康复仪器手功能评估与控制训练系统
第十七章 康复机器人辅助治疗
从大脑获取与外界通信信息的全新人机接口方式 直接连接大脑和外部环境 通过主动意图识别、帮助病人进行主动康复训练 设定的不同模式进行康复训练 利用虚拟现实技术进行视觉反馈
第三节 下肢康复机器人辅助训练
第三节 下肢康复机器人辅助训练
一、概述
1.定义 2.发展现状 3.分类
第二节 上肢康复机器人辅助训练
2.训练方法
运动模式 分期训练 关节组合模式
第二节 上肢康复机器人辅助训练
运动模式
被动运动 助动运动 主动运动
•自由运动 •抗阻运动 •扰力运动
第二节 上肢康复机器人辅助训练
分期训练
康复治疗需针对病人的具体情况制订训练方案 不同时期需要采用不同的康复方法进行渐进式治疗 急性期，重点是预防关节挛缩及提供适宜感觉刺激 亚急性期，诱导关节的分离运动和抑制异常的运动模式 慢性期，机器人辅助的任务特异性主动运动
第一节 概述
第一节 概述
一、康复机器人的概念
1. 定义 2. 分类 3. 康复机器人的优势 4. 发展趋势 5. 医学理论依据
第一节 概述
1.定义
医疗机器人的一个重要分支 利用智能化、自动化技术和器械辅助病人进行康复治
疗、护理和日常生活的高科技产品 涉及到康复医学、生物力学、机械学、机械力学、电
第二节 上肢康复机器人辅助训练
2.发展历程
MIT-MANUS训练系统 MIME（mirro-image motion enabler, MIME） 手-物体-手系统（hand-object-hand system） ARM-Guide（assisted rehabilitation and
第二节 上肢康复机器人辅助训练
步态检测评估与训练系统技术要求
一、步态检测评估与训练系统技术要求最近，随着生物医学工程技术的日益发展，步态检测评估与训练系统技术在康复医学领域中得到了广泛的应用。
步态检测评估与训练系统技术是一种可以帮助医生和康复师快速准确地评估患者的步态功能，并制定相应的训练计划的技术手段。
通过对患者步态特征、步态周期和步态稳定性等方面的评估，可以更好地指导康复治疗，提高患者的康复效果。
步态检测评估与训练系统技术也可以帮助科研人员深入研究步态运动的规律和原理，为国内外的步态运动疾病诊断和康复治疗提供理论和技术支持。
在步态检测评估与训练系统技术中，有一些关键的技术要求必须得到满足，才能够更好地发挥其作用。
系统要求具备高精度的步态检测能力。
这意味着系统需要能够精准地测量患者的步态参数，如步幅、步速、步态周期等，以实现对步态的准确评估。
系统需要具备较高的实时性和稳定性。
这是因为步态是一种动态的运动过程，对患者的步态进行评估和训练需要及时地反馈和调整，才能取得良好的效果。
系统还需要考虑患者的个体差异性，能够对不同类型的步态障碍进行个性化的评估和训练。
为了满足这些技术要求，目前步态检测评估与训练系统技术已经在多个方面进行了深入的研究和探索。
传感器技术得到了广泛的应用，可以通过灵敏的传感器实时地采集患者步态数据，从而实现对步态的准确评估。
机器学习和人工智能技术的引入，也为步态检测评估与训练系统技术的发展带来了新的机遇。
通过对大量步态数据的学习和分析，可以实现对步态特征的自动识别和评估，提高了步态检测的精度和效率。
虚拟现实技术和增强现实技术的应用，也为步态训练和康复提供了新的手段和途径。
患者可以在虚拟环境中进行步态训练，提高训练的趣味性和有效性。
步态检测评估与训练系统技术的发展，为步态检测评估与训练系统技术要求的实现提供了更加全面和优质的解决方案。
二、对步态检测评估与训练系统技术的理解和观点步态检测评估与训练系统技术无疑是康复医学领域的一个重要的技术创新和突破。
脑卒中后上肢和手运动功能康复评定的研究进展
脑卒中后上肢和手运动功能康复评定的研究进展一、概述随着现代医疗技术的不断发展，脑卒中患者的生存率得到了显著提高。
幸存下来的患者往往面临着肢体运动功能障碍的问题，其中上肢和手部的运动功能恢复尤为关键。
脑卒中后上肢和手运动功能康复评定作为康复医学领域的重要研究方向，旨在通过科学、有效的方法来评估患者的运动功能状况，进而指导康复治疗、评价治疗疗效，并预测功能恢复的可能性。
国内外学者在脑卒中后上肢和手运动功能康复评定方面进行了大量的研究。
这些研究不仅涉及了评定的理论基础和方法学探讨，还涵盖了评定在临床实践中的应用及效果评估。
在理论基础方面，研究者们深入探讨了脑卒中后上肢和手运动功能恢复的神经机制、影响因素以及康复过程中的生物学变化。
在方法学方面，研究者们则致力于开发更为准确、可靠的评定工具和技术，以更好地反映患者的实际功能状况。
脑卒中后上肢和手运动功能康复评定的方法主要包括主观性评定和客观性评定两大类。
主观性评定多采用量表形式，通过患者的自我感知和医生的观察来判断运动功能状况。
客观性评定则主要借助生物力学、神经电生理、功能磁共振等先进技术来客观测量患者的运动功能参数。
这些评定方法各有优缺点，在临床实践中需要根据患者的具体情况选择合适的评定方法。
尽管脑卒中后上肢和手运动功能康复评定在理论和实践方面都取得了一定的进展，但仍存在一些挑战和问题。
如何制定更为统规范的评定标准，以提高评定的准确性和可靠性；如何结合患者的个体差异和康复需求，制定个性化的康复治疗方案；以及如何将先进的康复技术与方法更好地应用于临床实践中，以提高患者的康复效果和生活质量等。
脑卒中后上肢和手运动功能康复评定是一个复杂而重要的研究领域。
随着科技的不断进步和康复医学的深入发展，我们有理由相信这一领域将取得更多的突破和进展，为脑卒中患者的康复提供更加科学、有效的支持。
1. 脑卒中概述及其对上肢和手运动功能的影响又称中风，是由于脑部血管突然破裂或因血管阻塞导致血液不能流入大脑而引起脑组织损伤的一组疾病。
《手功能的康复》课件
结语
• 手功能康复的重要性 • 康复的正确方法和策略 • 康复成功率
通过改变运动策略的训练，促进手部运动的灵活性 和适应性。
基于感觉反馈的训练
通过感觉反馈训练，提高手部触觉感知和运动精确 度。
功能电刺激训练
利用功能电刺激训练，促进手部肌肉收缩和运动恢 复。
康复效果评估
功能性评估
采用功能性评估工具，判断手 功能恢复的程度和功能能力。
术后效果评估
定期进行术后效果评估，评价 手术治疗对手功能康复的影响。
手功能的康复
欢迎来到《手功能的康复》PPT课件。本课程将带您深入了解手功能的重要 性，康复的基本原则，常用康复方法以及如何评估效果和维护手功能的措施。
导言
• 什么是手功能？ • 为什么手功能重要？ • 什么情况下需要手功能康复？
手功能康复的基本原则
早期干预和长期治疗
通过早期干预和长期治疗，帮助提升手功能，促进康复进展。
质量生活评估
通过质量生活评估，了解患者 在日常生活中手功能康复的影 响。
康复后的维护和预防措施
1 定期康复训练
2 生活方式干预
定期进行康复训练，保持 手功能的长期稳定和改善。
通过改善生活方式，如饮 食和运动，促进手功能的 维护和康复。
3 预防措施
采取适当的预防措施，避 免手功能恢复的倒退和再 次损伤。
个体化治疗计划和综合治疗方法
制定个体化的治疗计划，运用综合治源自方法，针对不同患者实施手功能康复。
联合康复
与其他专家合作，如物理治疗师、职业治疗师等，进行联合康复，提高康复效果。
手功能康复的常用方法
动态系统理论训练
使用动态系统理论进行康复训练，帮助重新建立手 部运动控制和协调。
基于改变运动策略的训练
综合医院康复医学科基本设备配备指南
附件综合医院康复医学科基本设备三级医院一、功能评定与实验室检测设备运动心肺功能及代谢功能评定设备、肌电图与临床神经电生理学检查设备、肌力和关节活动度评定设备（德国RECK MOTOmed SAM2智能运动训练系统;意大利TecnoBody 上肢多关节复合训练系统MJS）、平衡功能评定设备（意大利TecnoBody PRO-KIN本体感觉的评估和训练系统）、语言评定设备（德国Hasomed认知康复系统）、作业评定设Rehacom 备等。
根据条件和需要可酌情配置步态分析设备（德国Hasomed步态分析系统）和足底压力测试设备等。
Rehawatch二、康复治疗专业设备（一）运动治疗：应配置训练用垫、肋木、姿式矫正镜、平行杠、楔形板、轮椅、训练用棍、砂袋和哑铃、墙拉力器、划船器、手指训练器、股四头肌训练器（意大利TecnoBody 姿势板复合训练系统）、肩及前臂旋转训练器Postural Bench(意大利TecnoBody 上肢多关节复合训练系统MJS）、滑轮吊环、助力平行木、电动起立床、治疗床及悬挂装置、PT凳、移位机、功率车(德国RECK MOTOmed 智能运动训练系统)、1踏步器、助行器、骨关节训练器(德国RECK MOTOmed 智能运动训练系统)、训练用阶梯、训练用球、平衡训练设备（意大利TecnoBody PRO-KIN本体感觉的评估和训练系统，苏云平衡训练器）、运动控制能力训练设备（意大利TecnoBody PRO-KIN本体感觉的评估和训练系统）、功能性电刺激设备（德国Hasomed ）、生物反馈训练功能性电刺激RehaStim FES 设备、减重步行训练架及专用运动平板(苏云动态减重训练器)、儿童运动训练器材（美国Altimate 公司坐站位训练器、滑行器和美国TherAdapt公司儿童前后置步行器及各种体位训练椅）等。
根据条件和业务需要可酌情配置经颅磁刺激设备、康复机器人训练设备（德国LOKOhelp 康复机器人）、虚拟情景运动训练设备（荷兰Silverfit可视化康复系统）等。
康复设备的操作规程
康复科设备操作规程A3下肢智能反馈训练系统一、第一次使用先测量，数据如下：腿长、体重、选择绑带尺寸，输入数据。
二、开机：使患者站在跑台上，挂好减重带，提升患者离地面10cm，并连接好机器人减重吊绳。
三、为患者绑绑带，大腿部绑带固定---小腿绑带固定---足部提升带固定---调节两腿之间的距离---调节腿轴与机器腿轴相对应。
四、调整：按遥控器高度“升降”操作，设定髋关节和膝关节的活动范围，设定训练速度，让患者离地10cm一分钟。
五、预减重：给予患者15%-30%预减重，使患者在预减重范围内活动。
六、缓慢降低患者至跑台，测量患者行走的速度与跑台速度一致性，调整系数。
七、根据患者行走步态，调整偏移量。
八、打开游戏画面，训练及游戏九、训练结束，松绑带、关机、关电源。
适应症中风、行走或移动功能不健全、多发性硬化、脑瘫、帕金森、脊髓损伤、下肢退行性关节疾病等禁忌症非稳定性骨折、持久性痉挛、心脏禁忌、下肢和躯干部位的外在皮肤损伤、双腿及脊柱发育及其不对称、严重的下肢血管疾病注意事项：1.肢体智能反馈训练系统只可以在有人陪同的情况下使用。
2.在治疗开始前，务必先确定活动托轮已经被锁死。
3.肢体智能反馈训练系统只可以连接在与标牌上的规格相符的电源上。
将设备连接在合适的电源插座中。
（电源插座必须要有接大地）4.电线的放置应该不影响人的走路，不会触及移动的结构，并且不会被其他设备所损坏。
不得使用损坏的电线。
只可以使用设备原装的电线。
5.为了防止触电，肢体智能反馈训练系统不可以在潮湿、恶劣或者高温的环境中使用。
6.仪器工作温度应在10～40℃。
7.环境相对湿度应在30-85%。
8.在首次使用时，应由医生或供应商展示如何操作此设备。
9.开始治疗前，请确保紧急开关能控制设备。
10.训练时穿上比较贴身的衣服。
11.设备运转过程中，不要靠近或试图卸下活动着的部分。
12.要以放松为目的，应该使用肢体智能反馈训练系统马达驱动的被动运动。
康复设备总表
TDP电磁波治疗器（神灯）
腿浴治疗仪
足疗仪
真空拔罐器
治疗床
多功能牵引床
老年康复
四肢联动全身功能康复训练 器
Nustep
运动控制魔方
MR-CUBE
情景互动
IREX
上肢康复工作站
瑞乐驰
上肢多关节多方向康复训练 器
EF-100W
有氧运动训练系列
Technogym
前列腺治疗仪
中药熏蒸治疗仪
熏蒸床
生物反馈治疗仪
音乐治疗仪
高压静电治疗仪
无抽搐电休克治疗仪
脑波治疗仪
心理测评软件
上海惠成心理测评软件（成人、 儿童）
音乐放松椅
心理挂图
宣泄器材
宣泄辅助器材
沙盘
沙具
团体活动包
情绪管理系统
多功能训练器（八、七、四 件组合）
矫正镜（带格）
胸背部矫正运动器（配拉力 器）
投篮器
肌力训练弹力带
弧形腹肌训练器（高度可调）
骑马训练器
体操棒与抛接球（卧式、立 式）
橡筋手指练习器
滑轮吊环训练器
肩梯
上肢协调功能练习器（腕）
重锤式手指肌力训练桌
肩关节回旋训练器（肩关 节康复训练器）
多用起立训练台
多体位治疗床
NustepT4、T5、T5XR
格卡科等速四肢联动全身功 能康复训练器
PT*2
平衡测试及训练系统
PT
虚拟情境康复系统
PT待定
步态训练生物反馈系统（步 态康复机器人）
瑞士Lokomat全自动机器人
步态训练与评定系统
德国Lokohelp系统
站立滑行器
PT
人体上肢康复外骨骼机器人结构设计分析
1、模式识别：通过机器学习算法对患者的上肢运动模式进行识别，为个性化 康复方案的制定提供支持。
2、运动规划：基于深度学习技术，为患者规划安全、有效的上肢运动路径。
3、效果评估：通过机器学习算法对患者的上肢运动效果进行评估，以便及时 调整康复方案。
六、结论
六自由度外骨骼式上肢康复机器人设计是康复医学和机器人技术相结合的产物。 本次演示通过对该领域的相关研究进行综述，总结了六自由度外骨骼式上肢康 复机器人的设计思路和实现方法。也指出了该领域仍存在的研究空白和需要进 一步探讨的问题，为后续研究提供了参考。
参考内容二
引言
随着现代医疗技术的不断发展，运动康复已经成为了治疗各种上肢运动障碍的 重要手段。而外骨骼上肢运动康复机器人作为一种新型的康复设备，正逐渐被 广泛应用于临床治疗。本次演示将对外骨骼上肢运动康复机器人的系统设计进 行探讨。
一、概述
外骨骼上肢运动康复机器人是一种辅助人体完成上肢运动的医疗设备，它通过 机械结构来模拟人体上肢的运动，并能够根据患者的实际情况进行个性化的康 复训练。该系统的设计主要包括机械设计、控制系统设计、传感器系统设计、 人机交互界面设计等部分。
二、人体上肢运动功能与康复训 练
人体上肢的运动功能复杂且重要，涉及到肩、肘、腕等多个关节的协同运动。 在康复训练中，不仅要恢复患者的日常动作能力，还要恢复患者的肌肉力量、 协调性和灵活性。因此，人体上肢康复外骨骼机器人的设计需要充分考虑上肢 的这些运动功能和康复需求。
三、人体上肢康复外骨骼机器人 结构设计
1、动力学控制：通过建立机器人的动力学模型，实现对机器人运动的精确控 制。
2、神经网络控制：利用神经网络的自适应学习能力，让机器人自动适应患者 的运动模式。
基于Leap Motion的健患侧协同手部训练系统的制作流程
本技术涉及康复设备领域，具体公开了一种基于Leap Motion的健患侧协同手部训练系统，包括健侧信息采集模块、上位机控制模块、下位机控制模块和执行模块；健侧信息采集模块包括Leap Motion设备，设于正对人体健侧手心下方的位置；执行模块是包含手部康复驱动装置和手部固定装置；上位机控制模块与健侧信息采集模块通过数据线通信；下位机控制模块包括依次相连的数控单元、传感单元和电机驱动单元；本技术通过采用视觉传感捕捉运动信息，可以捕捉更为多样的运动动作，丰富了手部训练动作的多样性，通过实现主动控制的训练方式，进一步集中患者的注意力，激发镜像神经元系统，实现健患侧的协同运动，能够提升患者的主动参与度，提高康复效果和复健效率。
权利要求书1.一种基于Leap Motion的健患侧协同手部训练系统，包括健侧信息采集模块、上位机控制模块、下位机控制模块和执行模块，其特征是：所述的健侧信息采集模块包括用于采集人体健侧手部运动信息的Leap Mo tion设备，Leap Motion设备设于正对人体健侧手心下方的位置；所述的执行模块是包含手部康复驱动装置和手部固定装置，手部固定装置是用于固定患者患侧手部的支架，手部康复驱动装置包括用于带动人体患侧手部运动的多个电机以及传动件；上位机控制模块是用于对采集的健侧手部运动信息进行处理，同时完成坐标变换的控制系统，该系统是基于Processing开发环境，用于通过调用Leap Motion for Processing库函数实现对手部运动信息的提取，上位机控制模块与健侧信息采集模块通过数据线相连；下位机控制模块是用于接收上位机控制模块采集的手部运动数据并转换为控制指令的控制电路，下位机控制模块包括依次相连的数控单元、传感单元和电机驱动单元，下位机控制模块与上位机控制模块通过串口相连，电机驱动单元与执行模块相连，传感单元设于手部固定装置上以检测手部康复驱动装置的运动状态。
2.根据权利要求1所述的一种基于Leap Motion的健患侧协同手部训练系统，其特征是：所述的健侧信息采集模块还包括手部支撑装置，手部支撑装置是固定在桌面上的用于固定人体健侧小臂的硬质支架，Leap Motion设备在对应人体健侧手心下方的位置与手部支撑装置固定相连。
手部康复训练机器人设计研究的开题报告
手部康复训练机器人设计研究的开题报告一、选题背景手部功能障碍是许多神经系统疾病(如中风、脑损伤等)和肌肉骨骼疾病(如多发性硬化症、截肢等)的常见后遗症，导致病人的日常生活、工作和社交活动受到很大程度的限制。
手部康复训练一直是康复医学中的重要治疗手段之一，但是传统的手部康复训练在效率和效果方面存在诸多不足，如康复师的疲劳、局限性和缺乏客观评定手段等。
因此，如何设计一款高效、精准、可量化的手部康复训练机器人，是当前急需解决的问题，也是本课题研究的核心内容。
二、研究目的和意义本研究旨在设计一款可用于手部康复训练的机器人，并通过对机器人效果的量化评定，研究机器人对手部康复训练的辅助效果和优越性。
本研究结果将可向康复医师提供一个全新的手部康复训练工具，有助于改善传统康复训练模式的局限性，提高手部康复的疗效和患者的生活质量。
三、研究内容和方法3.1 研究内容（1）设计一款基于运动学和控制理论的手部康复训练机器人，可进行各种手部康复训练。
（2）构建一套康复训练系统，包括机器人控制中心、运动捕捉系统、生物反馈系统等，以实现机器人对康复训练的辅助和量化评定。
（3）进行对照实验，比较机器人辅助康复训练和传统康复训练的差异，分析机器人的优越性和应用前景。
3.2 研究方法（1）文献调研，分析目前机器人康复训练领域的研究现状和发展趋势，制定研究方案和技术路线。
（2）机械设计，采用专业的机械学设计软件(comsol、abaqus等)建立机器人模型，并进行模拟分析和实物验证，确保机器人控制精度和运动稳定性。
（3）电路设计，采用电子学、计算机科学等相关知识，对机器人的电路板和控制单元进行设计，实现对机器人运动的控制和监测，并提供数据传输和处理能力。
（4）编程实现，通过C++、Python等编程语言，为机器人编写控制程序和运动算法，根据康复训练方案，实现机器人的自动化、智能化控制，以及各种复杂的康复训练操作。
（5）系统集成与测试，根据机器人的设计目标和康复训练需要，进行机器人和康复训练系统的集成和测试，提供完整的机器人康复训练方案。
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英国手功能评估与控制训练系统（作业治疗设备）
上肢功能评估与控制训练系统
品牌：E-LINK 产地：英国
型号：E4000
一、产品介绍：
E4000上肢功能康复评估与控制训练系统是英国biometrics功能评定，评估，训练康
复系统的组成部分。它是一套全球领先的功能训练的康复系统。通过一系列的组合模块，在
优秀软件包的配合下，该系统提供了一种创新的，寓教于乐的康复方法。其19种游戏能全
面涵盖多功能系统康复的需求，在得到了准确的功能评估后，设定相应的最合适训练疗程。
这套训练系统可根据不同的配件与抗阻训练控制器连接，进行指关节捏，握，腕关节屈，
伸，挠侧，尺侧，臂前后左右，肘关节屈，伸，肩关节屈，伸，外展，内收和旋转等的主动
性抗阻训练。
本系统适用于康复科，神经科，整复科，骨科、运动医学、老年病学、儿科及手外科
的脊柱损伤，肌肉挛缩，神经损伤，ADL功能康复，脑卒中等病人的康复训练。从儿童到
老人，从残疾人到专业运动员都可以使用。并可应用于临床教学等。
系统可用高精密仪器对手指，手腕，前臂，肘关节，肩关节进行ROM测量。也可通
过等长测试，抗阻力测试，握捏状况测定。并可进行肌力检查，疼痛度，灵活性监测。
E-link V11.0 中文软件界面
二、产品功能：
1、上肢远端主动及主动抗阻训练，包括手 部、腕部、前臂、肘关节、肩关节等部位。
等长运动、等张运动交替性训练。
2、十九种游戏动作，可进行反复运动、不规则运动，增强平衡和协调性训练。
3、视觉、听觉反馈，提高训练趣味性、积极性。
4、关节活动度测试、主动关节活动范围运动控制训练。
5、十二种配件，满足各种患者（成人、儿童）训练。
三、产品特性：
* 可以根据不同的配件，通过与中央抗阻器的连接进行各种训练。阻力调节范围：0－10级；
* 可结合软件系统提供的19个游戏程式配套训练，包括手眼协调能力训练、颜色辨别、空
间辨别、追踪能力、目标导向、先后顺序等神经肌肉控制训练，可选择不同难度、速度、等
级来提高病人的训练兴趣。训练结果可自动存储记录，方便进行纵向对比。
四、产品配置
1、标准配置
① X4数据转接盒 1套
② E4000上肢康复训练器 1套
(中央抗阻器1个，配件9个，转接盒和连线1套)
④ 专用评估及训练软件 1套
⑤ 电脑连线及操作手册 1套
⑥ LED显示系统 1套
可为神经系统损伤引起认知障碍的病人提供：
手眼协调训练
色彩辨别训练
空间辨别训练
注意力集中训练
视觉追踪能力训练
测序决策训练
目标导向训练
认知矫正训练
感知统合训练
神经肌肉控制训练
认证标准：欧洲医疗器械安全认证EN60601-1系统认证，欧洲医疗器械章程93/42/EEC系
列认证。
E4000配件：
RCU 中央抗阻器
CL1 圆柱形把手1
CL2 圆柱形把手2（儿童用）
SP1/SP2握形把手
SP3 握形把手3（儿童用）
D3圆盘（3英寸）
D4圆盘（4英寸）
D5圆盘（5英寸）
D6圆盘（6英寸）
K1匙形把手
K2匙形把手2 （儿童用）
L1/L2/L3水平操作杆
圆柱形把手图示
握力训练把手图示
D4盘把手图示
匙形把手图示
L1 水平把手示图
肘关节屈/伸
肩部向内旋转/向外旋转
肩部内展/外展
游戏界面
X4数据转接盒