一种抓握功能评估与训练系统

摘要

本发明公开了一种抓握功能评估与训练系统，包括主机交互模块，用于引导用户实时调节握力大小和肌肉收缩状况以完成虚拟任务；信号采集模块，用于采集用户上肢的力学信号和肌电信号；信号存储模块，用于接收所述信号采集模块的力学信号和肌电信号进行存储，以及存储特征参数；主机控制模块，分别与所述主机交互模块和信号存储模块连接，用于将所述信号采集模块传输的力学信号和肌电信号进行运算与处理，得到特征参数，通过特征参数控制虚拟场景进行相应的游戏操作以训练运动控制功能，最后将特征参数传输给信号存储模块。本发明抓握功能评估与训练系统利用肌电信号、力学信号多参数进行人机交互，对脑卒中患者手功能进行训练和评估，从而提高患者手部运动功能。

主权项

一种抓握功能评估与训练系统，其特征在于，包括：主机交互模块，包括用户交互界面，用于引导用户实时调节握力大小和肌肉收缩状况以完成虚拟任务；信号采集模块，用于采集用户上肢的力学信号和肌电信号，并对肌电信号进行至少包括放大和滤波的预处理；信号存储模块，用于接收所述信号采集模块的力学信号和肌电信号进行存储，以及接收主机控制模块的特征参数进行存储；主机控制模块，分别与所述主机交互模块和信号存储模块连接，用于对所述信号存储模块传输的力学信号和肌电信号进行运算与处理，得到特征参数，通过特征参数控制虚拟场景进行相应的游戏操作以训练运动控制功能，最后将特征参数传输给信号存储模块；其中，所述主机控制模块包括：特征参数提取单元，用于对所述信号存储模块中的力学信号和肌电信号进行计算分析得到所述特征参数作为抓握控制能力评估结果，并且把相应所述特征参数传输到信号存储模块；所述主机控制模块中，特征参数提取单元用于将采集的上肢力学信号进行计算分析得到特征参数，所述特征参数包括以下至少一项：实际握力值、目标值偏差比、旋转力矩比、平均绝对值、方差、积分肌电和肌电幅值；虚拟游戏参数设置单元，其根据信号存储模块存储的用户抓握控制能力评估结果设置虚拟游戏中两个光标所对应的信号特征参数，以及目标光标的运动时间、运动范围、运动速度和运动轨迹类型；力学反馈控制单元，用于处理压力传感器采集的力学信号，输出能够反映用户此时产生的握力情况的特征参数到主机交互模块，与主机交互模块进行交互；肌电反馈控制单元，用于处理经过肌电采集装置放大和滤波的肌电信号，输出能够反映用户此时拮抗肌肉群共收缩情况的特征参数到主机交互模块，与主机交互模块进行交互。