专利名称：一种家庭用手指康复系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电脑控制的帮助上肢尤其是手指恢复功能的康复训练系统。
背景技术：
目前，上肢功能的康复多是在治疗师的指导下，借助于各种器械，训练肢体的感 觉、力量、速度和协调等，患者大多数情况下不能得到及时的反馈信息，训练过程较漫长和 枯燥。
实用新型内容本实用新型的目的在于帮助患者及时得到训练结果的反馈，同时使康复训练过程 生动而有趣，本实用新型提供一种可以快速反馈训练结果的上肢尤其是手指的康复系统， 该系统根据患者的实际情况给出康复方案，通过视听信号对患者进行指导，并对患者的执 行结果进行实时评价。本实用新型是一个集训练、结果反馈和评估于一体的康复训练系统，可以给不同 的康复方案提供不同的训练任务，同时实时给出结果反馈，评估患者的康复程度。为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案。包括计算机和与计算机相 连接的摄像头、键盘、显示屏和音箱。音箱与计算机相连，计算机通过音箱输出患者需要按下的按键信息；按键与计算机相连，患者按下按键，计算机接收患者按下的按键信息，并判断其按 键信息是否与音箱输出的信息一致，并在显示屏上显示按键是否正确；摄像头与计算机相连，患者按照计算机的提示完成相应动作，摄像头采集患者的 动作信息并将其传送给计算机。本实用新型简单易用，患者可以在训练师的指导下进行，也可以由患者自已完成， 在每次任务结束时能够明确地给出一些指标用于评价本次任务的完成质量，能够给患者以 有效的结果反馈，增强了趣味性有利于让患者保持良好的情绪；同时还有结构简单，对场 地、设备要求低等优点。
图1为本实用新型的原理示意图图2为本实用新型的患者敲击键盘示意图图3为本实用新型的康复模块界面示意图图4为本实用新型的主程序框图
具体实施方式
下面结合图1 4对本实用新型作进一步说明如图1所示，本实例包括计算机、康复模块(包括功能评价模块)、显示屏、音箱、键盘和摄像头。在计算机内植入有康复模块，键盘用于手指训练任务，摄像头用于拍摄记录患 者触拿物体的整个动作过程，音箱和显示屏用于给患者提供相关的提示信息。由治疗师或患者本人根据运动障碍的程度在康复模块中选择适合的康复方案，根 据不同的方案，系统给患者提供不同的训练任务，将患者的任务成绩反馈给患者或治疗师， 同时功能评价模块利用相关成绩评估患者的运动功能状况。本系统的核心模块是康复模块，该软件能对康复师或患者所选择的方案给出相应 的训练任务，引导患者完成整个训练过程，并在患者完成每组任务的时候自动计算其成绩 用于功能评价模块对其完成质量进行评价，以评估患者运动功能的恢复程度。如图2所示，患者在执行手指训练任务的时候，左手的食指、中指无名指和小指分 别放在键盘的F、D、S、A四个键上，并按提示执行按键任务；相应地，右手的四个手指放在H、 J、K、L四个键上。康复模块发出声音提示，患者根据指令敲击键盘。患者的左手和右手的8 个手指固定对应标准键盘的上述8个按键，患者得到的语音提示的按键顺序会随机发生变 化。每一组手指训练任务包括30 (N)次‘提示-运动’的子任务，即每6秒会发出一次语音 提示，包括4个按键的发声，要求患者在第4个发音结束后尽快按照发声顺序敲击按键。康 复模块也可以发出视觉信息，患者根据指令敲击键盘。图3显示了康复模块的界面。第4个发音结束至第一个按键按下的时间(ms)，称 为击键响应时间；第一个按键按下的时间至第四个按键按下的时间(ms)，称为运动时间； 在每个子任务中，患者在规定时间内按下四个键称为一次有效完成测试。界面上所显示的 内容为患者输入的字符，整个任务的起始时间、结束时间、有效完成测试次数、平均击键响 应时间、平均运动时间和正确率，每次子任务的击键响应时间和运动时间等参数。评价模块 也可以发出输入字符的声音，并显示评价参数。康复模块还提供日常生活中手和手臂动作的视频序列，每日提供3段复杂度递增 的手和手臂动作的视频，例如从使用杯子到开关水龙头。每段视频6分钟，从3个不同的视 角呈现动作。每天康复治疗90分钟，持续18天。复杂度每天增加、全程增加。患者用患肢 执行观察到的动作。系统的主程序框图如图4所示，主要包括以下几个步骤第一步选择方案，由康复师或患者自己根据运动障碍的程度进行康复方案的选 择。第二步，在确定方案以后，模块自动调出相应的训练任务，并能给出必要的提示。第三步，在患者结束任务的时候系统能反馈给患者本次训练的结果，用于评估。本实例的使用方法开机后，根据不同患者和不同障碍程度，选择适合的康复方案 以确定训练的任务。对于手指训练任务，首先进行左手训练，把左手的除了拇指之外的四个 手指放在键盘对应的键上，按流程做完一组训练之后，系统会自动计算出本组任务的相关 参数作为成绩。然后开始右手训练，训练方式与左手一样。对于触拿物体的任务，首先打开 相应的任务视频，让患者观看视频，结束之后让其用相应的部位去完成同样的动作。摄像头 会记录整个动作过程，用于评价动作完成质量。患者每次的手指任务和触拿物体成绩都会 被自动存档，用于评价患者整个康复阶段的恢复情况。
权利要求一种家庭用手指康复系统，其特征在于包括计算机、音箱、键盘、显示屏和摄像头，音箱与计算机相连，计算机通过音箱输出患者需要按下的按键信息；按键与计算机相连，患者按下按键，计算机接收患者按下的按键信息，并判断其按键信息是否与音箱输出的信息一致，并在显示屏上显示按键是否正确；摄像头与计算机相连，患者按照计算机的提示完成相应动作，摄像头采集患者的动作信息并将其传送给计算机。
专利摘要本实用新型是一种家庭用手指康复系统。该系统包括计算机和与计算机相连接的音箱、键盘、显示屏和摄像头。该系统基于计算机主机、键盘和摄像头的环境，设置了包括功能评价模块的康复模块。康复模块提供了视觉和听觉指令，患者利用键盘完成训练任务；摄像头和评价模块记录用户的操作信息，实时反馈给患者。该系统方便了手指功能障碍的患者在家中进行康复训练。
文档编号A63B23/16GK201701695SQ20102021116
公开日2011年1月12日 申请日期2010年5月21日 优先权日2010年5月21日
发明者李莹, 杨则强, 郝冬梅, 马顺勇 申请人:北京工业大学