CN214285770U - 基于脑机接口的脑损伤功能训练装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于脑机接口的脑损伤功能训练装置，至少包括外骨骼组件，所述外骨骼组件按照能够受到所述支撑控制组件的调控而进行肢体功能训练的方式与支撑控制组件可拆卸地连接，所述外骨骼组件上还设置有能够监测患者肢体训练数据的监测模块，当所述外骨骼组件穿戴在患者肢体上时，所述监测模块可拆卸地贴覆在患者肢体表面；且所述监测模块按照能够捕捉患者肢体关节活动时的动作信号的方式设置在所述外骨骼组件相互枢接的转轴表面。本装置能够帮助卧床患者完成日常功能活动所需的肢体动作的前期分解训练，帮助患者为下一步的离床康复训练和日常活动做好前期准备。

Description

基于脑机接口的脑损伤功能训练装置

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种用于脑损伤康复的肢体训练辅助装置或者说基于脑机接口的脑损伤肢体康复训练装置。

背景技术

急性脑损伤是常见的引起神经功能障碍的一类疾病，包括脑梗死、脑出血及脑外伤等，如脑梗死在全世界都是人类死亡和残疾的主要原因之一。另外，我国发病率、致残率以及死亡率最高的疾病就是脑卒中，是导致患者死亡和伤残调整生命年最高的疾病，脑损伤所具有的高致残率，不仅取决于脑损伤的严重程度，其中康复治疗最佳时间延误、治疗不足和治疗手段少更是其重要原因。一方面，脑损伤发生后，患者出现神经功能损伤，部分患者早期病情不稳定，表现为心率和血压等生理参数波动较大，因此在临床治疗方面，为保证患者病情稳定，往往采取保守的治疗方式，不会给予早期康复治疗，由此带来的不良事件如下：1)临床并发症增加，如压疮、深静脉血栓形成等，2)延误康复训练的最佳时期，如导致肌萎缩、肌痉挛等。另外一方面，目前临床中所采用的康复治疗不足，主要原因在于普遍使用传统康复干预方式，多数以运动疗法为基础，在主动和被动运动方式的基础上，配合康复器械和手法进行康复治疗，以改善人体局部或整体的功能，但是此方法个体化较差，不具有实时评估反馈等缺点，除此之外的康复治疗方式如徒手肢体训练、物理因子治疗、针灸、按摩、常规康复设备等在疗效上更具有一定的局限性。所以，就目前国内外康复治疗领域所面临的现状，脑机接口 (brain-computer interface,BCI)作为一种新型前沿技术逐渐被应用于神经康复领域且存在着巨大潜在的应用前景。该技术主要通过脑电信息采集、特征分析、信号翻译、设备输出等过程控制外部设备，最终达到辅助肢体活动障碍患者进行康复训练的目的。但是，该技术在国内外应用极少，巨大的潜能未被挖掘。

脑梗死患者早期病情不平稳及运动功能受损等原因导致无法早期离床，只能进行卧床训练，而且尽早开展功能训练对于神经功能恢复效果更好，同时可以预防异常恢复模式、肌萎缩以及肌痉挛等不良事件。脑损伤发生后，会导致神经功能缺损，支配机体核心控制肌群(如脊柱控制肌群，腰背肌，腹肌等)能力下降，导致正常人最基本及最重要的日常生活能力下降，如翻身困难、坐立不能和不能离床。其中，部分患者早期病情不稳定，传统设备直接进行肢体训练，可能会导致病情加重。针对上述实际需求，采用生物信号的肢体康复装置被认为是一种能够帮助患者进行有效地肢体康复训练的新型辅助装置引起了人们的关注。因此，急需开发出一种能够对卧床患者的核心动作脑电进行采集，并进行基于脑机接口的核心控制训练装置。例如 CN103750975A公开了一种能够通过脑电信号控制外骨骼运动的手指康复设备，该专利通过将脑电信号的控制方法与外骨骼机器人相结合，从而实现患者根据视觉刺激产生的脑电信号来控制驱动外骨骼手指的运动，进而调控手掌指关节的活动。在该专利所公开的技术方案中，将患者基于视觉刺激而产生的脑电信号作为控制信号，用以驱动外骨骼手指。但其仅针对手部运动的康复，不能用于恢复肢体；其中虽然也采用了传感器来判断运动情况，但并没有涉及肌肉群训练分析。

中国专利CN104173124A公开了一种通过生物信号来调控外骨骼的活动，从而辅助患者进行上肢康复训练的***，该技术方案中通过将能够感应收集患者脑电信号的脑电帽戴在患者脑部表面，从而实现脑电信号的收集，然后通过对收集的脑电波进行放大、滤波、去噪等处理，方便后续分析和控制组件对外骨骼进行调控和驱动。相关医护人员能够通过远程终端监控康复过程中的运动状态和康复情况，患者自身也可以根据自身喜好选取康复训练的具体方案。该专利公开了用于辅助患者肢体训练的脑电信号采集装置和信号传输处理结构，但是并未对外骨骼穿戴在患者肢体上时对患者的实际运动过程的生理参数和肢体动作等变化进行有效地监控，无法对肢体实际的运动情况作出精准的康复效果的判断，尤其是无法获悉患者肢体实际各个关节和肌肉群的实际训练情况。

另外一方面，已经投入使用的脑机接口也存在一些问题。第一，脑机接口设备多数适用于病情稳定且具有一定自主活动能力的患者，不能涵盖早期卧床且病情不稳定患者。第二，实现脑机接口意念输出过程复杂，从脑电信号采集至动作再现需要使用多重复杂笨重设备完成，不仅给予患者视角上的沉闷恐惧感，而且占用大量空间，不适合医院病房环境使用。第三，缺乏实时监测设备，缺少医生可控信息。第四，一套设备不能同时覆盖上下肢，执行动作覆盖关节有限，忽略某些关键关节；局限固定于某一关节活动，不能随时调整关节活动范围。第五，匹配脑电帽外形及实用性、稳固性、贴合性差，脑电信号不稳定，且佩带不舒适。

实用新型内容

针对现有技术之不足，例如大型设备无法用于病床旁的训练、又例如一套设备只能实现单一肢体训练。本申请提供一种基于脑机接口的脑损伤功能训练，至少包括外骨骼组件，所述外骨骼组件按照能够受到所述支撑控制组件的调控而进行肢体功能训练的方式与支撑控制组件可拆卸地连接，所述外骨骼组件上还设置有能够监测患者肢体训练数据的监测模块，在所述外骨骼组件穿戴在患者肢体上时，所述监测模块可拆卸地贴覆在患者肢体表面；且所述监测模块按照能够捕捉患者肢体关节活动时的动作信号的方式设置在所述外骨骼组件相互枢接的转轴表面；所述外骨骼组件至少包括上肢外骨骼和下肢外骨骼，其中，所述上肢外骨骼至少在对应患者腕关节和/或肘关节和/或肩关节的位置处设置有能够监测肢体动作的监测模块；所述下肢外骨骼至少在对应患者踝关节和/或膝关节和/或髋关节的位置处设置有能够监测肢体动作的监测模块。

根据一种优选的实施方式，所述上肢外骨骼至少包括上臂外骨骼和前臂外骨骼，其中，所述上臂外骨骼能够延伸至人体肩部的端部与能够控制患者上肢活动并为上肢外骨骼的转动提供支撑力的支撑控制组件可拆卸地连接；所述上臂外骨骼远离所述支撑控制组件的一端按照能够为前臂外骨骼的转动提供支撑力和支点的方式与所述前臂外骨骼的端部枢接。

根据一种优选的实施方式，所述前臂外骨骼远离所述上臂外骨骼的一端枢接有能够为手外骨骼提供转动支点的腕关节外骨骼，其中，所述手外骨骼按照能根据所述支撑控制组件的指令信号控制患者手指及手掌活动的方式套设在手指上，所述腕关节外骨骼上还设置有能够将外骨骼与上肢相互连接固定的上肢固定套，所述上肢固定套内还设置有能够对患者生命特征监测和训练动作捕捉的监测模块；且所述上肢固定套还按照能够将上臂外骨骼和前臂外骨骼固定在患者上肢表面的方式设置在所述上臂外骨骼和前臂外骨骼的轴杆上。

根据一种优选的实施方式，所述下肢外骨骼至少包括依次连接的大腿外骨骼和小腿外骨骼，其中，在将下肢外骨骼穿戴在患者下肢上的情况下，所述大腿外骨骼延伸至患者髋关节位置的端部能够可拆卸地连接控制下肢外骨骼进行运动的支撑控制组件；所述大腿外骨骼远离所述支撑控制组件的一端按照能够使得所述小腿外骨骼相对于所述大腿外骨骼转动的方式与所述小腿外骨骼的端部枢接。

根据一种优选的实施方式，所述小腿外骨骼远离所述大腿外骨骼的端部支座枢接有踝关节外骨骼，所述踝关节外骨骼能够相对于小腿外骨骼的支座转动；所述踝关节外骨骼还枢接有能够控制脚掌活动的足部外骨骼；所述踝关节外骨骼上还连接有能够将下肢外骨骼固定在下肢上的下肢固定套，所述下肢固定套上连接有能够监测关节活动情况的监测模块；所述大腿外骨骼和小腿外骨骼的外骨骼支架上也设置有所述下肢固定套，且所述下肢固定套内设置的监测模块能够贴覆在腿部肌肉表面对患者的生命特征、核心肌肉的运动状态等生理信号进行监测。

根据一种优选的实施方式，在所述支撑控制组件与大腿外骨骼连接的情况下，所述支撑控制组件能够控制所述大腿外骨骼、小腿外骨骼、踝关节外骨骼以及足部外骨骼的活动，从而实现对卧床患者下肢的核心支撑肌肉的训练以及下肢的屈曲动作和内旋动作的训练；且所述支撑控制组件还按照能够为所述大腿外骨骼的转动提供驱动力和支撑力的方式设置为大腿外骨骼的支撑臂和驱动臂，从而辅助所述大腿外骨骼带动大腿完成肢体训练。

根据一种优选的实施方式，所述支撑控制组件至少包括依次连接的支撑主轴、第一转轴、支撑副轴和第二转轴，其中，所述第二转轴远离所述支撑副轴一端与所述外骨骼组件的端口可拆卸连接；从而所述第二转轴能够带动所述上肢外骨骼或下肢外骨骼绕其与所述支撑副轴的连接位置进行转动。

根据一种优选的实施方式，所述支撑副轴远离第二转轴的一端按照所述支撑副轴能够绕与所述第一转轴的连接位置转动的方式与所述第一转轴转动连接；所述第二转轴远离支撑副轴的一端与能够支撑所述第一转轴、支撑副轴和第二转轴在设定空间内活动的支撑主轴连接；从而在所述支撑控制组件与外骨骼组件连接的情况下，所述支撑控制组件通过支撑主轴能够将整个外骨骼组件悬空支撑，所述第二转轴带动并控制穿戴在患者肢体上的外骨骼组件与床体表面分离。

根据一种优选的实施方式，所述支撑控制组件还连接有信息处理组件，所述信息处理组件与所述支撑主轴连接，所述信息处理组件按照能够对信息采集组件采集的信号进行处理并将合成的控制指令传输到所述支撑控制组件的方式与所述信号采集组件、支撑控制组件信号连接。

根据一种优选的实施方式，所述信息处理组件至少包括壳体、处理模块和肢体动作采集模块，其中所述支撑主轴设置所述壳体上；所述处理模块设置在所述壳体的内部，且与所述支撑控制组件信号连接；所述肢体动作采集模块按照能够在设定空间内采集患者肢体动作的方式设置在所述壳体上。

本实用新型的有益技术效果：本装置通过设置安装有监测模块的外骨骼组件，能够在脑电波信号控制外骨骼进行设定动作的康复训练过程中，对肢体实际活动过程中的生理信号和肢体动作等数据进行采集，从而实现对患者实际的康复训练情况进行有效地监控。本装置还能够针对卧床患者给予基于脑机接口的运动想像或外骨骼辅助下肢体运动训练，从而实现将从日常生活的功能动作中提取出来的所有设定动作通过装置的外骨骼组件带动患者的肢体进行连贯和/或分解动作的训练，进而通过帮助卧床患者在早期卧床情况下有针对性的进行肢体动作训练，取得更好的功能恢复效果。

附图说明

图1是本实用新型的一种基于脑机接口的脑损伤功能训练的优选实施例的结构示意图；

图2是本实用新型的基于脑机接口的脑损伤功能训练的下肢外骨骼的优选实施例的结构示意图。

附图标记列表

2：监测模块 3：支撑控制组件

4：信息处理组件 5：信息采集组件 11：上肢外骨骼

12：下肢外骨骼 31：支撑主轴 32：第一转轴

33：支撑副轴 34：第二转轴 41：壳体

42：处理模块 43：肢体动作采集模块 111：上臂外骨骼

112：前臂外骨骼 113：腕关节外骨骼 114：手外骨骼

115：上肢固定套 121：大腿外骨骼 122：小腿外骨骼

123：踝关节外骨骼 124：足部外骨骼 125：下肢固定套

21：肢体肌肉监测模块 22：动作监测模块 23：手指动作监测模块

具体实施方式

下面结合附图1至2进行详细说明。

图1示出了一种用于脑损伤康复的肢体训练辅助装置，尤其是基于脑机接口的脑损伤功能训练。

根据图1所示的优选实施方式，该装置包括外骨骼组件、监测模块2、支撑控制组件3、信息处理组件4和信息采集组件5，其中信息处理组件4 和信息采集组件5通过脑电信息采集、特征分析、信号翻译、设备输出等过程控制外部设备，最终达到辅助肢体活动障碍患者进行康复训练的目的。信息采集组件5用于采集脑电信号，信息处理组件4同于分析处理所述信息采集组件5获得的脑电信号并根据处理后的脑电信号来控制支撑控制组件3，进而驱动外骨骼组件。

根据图1所示，外骨骼组件能够直接穿戴到患者肢体上，由此可根据需求与为其提供支撑点和驱动力的支撑控制组件3可拆卸地连接。“可拆卸”意味着支撑控制组件3能够选择性地连接多个外骨骼组件。“选择性”意味着外骨骼组件能够分别得到个性化驱动。在外骨骼组件上还根据需求设置有能够对患者的运动状态和生理状态进行监控的监测模块2，尤其是能够对患者在康复训练过程中肢体关节处的运动状态和肢体上关键肌肉部位的肌肉运动状况进行监控。

根据图1，支撑组件3还能够以无线连接、有线连接、信号连接等方式连接至信息处理组件4。信息处理组件4在能够调节支撑控制组件3所在位置的同时还能够将信息采集组件5采集到的脑电信号进行处理并将处理后的控制指令传输到支撑控制组件3。对此可参见CN103750975A所采用的脑电信号驱动方式。

根据图1，通过设置支撑控制组件3既能够根据接收到的操作指令控制外骨骼组件带动患者肢体进行在设定空间内的多角度的多姿态的训练动作，还能够为穿戴在患者外骨骼组件带动肢体在悬空状态下进行运动提供一个运动支点。

根据图1，通过设置监测模块2能够对患者肢体上的生理信息和肢体动作信息等进行采集，方便获取患者实际的训练结果从而帮助患者完成更加准确地康复训练。监测模块2的设置还能够方便医护人员根据不同患者的实际情况不同调节指令中的设定动作，从而设置出更适合不同患者的肢体训练。

根据图1，监测模块2包括监测上肢外骨骼动作的动作监测模块22和手指动作监测模块23，对此参见CN106295612A公开的手部康复训练中手指运动的视觉监测方法。此外，根据图2，监测模块2也包括监测下肢外骨骼动作的动作监测模块22。

优选的，外骨骼组件的端部设置有能够与支撑控制组件3的端部限位连接的端口，从而使得外骨骼组件根据需求与支撑控制组件3相互连接。且外骨骼组件能够跟随支撑控制组件3在设定空间中的运动而运动。同时外骨骼组件相互连接的外骨骼部件之间也能根据需求进行不同方向或角度的相对转动。

优选的，外骨骼组件包括上肢外骨骼11和下肢外骨骼12，其中两者可独立使用，且均设有与支撑控制组件3适配的运动连接端。

优选的，上肢外骨骼11和下肢外骨骼12的端部均设置有能够与支撑控制组件3的端部连接接口。

外骨骼组件上还设置有用于监测患者肢体肌肉运动的肢体肌肉监测模块21，在外骨骼组件穿戴在患者肢体上时肢体肌肉监测模块21用于监测患者肢体肌肉运动情况。

还设有手指动作监测模块23，其中，上下肢外骨骼动作的监测模块22、肢体肌肉监测模块21和手指动作监测模块23以信号连接、电连接和/或无线电连接的方式直接或间接地连接至信息处理组件4。

优选的，上肢外骨骼11包括依次连接的上臂外骨骼111、前臂外骨骼 112、腕关节外骨骼113和手外骨骼114。上臂外骨骼111远离与前臂外骨骼112连接的一端的侧边设置有能够连接支撑控制组件3的端口。

优选的，根据需求端口包括通过机械方式连接的连接口和两者之间进行线连接方便进行数据信号等传输的导线接口。在上臂外骨骼111和支撑控制组件3连接的情况下，支撑控制组件3为上肢外骨骼11提供支撑力、驱动力和支点，尤其是能够控制上臂外骨骼111的运动和位置，从而实现整个上肢外骨骼11能够跟随支撑控制组件3进行悬空运动。

优选的，支撑控制组件3与上肢外骨骼11的连接位置与患者肩部齐平，能够实现与真实上肢活动时受力和用力情况，帮助患者完成与生活功能动作完全相同的肢体动作训练。

优选的，上臂外骨骼111远离支撑控制组件3的一端按照给前臂外骨骼112绕两者的连接位置进行的转动提供支撑力和支点的方式与前臂外骨骼112的端部枢接，从而在为前臂外骨骼112提供驱动力的同时能够控制前臂外骨骼112的活动，进而实现能够根据指令对患者前臂进行分解后的设定动作。

优选的，前臂外骨骼112远离上臂外骨骼111的一端按照能够为手外骨骼114提供转动支点和转动轴的方式与腕关节外骨骼113连接。腕关节外骨骼113按照能够贴合在患者腕关节表面并能够与腕关节进行相同的运动的方式进行设置，使得腕关节外骨骼113能够带动人体腕关节运动，从而完成患者从卧床状态到坐立状态过程中手掌与手臂之间的夹角改变构成支撑点和支撑臂的上肢活动。

优选的，手外骨骼114能够贴合患者的手掌形状并能够将每一根手指单独进行指套穿戴，方便设置在手外骨骼114上的监测元件能够对患者的心跳、血氧等生理参数进行监测、同时还能够根据接收到的指令驱动手掌或手掌单独进行运动训练。本申请所涉及的手外骨骼114等外骨骼的机械结构和驱动连接作为本领域的常规现有技术，因此可以根据需求直接选取现有技术的相关机械结构。例如可参见CN106112987B所公开的外骨骼。

优选的，上肢外骨骼11的各个外骨骼部件及其连接转轴上均根据需求设置有用于监测患者训练情况的监测模块2。例如，腕关节外骨骼113用于将外骨骼与腕关节进行相互贴合连接的上肢固定套115中设置有能够监控患者关节运动的运动状态采集器，该采集器优选亚马逊公司生产的小型惯性陀螺仪。此外，CN110977961A公开的九轴传感器也适用于本发明，选用的基于MEMS的九轴惯性传感器，是通过将具有高精度的陀螺仪、地磁场传感器以及对运动加速度进行测算的加速度计等多种单一功能设备组合获得的，其还用过选用相适配的微处理器以及能够对获取的相关参数进行分析计算的动力学解算与卡尔曼动态滤波算法，从而能够准确的测量出跟随外骨骼运动的肢体的角速度和加速度信息。此外，上臂外骨骼111和前臂外骨骼 112贴合患者肢体的轴杆上也可设置有上肢固定套115，从而方便根据需求将上肢外骨骼11与患者的上肢贴合连接。

优选的，该轴杆上的上肢固定套115上也可设置有监测模块2。设置在轴杆位置的上肢固定套115内的监测模块2优选为能够对肌电信号进行获取的电极，尤其采用表面肌电信号采集***及方法(参见CN103190905A)，从而方便外骨骼上的监测模块能够对训练过程中的患者的生命体征进行监控。此处也可采用CN104173124B所公开的对肌电信号进行采集的电极(也参见上海诺诚公司所生产的肌电仪MyoMove)。

根据图2，下肢外骨骼12包括依次连接的大腿外骨骼121、小腿外骨骼122、踝关节外骨骼123和足部外骨骼124。大腿外骨骼121的轴杆延伸到与患者髋关节相互平齐的位置的端部设置有能够与支撑控制组件3连接的端口。通过将完成上肢训练后拆卸下来的支撑控制组件3的连接端与大腿外骨骼121的端口相连接，从而使得支撑控制组件3也能够根据需求为大腿外骨骼121提供支撑力、支点和驱动力。进而支撑控制组件3能够根据指令带动大腿外骨骼121乃至整个下肢外骨骼12在设定空间内进行多角度的自由转动，从而完成对腿部的屈曲动作和内旋动作等肢体训练。大腿外骨骼121远离支撑控制组件3的一端按照能够使得小腿外骨骼122相对于大腿外骨骼121进行设定方向上的转动的方式与小腿外骨骼的端部枢接。在实际驱动过程中，大腿外骨骼与121与小腿外骨骼122连接位置的转轴是帮助小腿外骨骼122进行转动的一个支点和也是一个限制小腿外骨骼122进行活动的转动原点。小腿外骨骼122能够围绕该转动原点进行转动，完成分解后的肢体动作训练。小腿外骨骼122远离大腿外骨骼123的端部支座枢接有方便足部外骨骼124进行一定空间范围内转动的踝关节外骨骼123。踝关节外骨骼123与足部外骨骼124相互枢接。优选的，踝关节外骨骼123 上还连接有能够将踝关节外骨骼12固定在下肢上的下肢固定套125。下肢固定套125上连接有能够监测关节活动情况的监测模块2。该位置的监测模块优选能够对关节运动的运动状态采集器进行采集的由亚马逊公司生产的小型惯性陀螺仪。优选的，大腿外骨骼121和小腿外骨骼122的外骨骼支架轴杆上也设置有下肢固定套125。设置在下肢固定套125内的监测模块优选能够在固定套绑扎在肢体表面时恰好贴覆在皮肤表面对患者的生命特征、核心肌肉的运动状态等生理信号进行监测的肌电信号采集电极。在支撑控制组件3与大腿外骨骼121连接的情况下，支撑控制组件3能够控制大腿外骨骼121、小腿外骨骼122、踝关节外骨骼123以及足部外骨骼124 的活动，从而实现对卧床患者下肢的核心支撑肌肉的训练以及下肢的屈曲动作和内旋动作的训练。具体的，支撑控制组件3能够直接控制大腿外骨骼121的活动，而大腿外骨骼121与小腿外骨骼122的连接转轴能够以大腿外骨骼121为基点，根据支撑控制组件3传输的指令控制小腿外骨骼122 进行转动。相同的，踝关节外骨骼123和足部外骨骼124的活动也通过各个外骨骼之间的连接转轴的调节控制。进一步优选的，支撑控制组件3还按照能够为大腿外骨骼121的转动提供驱动力和支撑力的方式设置为大腿外骨骼121的支撑臂和驱动臂，从而辅助大腿外骨骼121带动大腿完成肢体训练。

优选的，支撑控制组件3至少包括依次连接的支撑主轴31、第一转轴 32、支撑副轴33和第二转轴34。第二转轴34远离支撑副轴33一端与外骨骼组件的连接端口可拆卸连接。在支撑副轴33与外骨骼组件相互连接的情况下，支撑副轴33能够带动外骨骼组件发生与其完全一致的转动。优选的，第二转轴34能够带动上肢外骨骼11或下肢外骨骼12绕其与支撑副轴 33的连接位置进行转动。支撑副轴33远离第二转轴34的一端按照支撑副轴33能够绕与第一转轴32的连接位置转动的方式与第一转轴32转动连接。第二转轴32远离支撑副轴33的一端与能够支撑第一转轴32、支撑副轴33和第二转轴34在设定空间内活动的支撑主轴31连接，从而在支撑控制组件3与外骨骼组件连接的情况下，支撑控制组件3通过支撑主轴31能够将整个外骨骼组件悬空支撑。第二转轴34带动并控制穿戴在患者肢体上的外骨骼组件与床体表面分离。从而控制肢体在床上进行设定的康复训练动作，帮助卧床患者在早期卧床情况下有针对性的进行肢体动作训练，为康复后期的离床等日常生活做好准备。

优选的，支撑控制组件3的支撑主轴31设置在信息处理组件4的壳体 41上，使得支撑控制组件3能够跟随壳体41位置变动，进而能够根据需求调节信息处理组件和支撑控制组件3的位置，方便支撑控制组件3与外骨骼组件进行连接。优选的，信息处理组件4还按照能够对信号采集组件5采集到的信号进行处理并将处理后合成的控制指令传输给支撑控制组件3的方式与信号采集组件5和支撑控制组件3信号连接。信号采集组件5能够穿戴在患者的头部，从而通过脑电感应的方式感应患者的脑电信号，并进一步将采集到的脑电信号传输到信息处理组件4的处理模块42中进行分析处理。优选的，信号采集组件5和处理模块42可以直接采用中国专利 CN104173124B所公开的脑电信号提取设备(脑电感应帽)和***中央处理器。

优选的，信息处理组件4还包括或连接至能够对患者肢体动作进行采集的肢体动作采集模块43。肢体动作采集模块43选用常规的光学动作捕捉摄像头即可。例如采用CN208823336U公开的动作采集摄像头(同时参考 Kinect摄像头、RBGD摄像头)。

优选的，信息处理组件4还包括或连接至能够基于运动想像进行肢体运动训练和光学动作捕捉摄像头采集的肢体运动训练进行对比展示的虚拟现实屏幕、能够进行设定训练动作参数进行调整的操作面板和共享平面。

优选的，壳体41的侧面还设置有能够用于方式外骨骼组件的收纳盒。进一步优选的，壳体41的底部还设置有能够方便设备进行转移的万向轮。医护人员使用装置时，能够将装置根据需求进行位置变换，由于万向轮的设计能够大大降低操作时的体力耗费。

本实用新型的另一个方面公开了一种用于脑损伤康复的肢体训练辅助装置，尤其是基于脑机接口的脑损伤功能训练，其包括彼此以信号连接、电连接和/或无线电连接的方式直接或间接地连接的运动监测模块2、驱动组件和信息采集及处理组件4、5，其中，驱动组件能够选择性地连接到分别针对至少两个身体部位的彼此不同的外骨骼组件，其中，所述运动监测模块2 用于采集所述外骨骼组件带来的运动信号并将其发送至所述信息采集及处理组件4、5，其中，所述信息采集及处理组件4、5用于控制所述驱动组件。

Claims (10)

1.一种基于脑机接口的脑损伤功能训练装置，至少包括外骨骼组件，所述外骨骼组件按照能够受到支撑控制组件(3)的调控而进行肢体功能训练的方式与所述支撑控制组件(3)可运动地连接，

其特征在于，

所述支撑控制组件(3)支撑在用于容纳信息处理组件(4)的壳体(41)上，使得所述支撑控制组件(3)能够跟随所述壳体(41)调整工作位置。

2.如权利要求1所述的脑损伤功能训练装置，其特征在于，所述外骨骼组件包括能够选择性地安装使用的上肢外骨骼(11)和下肢外骨骼(12)，

其中，所述上肢外骨骼(11)至少在对应患者腕关节和/或肘关节和/或肩关节的位置处设置有能够监测上肢外骨骼动作的动作监测模块(22)；

其中，所述下肢外骨骼(12)至少在对应患者踝关节和/或膝关节和/或髋关节的位置处设置有能够监测下肢外骨骼动作的动作监测模块(22)。

3.如权利要求2所述的脑损伤功能训练装置，其特征在于，所述外骨骼组件上还设置有用于监测患者肢体肌肉运动的肢体肌肉监测模块(21)，在所述外骨骼组件穿戴在患者肢体上时所述肢体肌肉监测模块(21)用于监测患者肢体肌肉运动情况。

4.如权利要求2所述的脑损伤功能训练装置，其特征在于，所述下肢外骨骼(12)至少包括依次连接的大腿外骨骼(121)和小腿外骨骼(122)；所述上肢外骨骼(11)包括依次连接的上臂外骨骼(111)、前臂外骨骼(112)、腕关节外骨骼(113)和手外骨骼(114)。

5.如权利要求2所述的脑损伤功能训练装置，其特征在于，所述支撑控制组件(3)能够选择性地安装上肢外骨骼(11)或下肢外骨骼(12)，用以择一驱动所述上肢外骨骼(11)或所述下肢外骨骼(12)。

6.如权利要求1所述的脑损伤功能训练装置，其特征在于，还设有与所述支撑控制组件(3)信号连接、电连接和/或无线电连接的信息采集组件(5)，其中，所述信息处理组件(4)用于与所述支撑控制组件(3)信号连接、电连接和/或无线电连接。

7.如权利要求3所述的脑损伤功能训练装置，其特征在于，还设有手指动作监测模块(23)，其中，所述上下肢外骨骼动作的监测模块(22)、所述肢体肌肉监测模块(21)和所述手指动作监测模块(23)以信号连接、电连接和/或无线电连接的方式直接或间接地连接至所述信息处理组件(4)。

8.如权利要求1至7之一所述的脑损伤功能训练装置，其特征在于，所述信息处理组件(4)还包括用于采集患者肢体动作的肢体动作采集模块(43)。

9.一种基于脑机接口的脑损伤功能训练装置，其包括彼此以信号连接、电连接和/或无线电连接的方式直接或间接地连接的运动监测模块(2)、驱动组件和针对脑电信号的信息采集组件(5)及信息处理组件(4)，其特征在于，所述驱动组件能够选择性地连接到分别针对至少两个身体部位的彼此不同的外骨骼组件，其中，所述运动监测模块(2)用于采集所述外骨骼组件带来的运动信号并将其发送至所述信息采集组件(5)及信息处理组件(4)，其中，所述信息采集组件(5)及信息处理组件(4)用于控制所述驱动组件。

10.如权利要求9所述的脑损伤功能训练装置，其特征在于，所述驱动组件能够选择性地安装至上肢外骨骼(11)或下肢外骨骼(12)，用以择一驱动所述上肢外骨骼(11)或所述下肢外骨骼(12)。

Images