基于Kinect的机器人辅助上肢被动康复训练控制方法

来源：南京信息工程大学学报·自然科学版杂志2019年第2期北京时间：

作者：徐国政

单位：徐国政,南京邮电大学 机器人信息感知与控制研究所, 南京, 210023,朱吉鸽,江苏卫生健康职业学院, 南京, 210029,jige_zhu@163.comis_first_author:0,is_contact_author:,sequence:2,first_name:,middle_name:,last_name:,resume:,institute_superscript:

摘要：现有基于Kinect构建的康复训练系统，大多以患者自行开展主动康复训练为主，未能充分利用康复医师的临床经验且很少用于机器人辅助康复训练系统，具有一定的局限.针对此问题，提出一种基于Kinect的机器人辅助上肢被动康复训练方法.首先，开展基于Kinect的上肢骨骼点跟踪与逆运动学计算；其次，基于Linux/QT及Kinect设计三维虚拟康复训练环境；再次，在康复医师示教训练任务并通过Kinect获取示教任务参考轨迹基础上，根据训练过程中Kinect实时捕获的患肢运动位置反馈，设计基于模糊推理的机器人辅助被动康复训练控制器；最后，基于Kinect及Barrett公司4自由度WAMTM康复机器人构建试验统平台，对方法有效性进行试验验证.实验结果表明，所提方法能有效利用医师的临床康复经验，并使机器人较平稳地牵引受试者上肢沿示教任务轨迹进行训练，较好地实现了医师-机器人-患者之间的人机协同康复训练.

关键词：康复机器人;Kinect;被动训练;虚拟环境;任务示教;轨迹跟踪

基金资助：江苏省卫生计生委信息化项目（X201603）；江苏卫生健康职业学院科研项目暨江苏高校品牌专业建设工程资助项目（PA201601）；江苏省青蓝工程项目（QL00516014）