù)當(dāng)前的臥姿后,根據(jù)預(yù)設(shè)的臥姿調(diào)整順序,將所述用戶(hù)當(dāng)前的臥姿調(diào)整為第二臥姿。
本發(fā)明實(shí)施例中,翻身操作是幫助用戶(hù)改變躺的姿態(tài),防止同一姿態(tài)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而使身體生瘡,如圖6所示。接到翻身命令后,先判斷當(dāng)前狀態(tài),如果是平躺,則側(cè)面向右翻身,到90度后停止;如果是側(cè)臥狀態(tài),則向平躺方向翻轉(zhuǎn)。在側(cè)臥期間,如接到關(guān)節(jié)活動(dòng)或腰部活動(dòng)命令時(shí),視為無(wú)效命令,不執(zhí)行,具體控制流程如圖7所示。
本發(fā)明通過(guò)對(duì)康復(fù)設(shè)備的康復(fù)操作進(jìn)行設(shè)定,對(duì)每一種康復(fù)操作定義一個(gè)簡(jiǎn)單的控制命令,通過(guò)腦電波發(fā)出簡(jiǎn)單的控制命令,使得控制命令與康復(fù)設(shè)備的康復(fù)操作對(duì)應(yīng),簡(jiǎn)化了腦電波信號(hào)的提取并保證了控制的準(zhǔn)確性,實(shí)現(xiàn)康復(fù)病人的簡(jiǎn)便操作,提升用戶(hù)體驗(yàn)。
本發(fā)明實(shí)施例提供的康復(fù)系統(tǒng),能夠幫助用戶(hù),尤其是身體癱瘓病人,特別是上肢和下肢都不能動(dòng)的病人進(jìn)行身體按摩、幫助肢體活動(dòng),促進(jìn)血液循環(huán)和肢體康復(fù)。本發(fā)明通過(guò)采集用戶(hù)的腦電波信號(hào),提取腦電波信號(hào)的信號(hào)特征,并根據(jù)信號(hào)特征確定信號(hào)特征對(duì)應(yīng)的控制命令,將所述控制命令發(fā)送至康復(fù)設(shè)備,以使所述康復(fù)設(shè)備根據(jù)所述用戶(hù)的當(dāng)前狀態(tài)以及所述控制命令,改變用戶(hù)的當(dāng)前狀態(tài)和/或執(zhí)行康復(fù)操作,實(shí)現(xiàn)病人通過(guò)想象簡(jiǎn)單控制命令即可利用康復(fù)設(shè)備對(duì)身體進(jìn)行康復(fù)操作。
圖8為本發(fā)明實(shí)施例一種康復(fù)系統(tǒng)的控制方法的流程圖。參照?qǐng)D8,本發(fā)明實(shí)施例提出的康復(fù)系統(tǒng)的控制方法,具體包括以下步驟:
S11、采集用戶(hù)的腦電波信號(hào);
S12、提取所述腦電波信號(hào)的信號(hào)特征;
S13、根據(jù)所述信號(hào)特征確定所述信號(hào)特征對(duì)應(yīng)的控制命令;
S14、將所述控制命令發(fā)送至康復(fù)設(shè)備,以使所述康復(fù)設(shè)備根據(jù)所述用戶(hù)的當(dāng)前狀態(tài)以及所述控制命令,改變用戶(hù)的當(dāng)前狀態(tài)和/或執(zhí)行康復(fù)操作。
本發(fā)明實(shí)施例,通過(guò)根據(jù)腦電波信號(hào)的信號(hào)特征確定對(duì)應(yīng)的控制命令,并根據(jù)對(duì)應(yīng)的控制命令控制康復(fù)設(shè)備根據(jù)用戶(hù)的當(dāng)前狀態(tài)執(zhí)行相應(yīng)操作。實(shí)現(xiàn)通過(guò)腦電波發(fā)出簡(jiǎn)單的命令,使得操作指令與康復(fù)設(shè)備的操作對(duì)應(yīng),簡(jiǎn)化了腦電波信號(hào)的提取并保證了信號(hào)的準(zhǔn)確性,簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)了對(duì)康復(fù)設(shè)備的準(zhǔn)確控制。
在本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例中,所述確定所述信號(hào)特征對(duì)應(yīng)的控制命令,包括:
將所述信號(hào)特征與預(yù)存的數(shù)據(jù)庫(kù)中的目標(biāo)信號(hào)特征進(jìn)行對(duì)比,若找到與所述信號(hào)特征匹配的目標(biāo)信號(hào)特征,則以與所述目標(biāo)信號(hào)特征對(duì)應(yīng)的控制命令作為所述控制命令;
所述數(shù)據(jù)庫(kù)包括對(duì)應(yīng)的目標(biāo)信號(hào)特征和控制命令。
在本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例中,在所述提取所述腦電波信號(hào)的信號(hào)特征之前,所述方法還包括:
預(yù)先對(duì)用戶(hù)發(fā)送相應(yīng)控制命令時(shí)產(chǎn)生的腦電波信號(hào)的信號(hào)特征進(jìn)行學(xué)習(xí),確定所述用戶(hù)發(fā)送不同控制命令時(shí)對(duì)應(yīng)的信號(hào)特征;
根據(jù)所述用戶(hù)發(fā)送不同控制命令時(shí)對(duì)應(yīng)的信號(hào)特征,建立所述數(shù)據(jù)庫(kù)。
本發(fā)明實(shí)施例中設(shè)定了四種對(duì)肢體操作的康復(fù)操作:按摩操作、關(guān)節(jié)活動(dòng)操作、腰部活動(dòng)操作以及翻身操作。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,所述康復(fù)操作為按摩操作;
進(jìn)一步地,所述將所述控制命令發(fā)送至康復(fù)設(shè)備,以使所述康復(fù)設(shè)備根據(jù)所述用戶(hù)的當(dāng)前狀態(tài)以及所述控制命令,執(zhí)行康復(fù)操作,包括:
在所述用戶(hù)處于平躺狀態(tài)下,控制所述康復(fù)設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu)以預(yù)設(shè)時(shí)間間隔為周期對(duì)所述用戶(hù)的肢體肌肉進(jìn)行擠壓動(dòng)作。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,所述康復(fù)操作為關(guān)節(jié)活動(dòng)操作;
進(jìn)一步地,所述將所述控制命令發(fā)送至康復(fù)設(shè)備,以使所述康復(fù)設(shè)備根據(jù)所述用戶(hù)的當(dāng)前狀態(tài)以及所述控制命令,執(zhí)行康復(fù)操作,包括:
在所述用戶(hù)處于平躺狀態(tài)下,控制所述康復(fù)設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu)以預(yù)設(shè)彎曲角度對(duì)所述用戶(hù)的膝關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)進(jìn)行彎曲動(dòng)作。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,所述康復(fù)操作為腰部活動(dòng)操作;
進(jìn)一步地,所述將所述控制命令發(fā)送至康復(fù)設(shè)備,以使所述康復(fù)設(shè)備根據(jù)所述用戶(hù)的當(dāng)前狀態(tài)以及所述控制命令,執(zhí)行康復(fù)操作,包括:
在所述用戶(hù)處于平躺狀態(tài)下,控制所述康復(fù)設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu)以預(yù)設(shè)彎曲角度對(duì)所述用戶(hù)的腰部關(guān)節(jié)進(jìn)行彎曲動(dòng)作。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,所述康復(fù)操作為翻身操作;
進(jìn)一步地,所述將所述控制命令發(fā)送至康復(fù)設(shè)備,以使所述康復(fù)設(shè)備根據(jù)所述用戶(hù)的當(dāng)前狀態(tài)以及所述控制命令,執(zhí)行康復(fù)操作,包括:
確定所述用戶(hù)當(dāng)前的臥姿,控制所述康復(fù)設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)預(yù)設(shè)的臥姿調(diào)整順序,將所述用戶(hù)當(dāng)前的臥姿調(diào)整為第二臥姿。
本發(fā)明通過(guò)對(duì)康復(fù)設(shè)備的康復(fù)操作進(jìn)行設(shè)定,對(duì)每一種康復(fù)操作定義一個(gè)簡(jiǎn)單的控制命令,通過(guò)腦電波發(fā)出簡(jiǎn)單的控制命令,使得控制命令與康復(fù)設(shè)備的康復(fù)操作對(duì)應(yīng),簡(jiǎn)化了腦電波信號(hào)的提取并保證了控制的準(zhǔn)確性,實(shí)現(xiàn)康復(fù)病人的簡(jiǎn)便操作。
本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)根據(jù)腦電波信號(hào)的信號(hào)特征確定對(duì)應(yīng)的控制命令,并根據(jù)對(duì)應(yīng)的控制命令控制康復(fù)設(shè)備根據(jù)用戶(hù)的當(dāng)前狀態(tài)執(zhí)行相應(yīng)操作。實(shí)現(xiàn)了通過(guò)腦電波發(fā)出簡(jiǎn)單的命令,使得操作指令與康復(fù)設(shè)備的操作對(duì)應(yīng),簡(jiǎn)化了腦電波信號(hào)的提取并保證了信號(hào)的準(zhǔn)確性,簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)了對(duì)康復(fù)設(shè)備的準(zhǔn)確控制,提升用戶(hù)體驗(yàn)。
在本發(fā)明的描述中,需要說(shuō)明的是,術(shù)語(yǔ)“上”、“下”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過(guò)中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
還需要說(shuō)明的是,在本文中,諸如第一和第二等之類(lèi)的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái),而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且,術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下,由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
通過(guò)以上的實(shí)施方式的描述,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到各實(shí)施方式可借助軟件加必需的通用硬件平臺(tái)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn),當(dāng)然也可以通過(guò)硬件?;谶@樣的理解,上述技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái),該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中,如ROM/RAM、磁碟、光盤(pán)等,包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī),服務(wù)器,或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行各個(gè)實(shí)施例或者實(shí)施例的某些部分所述的方法。
以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。