CN117503058A - 康复训练辅助装置、压力中心获取方法、装置及介质 - Google Patents

康复训练辅助装置、压力中心获取方法、装置及介质 Download PDF

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CN117503058A CN202311484884.8A CN202311484884A CN117503058A CN 117503058 A CN117503058 A CN 117503058A CN 202311484884 A CN202311484884 A CN 202311484884A CN 117503058 A CN117503058 A CN 117503058A
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张鹏辉
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Abstract

本公开实施例中提供康复训练辅助装置、压力中心获取方法、装置及介质，装置包括：立位单元，包括：供站立的第一承载平台、以及一对第一扶手；坐位单元，包括：供坐的第二承载平台、以及一对第二扶手；其中，第一承载平台、第一扶手、第二承载平台及第二扶手均设有压力传感器组；每个压力传感器组的压力信号用于供分别获取第一承载平台、第一扶手、第二承载平台及第二扶手各自承受的局部压力以及局部压力中心的位置信息，以基于各所述局部压力中心的局部压力、位置信息获得全局压力中心的全局压力和位置信息。通过在康复训练辅助装置中扶手设置压力传感器组，将扶手引入至全局压力中心的计算中，更接近于实际以得到用户动作中准确的全局压力中心。

Description

康复训练辅助装置、压力中心获取方法、装置及介质
技术领域
本公开涉及智慧医疗设备技术领域，尤其涉及康复训练辅助装置、压力中心获取方法、装置及介质。
背景技术
大多数脑卒中患者在运动功能恢复的过程中都会出现不同程度的骨骼肌张力过高，主要是由于上运动神经元受损后引起的牵张反射亢进所致。许多患者出现踝阵挛、小腿三头肌挛缩、足下垂等，与肌肉纤维与肌腱的物理特性改变有关，而且和废用、制动有关。严重的肌痉挛可以影响和阻碍患者的功能和活动，造成患者起坐、行走困难，平衡能力降低，是康复治疗中常要面对的问题。而平衡能力的保持需要有完善的中枢神经及运动调节***。任何层面的损伤都会造成平衡功能障碍，影响正常工作和生活，甚至失去生活自理能力。
目前对于人体平衡能力的检测主要通过图像/视频和传感器两种数据来源进行检测，基于传感器的方法利用加速度计、陀螺仪等物理传感器数据来进行重心估计，相较于图像/视频方法检测重心，在多数情况下实时性和稳定性更好。
目前临床上对于脑卒中偏瘫用户除常规康复练，常应用坐站训练对脑卒中用户进行康复训练。站起与坐下的能力对于行走，上下阶梯及独立生活至关重要，不能自如的站起和坐下，意味着生活将依赖他人辅助，站起和坐下困难是脑卒中后偏瘫患者常见问题。因此，针对脑卒中偏瘫用户的坐站训练在康复训练中尤为重要。
用户在康复训练过程中，可能在坐、站等姿态之间动态变化，如何准确、稳定、实时地确定用户在姿态变化过程中的重心变化，以帮助对用户的康复情况的分析，已成为业界亟待解决的技术问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本公开的目的在于提供康复训练辅助装置、压力中心获取方法、装置及介质，解决相关技术中的问题。
本公开第一方面提供一种康复训练辅助装置，包括：立位单元，包括：供站立的第一承载平台、以及设于所述第一承载平台两侧的一对第一扶手；坐位单元，与所述立位单元相邻连通设置，包括：供坐的第二承载平台、以及设于所述第二承载平台两侧的一对第二扶手；其中，所述第一承载平台、第一扶手、第二承载平台及第二扶手均设有压力传感器组；每个所述压力传感器组供与外部通信连接以输出压力信号，每个所述压力传感器组的压力信号用于供分别获取所述第一承载平台、第一扶手、第二承载平台及第二扶手各自承受的局部压力以及局部压力中心的位置信息，并供基于各所述局部压力中心的局部压力获取全局压力中心处的全局压力，以及基于各局部压力中心的位置信息及所述全局压力获得全局压力中心的位置信息。
在第一方面的实施例中，沿时间维度多次获取所述全局压力中心的位置信息，以得到所述全局压力中心的位置变化信息。
在第一方面的实施例中，所述根据每个所述压力传感器组采集的压力信号分别获取所述第一承载平台、第一扶手、第二承载平台及第二扶手各自承受的局部压力以及局部压力中心的位置信息，包括：基于压力标定模型根据每个压力传感器组的压力信号计算得到对应的局部压力；其中，所述压力标定模型预先标定有压力传感器组的压力信号与局部压力的第一关系函数；基于压力中心标定模型根据每个压力传感器组的压力信号计算得到对应的局部压力中心的位置信息；其中，所述压力标定模型预先标定有压力传感器组的压力信号与局部压力中心的位置信息的第二关系函数。
在第一方面的实施例中，所述位置信息包括横向平面内平面坐标系中的横坐标及纵坐标；所述基于各所述局部压力中心的局部压力获取全局压力中心处的全局压力，以及基于各局部压力中心的位置信息及所述全局压力获得全局压力中心的位置信息，包括：将每个局部压力中心的位置信息从各自所在的局部坐标系转换到统一坐标系下；基于每个局部压力中心在统一坐标系下横轴上同全局压力中心之间的力矩平衡，确定全局压力中心的横坐标，以及基于每个局部压力中心在统一坐标系下纵轴上同全局压力中心之间的力矩平衡，确定全局压力中心的纵坐标；其中，所述全局压力为各所述局部压力之和。
在第一方面的实施例中，所述第一承载平台包括：左承载子平台及右承载子平台；所述第一承载平台上的压力传感器组包括：至少八个压力传感器，分别在所述左承载子平台及右承载子平台按方形的四角设置。
在第一方面的实施例中，每个所述第一扶手上的压力传感器组包括：至少两个压力传感器，分别设于接近所述第一扶手相对两端；和/或，每个所述第二扶手上的压力传感器组包括：至少两个压力传感器，分别设于接近所述第一扶手相对两端。
在第一方面的实施例中，所述一对第一扶手同所述坐位单元分别位于所述第一承载平台的前后两侧；和/或，所述坐位单元设于一立柱上；和/或，所述立位单元设于一第一底座上，所述坐位单元设于一第二底座上，所述第一底座和第二底座固定连接；和/或，所述第一承载平台和/或第二承载平台的横向和/或纵向位置可调；和/或，每个所述第一扶手和/或第二扶手的纵向和/或转动位置可调；和/或，所述康复训练辅助装置还包括：行进位单元，与所述立位单元连通设置，包括供站立的设有压力传感器组的第三承载平台。
本公开第二方面提供一种压力中心的位置获取方法，应用于如第一方面中任一项所述的康复训练辅助装置；所述方法包括：获取每个所述压力传感器组采集的压力信号；根据每个所述压力传感器组采集的压力信号分别获取所述第一承载平台、第一扶手、第二承载平台及第二扶手各自承受的局部压力以及局部压力中心的位置信息；基于各所述局部压力中心的局部压力获取全局压力中心处的全局压力，以及基于各局部压力中心的位置信息及所述全局压力获得全局压力中心的位置信息。
本公开第三方面提供一种计算机装置，其特征在于，与如第一方面中任一项所述的康复训练辅助装置中的各压力传感器组通信连接，包括：处理器及存储器；所述存储器存储有程序指令；所述处理器，用于运行所述程序指令，以执行如第二方面所述的位置获取方法。
本公开第四方面提供一种计算机存储介质，存储有程序指令，所述程序指令被运行以执行如第二方面中所述的位置获取方法。
如上所述，本公开实施例中提供康复训练辅助装置、压力中心获取方法、装置及介质，装置包括：立位单元，包括：供站立的第一承载平台、以及设于所述第一承载平台两侧的一对第一扶手；坐位单元，与所述立位单元相邻连通设置，包括：供坐的第二承载平台、以及设于所述第二承载平台两侧的一对第二扶手；其中，所述第一承载平台、第一扶手、第二承载平台及第二扶手均设有压力传感器组；每个所述压力传感器组供与外部通信连接以输出压力信号，每个所述压力传感器组的压力信号用于供分别获取所述第一承载平台、第一扶手、第二承载平台及第二扶手各自承受的局部压力以及局部压力中心的位置信息，并供基于各所述局部压力中心的局部压力获取全局压力中心处的全局压力，以及基于各局部压力中心的位置信息及所述全局压力获得全局压力中心的位置信息。本公开方案中在康复训练辅助装置对扶手也设置了压力传感器组，以将扶手的压力信号引入至全局压力中心的计算中，更接近于实际情形以能获取用户在各种姿态下及姿态变化过程中准确的全局压力中心。
附图说明
图1展示本公开实施中康复训练辅助装置的结构示意图。
图2展示本公开实施例中左侧的第一扶手以及左承载子平台上压力传感器组设置的局部结构示意图。
图3展示本公开实施例中各压力传感器组与计算机装置之间通信连接的通信***结构示意图。
图4展示本公开实施例中根据压力传感器组计算全局压力中心的位置信息的原理示意图。
图5展示本公开实施例中压力中心的获取方法的流程示意图。
图6展示本公开实施例中步骤S501的进一步的流程示意图。
图7展示本公开实施例中康复训练辅助装置各局部坐标系的示意图。
图8展示本公开实施例中步骤S502的进一步的流程示意图。
图9展示本公开实施例中计算机装置的结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体示例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本公开所揭露的消息轻易地了解本公开的其他优点与功效。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用模块，本公开中的各项细节也可以根据不同观点与应用模块，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面以附图为参考，针对本公开的实施例进行详细说明，以便本公开所属技术领域的技术人员能够容易地实施。本公开可以以多种不同形态体现，并不限定于此处说明的实施例。
在本公开的表示中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的表示意指结合该实施例或示例表示的具体特征、结构、材料或者特点包括于本公开的至少一个实施例或示例中。而且，表示的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或一组实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本公开中表示的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于表示目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本公开的表示中，“一组”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
为了明确说明本公开，省略与说明无关的器件，对于通篇说明书中相同或类似的构成要素，赋予了相同的参照符号。
在通篇说明书中，当说某器件与另一器件“连接”时，这不仅包括“直接连接”的情形，也包括在其中间把其它元件置于其间而“间接连接”的情形。另外，当说某种器件“包括”某种构成要素时，只要没有特别相反的记载，则并非将其它构成要素排除在外，而是意味着可以还包括其它构成要素。
虽然在一些示例中术语第一、第二等在本文中用来表示各种元件，但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。例如，第一接口及第二接口等表示。再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、模块、项目、种类、和/或组，但不排除一个或一组其他特征、步骤、操作、元件、模块、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
此处使用的专业术语只用于言及特定实施例，并非意在限定本公开。此处使用的单数形态，只要语句未明确表示出与之相反的意义，那么还包括复数形态。在说明书中使用的“包括”的意义是把特定特性、区域、整数、步骤、作业、要素及/或成份具体化，并非排除其它特性、区域、整数、步骤、作业、要素及/或成份的存在或附加。
虽然未不同地定义，但包括此处使用的技术术语及科学术语，所有术语均具有与本公开所属技术领域的技术人员一般理解的意义相同的意义。普通使用的字典中定义的术语追加解释为具有与相关技术文献和当前提示的消息相符的意义，只要未进行定义，不得过度解释为理想的或非常公式性的意义。
通常，临床上对于脑卒中偏瘫用户除常规康复练，常应用坐站训练对脑卒中用户进行康复训练。用户在康复训练过程中，可能在坐、站等多种姿态之间动态变化。在此过程中，需要监控用户平衡情况，即重心变化，以了解用户康复情况。
如何准确、稳定、实时地确定用户在姿态变化过程中的重心变化，以帮助对用户的康复情况的分析，已成为业界亟待解决的技术问题。
鉴于此，本公开实施例中提供康复训练辅助装置，以解决以上问题。
目前对于人体平衡能力的检测主要通过图像/视频和传感器两种数据来源进行检测，基于传感器的方法利用加速度计、陀螺仪等物理传感器数据来进行重心估计，相较于图像/视频方法检测重心，在多数情况下实时性和稳定性更好。
在本公开实施例中，采用压力传感器的重心检测方案。基于压力传感器的重心检测方法主要通过人体施加在支撑面上的压力分布计算出压力中心，然后利用压力中心的运动来表示人体重心在支撑面上的运动。重心是指身体的质心或质点，通常位于躯干的下半部分，靠近髋部。当一个人站立或进行各种动作时，他们的重心会随着身体的运动而变化，但它一定会位于支撑面上。因此，压力中心可看作重心在支撑面上的投影，在支撑面上压力中心的变化可表示重心的变化，继而对人体重心在支撑面内的测量可简化为基于压力传感器对压力中心的测量。
如图1所示，展示本公开实施例中康复训练辅助装置的结构示意图。
所述康复训练辅助装置1包括立位单元及坐位单元。
所述立位单元用于康复训练中用户站立训练使用。作为示例，所述立位单元包括第一承载平台11和一对第一扶手12a、12b。所述第一承载平台11供用户站立。示例性地，所述第一承载平台11可以包括左承载子平台111及右承载子平台112，可供用户的双脚站立使用。其中，左承载子平台111和右承载子平台112可以如图中所示的方形形状，相互拼接形成所述第一承载平台11。
所述一对第一扶手12a、12b分别位于所述第一承载平台11两侧。作为示例，所述一对第一扶手12a、12b可以位于所述第一承载平台11的前侧，并向后延伸至所述第一承载平台11两侧。每个所述第一扶手12a、12b可为直线结构。作为示例，所述一对第一扶手12a、12b底部固定于一横向的连接板15上，所述连接板15可供用户踩踏使用。所述一对第一扶手12a、12b可分别设于一立柱上，以具备一定的高度。作为示例，每个所述第一扶手12a、12b可以通过能沿纵向升降的机构连接至所述立柱，以能在纵向上位置可调。作为示例，每个所述第一扶手12a、12b也可以通过沿横向转动的机构链接至所述立柱，以能在横向上角度可调。
作为示例，所述立位单元可以位于一第一底座16，所述坐位单元可以位于一第二底座17，所述第一底座16和第二底座17之间固定连接或者也可以是一体成型。所述固定连接可以例如为卡合、螺锁、焊接等固定方式。
所述坐位单元用于康复训练中用户坐下训练使用。所述坐位单元与立位单元连通，即用户可在两个单元之间进行移动，并进行坐、立姿态的变化。作为示例，所述坐位单元可位于所述第一承载平台11的后侧，与所述一对第一扶手12a、12b位置前、后相对。作为示例，所述坐位单元包括第二承载平台13及一对第二扶手14a、14b，所述一对第二扶手14a、14b分别位于所述第二承载平台13两侧。作为示例，所述第二扶手14a、14b可以通过升降机构、转动机构等以在纵向和/或转动角度上可调。在实现示例中，所述升降机构可以由例如基于滑块和滑轨、滑块和丝杆等的滑动机构实现，转动机构可以由例如铰接、枢接、齿轮传动等机构实现。作为示例，所述第二承载平台13可以是如图中所示的方形形状。
作为示例，所述第一承载平台11的位置可以是可调或者固定的。所述第二承载平台13的位置可以是可调或者固定的。进一步示例中，所述可调可以是在横向平面内和/或纵向方向上的。
所述坐位单元可以设于一立柱上，以具备一定高度，所述高度可与用户的腿臀高度适配。在实际应用场景示例中，当用户要从站位变化到坐位，用户双手扶着第一扶手12a、12b，进而移转至第二扶手14a、14b，以第二扶手14a、14b为支撑进而移坐于第二承载平台13上。
为利于用户的步行训练，在又一示例中，所述康复训练辅助装置1还可以包括行进位单元(未图示)，与所述立位单元连通设置，比如位于所述立位单元的前方等位置。所述行进位单元可以所述包括供站立的第三承载平台(未图示)，以供用户移动后站立。示例性地，所述行进位单元还可以包括位于第三承载平台两侧的一对第三扶手(未图示)。当然，用户也可以复用所述一对第一扶手12a、12b，第三扶手并非必须。
为监测用户的重心，所述第一承载平台11、每个第一扶手12a、12b、第二承载平台13及每个第二扶手14a、14b均设有压力传感器组，每个压力传感器组包含多个压力传感器，每个压力传感器各自探测所在位置的压力信号。
如图2所示，展示本公开实施例中左侧的第一扶手12a以及左承载子平台111上压力传感器组设置的局部结构示意图。可以理解的是，右侧的第一扶手12b和右承载子平台112可以是相同的对称结构。
在图2中，第一扶手12a沿直线延伸，所述第一扶手12a上的压力传感器组包括至少两个压力传感器121a、122a，分别设于接近所述第一扶手12相对两端，优选的是对称设置。所述第一扶手12a上的压力传感器组能实现第一扶手12上一维的压力中心和压力测量。
在图2中，所述左承载子平台111的四角对称设置四个压力传感器1111、1112、1113、1114，能实现左承载子平台111上两维的压力中心和压力测量。
可以理解的是，右侧的第一扶手12b、一对第二扶手14a、14b上设置的压力传感器组的布局方式可与图2中的左侧的第一扶手12a上压力传感器组的布局方式相同，即使用至少两个压力传感器，在靠近扶手两端的位置设置，优选为对称设置。
可以理解的是，右承载子平台112、第二承载平台13上压力传感器组的布局方式可与图2中的左承载子平台111上压力传感器组的布局方式相同，即使用至少四个压力传感器，至少布局于平台的四角位置，优选为对称设置。
需特别说明的是，每个所第一扶手12a、12b、每个第二扶手12a、12b、第一承载平台11、第二承载平台13的形状是可以变化的，压力传感器组的布局方式可以随之发生变化，或也可能不变化。
可以理解的是，如果在设有第三承载平台和第三扶手的情况下，第三承载平台和第三扶手也设有压力传感器组。
每个所述压力传感器组供与外部通信连接以输出压力信号。为区分每个压力传感器，每个压力传感器可以具有唯一的传感器ID，并可加入至输出的压力信号中发送。可参阅图3，每个所述压力传感器组可以与一计算机装置2通信连接，图中示例性地以左侧第一扶手12a上的压力传感器121a、122a，左承载子平台111上的压力传感器1111、1112、1113、1114为例。所述计算机装置2可以是独立于所述康复训练辅助装置以外的终端，例如服务器、台式机、笔记本电脑、平板电脑、智能手机或其它类型的终端。或者，所述计算机装置2也可以是集成在所述康复训练辅助装置中的控制器。
作为示例，所述通信连接可以是有线连接、无线连接或有线及无线连接的结合。其中，有线连接可以是以太网口、串口通信等，无线连接可以是基于例如Wi-Fi技术、近距离无线通信(Nearfield communication，NFC)技术、红外(Infared，IR)技术、全球移动通讯***(Global System for Mobile communications，GSM)、通用分组无线服务(General PacketRadio Service，GPRS)、码分多址引入(Code Division MultipleAccess，CDMA)、宽带码分多址(Wideband Code division multiple access，WCDMA)、时分码分多址(Time-DivisionCode Division Multiple Access，TD-SCDMA)、长期演进(Long Term Evolution，LTE)、蓝牙(BlueTooth，BT)等中的一种或多种。作为示例，所述通信连接可以基于局域网络、广域网络或者局域网络和广域网络的结合。例如，WiFi局域网络与通信运营商的光纤网络的结合等。
作为示例，所述计算机装置2可以执行压力中心的获取方法，以根据每个所述压力传感器组实时提供的压力信号以计算确定对应用户重心的全局压力中心的位置信息。
以下说明实现原理。如图4所示，展示本公开实施例中根据压力传感器组计算全局压力中心的位置信息的原理示意图。
在图4中，提供了具体实现的多个功能模块，包括信号采集模块、信号识别模块以及模型计算模块。
所述信号采集模块即包括了各压力传感器组。具体的，第一承载平台和第二承载平台上的一组压力传感器(图中简化为“平台压力传感器”表示)、以及第一扶手和第二扶手上的一组压力传感器(图中简化为“扶手压力传感器”表示)。各压力传感器将采集的压力信号转化为电信号输出。所述压力信号经信号识别模块转化为量化信号输入到模型计算模块。示例性地，所述信号识别模块可以为模数转换器(ADC)实现，即信号识别模块将连续的模拟信号(压力信号)转换为数字信号(量化信号)输出。基于数字信号可以进行数字信号处理，故示例性地，所述信号识别模块还包含一些数字处理电路，例如滤波电路等。
所述模型计算模块位于所述计算机装置，可以由硬件电路/软件/软硬件结合实现。所述模型计算模块可以预先配置几种标定模型，压力标定模型、压力中心标定模型及一体化压力中心模型。进一步地，根据扶手和承载平台的不同，所述压力标定模型可以进一步细分为对应承载平台(比如相同类型压力传感器布局的第一承载平台和第二承载平台)的平台压力标定模型、对应扶手(比如相同类型压力传感器布局的第一扶手和第二扶手的扶手压力标定模型，所述压力中心标定模型可以进一步细分为对应承载平台(比如相同类型压力传感器布局的第一承载平台和第二承载平台)的平台压力中心标定模型、对应扶手(比如相同类型压力传感器布局的第一扶手和第二扶手)的扶手压力中心标定模型等。
信号识别模块输出的量化信号经过压力标定模型和压力中心标定模型计算得到对应平台及扶手上的压力信息和压力中心位置信息；然后，对应于站位和坐位状态下各平台及扶手的各个局部压力和局部压力中心的位置信息，通过一体化压力中心模型可以得到对应用户整体的全局压力中心的位置信息，并可得到相应的用户的质量。
如图5所示，展示本公开一实施例中压力中心的获取方法的流程示意图。
在图5中，所述方法包括：
步骤S501：分别获取所述第一承载平台、第一扶手、第二承载平台及第二扶手各自承受的局部压力以及局部压力中心的位置信息。
如图6所示，所述步骤S501可以进一步包括：
步骤S601：基于压力标定模型根据每个压力传感器组的压力信号计算得到对应的局部压力。
其中，所述压力标定模型预先标定有压力传感器组的压力信号与局部压力的第一关系函数。
步骤S602：基于压力中心标定模型根据每个压力传感器组的压力信号计算得到对应的局部压力中心的位置信息。
其中，所述压力标定模型预先标定有压力传感器组的压力信号与局部压力中心的位置信息的第二关系函数。
通过具体示例进行说明。设左承载子平台的4角的压力传感器的一组压力数据(即4个量化信号)为右承载子平台4角的压力传感器的一组压力数据为左侧第一扶手的一组压力数据为/>右侧第一扶手的一组压力数据为/>第二承载平台的一组压力数据为/>左侧第二扶手的一组压力数据为/>右侧第二扶手的一组压力数据为/>
如图7所示，在各承载平台和扶手上可以建立各个横向平面内的局部坐标系，如左承载子平台111坐标系右承载子平台112坐标系/>左侧第一扶手12a坐标系/>右侧第一扶手12b坐标系/>第二承载平台13坐标系/>左侧第二扶手14a坐标系/>右侧第二扶手14b坐标系/>则，每个平台、扶手的局部压力中心的位置信息可以通过所在的横向平面内局部坐标系中的横坐标及纵坐标所表示。通过对应的标定模型可计算出对应的压力中心的位置信息和压力数据，以左侧第一扶手和左承载子平台为例：
其中，G表示平台/扶手上所受压力大小；
xOXY,yOXY表示平台/扶手上在坐标系O-XY内所受压力中心的坐标；
f(.)gra表示对应的压力标定模型的第一关系函数，根据多个传感器数据得到相应扶手/平台上所受压力大小；
表示对应的压力中心标定模型的第二关系函数，根据多个传感器数据得到坐标系O-XY下压力中心坐标。示例性地，所述压力中心标定模型可以为基于力矩平衡的原理所构建，例如，各个压力传感器所在位置的力矩和同压力中心的力矩相等。压力中心的力矩可根据所述压力标定模型得到的整体压力与压力中心的位置信息得到。
同理，根据以上压力标定模型和压力中心标定模型可得，右承载子平台的压力为和局部压力中心为/>右侧第一扶手压力为/>和局部压力中心为第二承载平台的压力为/>和局部压力中心为/>左侧第二扶手压力为/>和局部压力中心为/>右侧第二扶手压力为/>和局部压力中心为
步骤S502：基于各所述局部压力中心的局部压力获取全局压力中心处的全局压力，以及基于各局部压力中心的位置信息及所述全局压力获得全局压力中心的位置信息。
如图8所示，展示本公开实施例中步骤S502的具体实现流程示意图。
步骤S502包括：
步骤S801：将每个局部压力中心的位置信息从各自所在的局部坐标系转换到统一坐标系下。
步骤S802：基于每个局部压力中心在统一坐标系下横轴上同全局压力中心之间的力矩平衡，确定全局压力中心的横坐标，以及基于每个局部压力中心在统一坐标系下纵轴上同全局压力中心之间的力矩平衡，确定全局压力中心的纵坐标。
其中，所述全局压力为各所述局部压力之和。
接续图6示例，继续说明图8中流程的实现原理。
所述统一坐标系可以在各个局部坐标系中择一而定，也可以另外独立设定。示例性地，以第二承载平台的坐标系为全局坐标系，则全局压力中心在统一坐标系中的位置信息的坐标设为/>全局压力设为Gall，则可计算Gall为：
对应步骤S702，可以根据各局部压力中心和全局压力中心在横向和纵向位置上分别力矩平衡的原理，可分别得到全局压力中心的横坐标和纵坐标：
其中，表示坐标系O1-XY原点在坐标系O-XY中的x轴坐标；
表示坐标系O1-XY原点在坐标系O-XY中的y轴坐标；可以理解的，此处的O-XY即为统一坐标系，即例如上述/>O1XY表示局部坐标系，即例如上述/>
通过在局部压力中心的横坐标上叠加在纵坐标上叠加/>即完成如步骤S701中的各局部坐标系坐标位置到统一坐标系下的转换，进而根据转换后的局部压力中心坐标，在两式中根据力矩平衡的原理计算得到全局压力中心的坐标。
可以理解的是，在一些实施例中，各所述压力传感器组的压力信号被沿时间维度多次获取，以供得到沿时间维度分布的每个全局压力中心处的全局压力及进一步得到位置信息。所述沿时间维度分布的各个全局压力中心的位置信息可以构成位置序列信息，该位置序列信息可以指示用户在康复训练过程中的姿态变化，速度等等，可用于进行康复训练效果的分析。
如图9所示，展示本公开实施例中计算机装置的结构示意图。所述计算机装置900可以为图3中的计算机装置2。
在图9中，所述计算机装置900包括：总线901、处理器902、存储器903。处理器902、存储器903之间可以通过总线901通信。所述存储器903中可以存储有程序指令。所述处理器902可以运行所述程序指令以执行之前实施例中的压力中心获取方法中的步骤。
总线901可以是外设平台互连标准(Peripheral Component Interconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，虽然图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
在一些实施例中，处理器902可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、微处理单元(MCU)、片上***(System On Chip)、或现场可编程逻辑阵列(FPGA)等实现。存储器903可以包括易失性存储器(Volatile Memory)以用于运行程序时的数据暂存使用，例如随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)。
存储器903还可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)以用于数据存储，例如只读存储器(Read-Only Memory，ROM)，快闪存储器，硬盘驱动器(Hard DiskDrive，HDD)或固态盘(Solid-State Disk，SSD)。
在一些实施例中，所述计算机装置900还可以包括通信器904。所述通信器904用于与外部通信。在具体实例中，所述通信器904可以包括一个或一组有线和/或无线通信电路模块。举例来说，所述通信器904可以包括例如有线网卡、USB模块、串行接口模块等中的一种或多种。无线通信模块所遵循的无线通信协议包括：例如近距离无线通信(Nearfieldcommunication，NFC)技术、红外(Infared，IR)技术、全球移动通讯***(Global Systemfor Mobile communications，GSM)、通用分组无线服务(General Packet Radio Service，GPRS)、码分多址引入(Code Division MultipleAccess，CDMA)、宽带码分多址(WidebandCode division multiple access，WCDMA)、时分码分多址(Time-Division Code DivisionMultipleAccess，TD-SCDMA)、长期演进(Long Term Evolution，LTE)、蓝牙(BlueTooth，BT)、全球导航卫星***(Global Navigation Satellite System，GNSS)等中的一种或多种。
本公开实施例中还可以提供一种计算机可读存储介质，存储有程序指令，所述程序指令被运行时实现之前实施例中的压力中心获取方法中的步骤。
即上述实施例中的方法步骤被实现为可存储在记录介质(诸如CD ROM、RAM、软盘、硬盘或磁光盘)中的软件或计算机代码，或者被实现通过网络下载的原始存储在远程记录介质或非暂时机器可读介质中并将被存储在本地记录介质中的计算机代码，从而在此表示的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专用硬件(诸如ASIC或FPGA)的记录介质上的这样的软件处理。
综上所述，本公开实施例中提供康复训练辅助装置、压力中心获取方法、装置及介质，装置包括：立位单元，包括：供站立的第一承载平台、以及设于所述第一承载平台两侧的一对第一扶手；坐位单元，与所述立位单元相邻连通设置，包括：供坐的第二承载平台、以及设于所述第二承载平台两侧的一对第二扶手；其中，所述第一承载平台、第一扶手、第二承载平台及第二扶手均设有压力传感器组；每个所述压力传感器组供与外部通信连接以输出压力信号，每个所述压力传感器组的压力信号用于供分别获取所述第一承载平台、第一扶手、第二承载平台及第二扶手各自承受的局部压力以及局部压力中心的位置信息，并供基于各所述局部压力中心的局部压力获取全局压力中心处的全局压力，以及基于各局部压力中心的位置信息及所述全局压力获得全局压力中心的位置信息。本公开方案中在康复训练辅助装置对扶手也设置了压力传感器组，以将扶手的压力信号引入至全局压力中心的计算中，更接近于实际情形以能获取用户在各种姿态下及姿态变化过程中准确的全局压力中心。
上述实施例仅例示性说明本公开的原理及其功效，而非用于限制本公开。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本公开的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本公开所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本公开的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种康复训练辅助装置，其特征在于，包括：
立位单元，包括：供站立的第一承载平台、以及设于所述第一承载平台两侧的一对第一扶手；
坐位单元，与所述立位单元相邻连通设置，包括：供坐的第二承载平台、以及设于所述第二承载平台两侧的一对第二扶手；
其中，所述第一承载平台、第一扶手、第二承载平台及第二扶手均设有压力传感器组；每个所述压力传感器组供与外部通信连接以输出压力信号，每个所述压力传感器组的压力信号用于供分别获取所述第一承载平台、第一扶手、第二承载平台及第二扶手各自承受的局部压力以及局部压力中心的位置信息，并供基于各所述局部压力中心的局部压力获取全局压力中心处的全局压力，以及基于各局部压力中心的位置信息及所述全局压力获得全局压力中心的位置信息。
2.根据权利要求1所述的康复训练辅助装置，其特征在于，各所述压力传感器组的压力信号被沿时间维度多次获取，以供得到沿时间维度分布的每个全局压力中心处的全局压力及位置信息。
3.根据权利要求1所述的康复训练辅助装置，其特征在于，所述根据每个所述压力传感器组采集的压力信号分别获取所述第一承载平台、第一扶手、第二承载平台及第二扶手各自承受的局部压力以及局部压力中心的位置信息，包括：
基于压力标定模型根据每个压力传感器组的压力信号计算得到对应的局部压力；其中，所述压力标定模型预先标定有压力传感器组的压力信号与局部压力的第一关系函数；
基于压力中心标定模型根据每个压力传感器组的压力信号计算得到对应的局部压力中心的位置信息；其中，所述压力标定模型预先标定有压力传感器组的压力信号与局部压力中心的位置信息的第二关系函数。
4.根据权利要求1所述的康复训练辅助装置，其特征在于，所述位置信息包括横向平面内平面坐标系中的横坐标及纵坐标；所述基于各所述局部压力中心的局部压力获取全局压力中心处的全局压力，以及基于各局部压力中心的位置信息及所述全局压力获得全局压力中心的位置信息，包括：
将每个局部压力中心的位置信息从各自所在的局部坐标系转换到统一坐标系下；
基于每个局部压力中心在统一坐标系下横轴上同全局压力中心之间的力矩平衡，确定全局压力中心的横坐标，以及基于每个局部压力中心在统一坐标系下纵轴上同全局压力中心之间的力矩平衡，确定全局压力中心的纵坐标；其中，所述全局压力为各所述局部压力之和。
5.根据权利要求1所述的康复训练辅助装置，其特征在于，所述第一承载平台包括：左承载子平台及右承载子平台；所述第一承载平台上的压力传感器组包括：至少八个压力传感器，分别在所述左承载子平台及右承载子平台按方形的四角设置。
6.根据权利要求1所述的康复训练辅助装置，其特征在于，每个所述第一扶手上的压力传感器组包括：至少两个压力传感器，分别设于接近所述第一扶手相对两端；和/或，每个所述第二扶手上的压力传感器组包括：至少两个压力传感器，分别设于接近所述第一扶手相对两端。
7.根据权利要求1所述的康复训练辅助装置，其特征在于，所述一对第一扶手同所述坐位单元分别位于所述第一承载平台的相对两侧；和/或，所述坐位单元设于一立柱上；和/或，所述立位单元设于一第一底座上，所述坐位单元设于一第二底座上，所述第一底座和第二底座固定连接；和/或，所述第一承载平台和/或第二承载平台的横向和/或纵向位置可调；和/或，每个所述第一扶手和/或第二扶手的纵向和/或转动位置可调；和/或，所述康复训练辅助装置还包括：行进位单元，与所述立位单元连通设置，包括供站立的设有压力传感器组的第三承载平台。
8.一种压力中心的位置获取方法，其特征在于，应用于如权利要求1至7中任一项所述的康复训练辅助装置；所述方法包括：
获取每个所述压力传感器组采集的压力信号；
根据每个所述压力传感器组采集的压力信号分别获取所述第一承载平台、第一扶手、第二承载平台及第二扶手各自承受的局部压力以及局部压力中心的位置信息；
基于各所述局部压力中心的局部压力获取全局压力中心处的全局压力，以及基于各局部压力中心的位置信息及所述全局压力获得全局压力中心的位置信息。
9.一种计算机装置，其特征在于，与如权利要求1至7中任一项所述的康复训练辅助装置中的各压力传感器组通信连接，包括：
处理器及存储器；
所述存储器存储有程序指令；
所述处理器，用于运行所述程序指令，以执行如权利要求8所述的位置获取方法。
10.一种计算机存储介质，其特征在于，存储有程序指令，所述程序指令被运行以执行如权利要求8中所述的位置获取方法。
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