1.一种上肢功能评估装置,其特征在于,所述上肢功能评估装置包括:
显示器、深度摄像机和中央处理器,所述深度摄像机用于捕捉用户的动作,所述显示器用于显示示范动作和用户的动作,所述中央处理器分别与所述显示器和所述深度摄像机连接。
2.根据权利要求1所述的上肢功能评估装置,其特征在于,所述深度摄像机包括rgb摄像头和深度摄像头,所述rgb摄像头用于获取用户关节点的二维坐标,所述深度摄像头用于获取用户关节点的深度坐标。
3.一种上肢康复训练系统,其特征在于,包括根据权利要求1或2所述的上肢功能评估装置。
4.根据权利要求3所述的上肢康复训练系统,其特征在于,还包括外骨骼机械臂和运动控制单元,所述运动控制单元与所述中央处理器连接,用于控制所述外骨骼机械臂的动作。
5.根据权利要求4所述的上肢康复训练系统,其特征在于,所述用户的动作包括用户健侧手臂的运动姿态,所述深度摄像机用于实时捕捉用户健侧手臂的运动姿态;
所述中央处理器根据所述用户健侧手臂的运动姿态来控制所述外骨骼机械臂的运动,从而带动所述外骨骼机械臂上的用户患侧手臂做出相应运动。
6.根据权利要求4所述的上肢康复训练系统,其特征在于,所述运动控制单元控制三个驱动单元,分别用于实现外骨骼机械臂的大臂的外展/内收、大臂的上抬/下降以及小臂的弯曲。
7.根据权利要求4所述的上肢康复训练系统,其特征在于,所述外骨骼机械臂的所述肩关节和所述肘关节采用包围式滑轨结构。
8.根据权利要求3-7中任一项所述的上肢康复训练系统,其特征在于,所述中央处理器中储存有多种动作场景和/或互动场景,所述显示器用于显示所述多种动作场景和/或互动场景,其中,多种动作场景用于用户模仿或者观看,所述互动场景用于与用户互动。
9.一种根据权利要求1或2所述的上肢功能评估装置的使用方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
显示器显示示范动作;
用户根据显示器上要求的示范动作进行模仿;
深度摄像机捕捉用户的动作,获取用户的关节点的三维坐标;
中央处理器根据示范动作与用户模仿的动作来判断用户动作的完成情况。
10.根据权利要求9所述的上肢功能评估装置的使用方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述中央处理器根据所述用户动作的完成情况,调取预先存储的与所述不同完成情况对应的方案;并通过所述显示器显示。
11.一种基于权利要求3-8中任一项所述的上肢康复训练系统的使用方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
通过深度摄像机捕捉用户健侧手臂的运动姿态,得出健侧手臂的坐标数据;
坐标数据经过滤波处理后,建立用户运动模型;
通过镜像坐标变换将用户健侧手臂的运动坐标转换为患侧手臂的运动坐标;
通过运动学反解,计算出外骨骼机械臂各关节的动作角度;
通过机械臂伺服控制系统的执行,实现外骨骼机械臂带动用户患侧手臂做出与健侧手臂对称的动作。
12.根据权利要求11所述的使用方法,其特征在于,所述用户健侧手臂的运动姿态具体包括以下一种或任意多种:健侧手臂的肩关节、肘关节、腕关节。
13.根据权利要求12所述的使用方法,其特征在于,所述外骨骼机械臂采用被动辅助使用模式时,实时检测用户受力大小和方向,当用户受力大小超出预设值时,控制外骨骼机械臂对用户加所述方向的助力。
14.根据权利要求13所述的使用方法,其特征在于,所述外骨骼机械臂采用主动训练使用模式时,用户手臂拖拽机械臂可驱动所述外骨骼机械臂运动。