CN108107788B - 康复训练机器人的模式切换方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种康复训练机器人的模式切换方法和装置，其中，方法包括：在利用机器人进行康复训练的过程中，获取机器人中主动训练单元驱动电机的出力力矩和主动训练单元的支撑部所产生的重力矩，利用重力矩对出力力矩进行补偿，得到目标力矩，根据目标力矩，判断是否对主动训练单元训练模式进行切换，如果判断结果为是，则对主动训练单元的训练模式进行调整。该方法以力矩作为判断是否切换训练模式的依据，考虑了支撑部的重力，通过利用主动训练单元的支撑部所产生的重力矩对驱动电机的出力力矩进行重力补偿，减少支撑部的重力对康复训练机器人运行带来的影响，以减少主动训练单元训练模式误切换的概率，提高了训练模式切换成功率。

Description

康复训练机器人的模式切换方法和装置

技术领域

本发明涉及康复医疗技术领域，尤其涉及一种康复训练机器人的模式切换方法和装置。

背景技术

主被动训练康复训练机器人在康复领域中有着广泛的应用。相关技术中，在不同训练模式之间进行切换时，可以力矩作为判断依据。

主被动训练康复机器人结构设计简单，也能够实现更多的训练模式，该类康复机器人一侧具有支撑部，而另一侧没有支撑部。在切换训练模式时，容易造成误切换。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种康复训练机器人的模式切换方法，利用主动训练单元的支撑部所产生的重力矩对出力力矩进行补偿，抵消了来自支撑部重力对切换过程的影响，以减少误切换的概率。

本发明的第二个目的在于提出一种康复训练机器人的模式切换装置。

本发明的第三个目的在于提出一种计算机设备。

本发明的第四个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。

本发明的第五个目的在于提出一种计算机程序产品。

为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种康复训练机器人的模式切换方法，包括：

在利用机器人进行康复训练的过程中，获取所述机器人中主动训练单元驱动电机的出力力矩；

获取所述主动训练单元的支撑部所产生的重力矩；其中，所述支撑部位设置在所述主动训练单元上用于支撑患者的康复训练部位的组件；

利用所述重力矩对所述出力力矩进行补偿，得到目标力矩；

根据所述目标力矩，判断是否对所述主动训练单元的训练模式进行切换；

如果判断结果为是，则对所述主动训练单元的训练模式进行调整。

本发明实施例的康复训练机器人的模式切换方法，在利用机器人进行康复训练的过程中，通过获取机器人中主动训练单元驱动电机的出力力矩和主动训练单元的支撑部所产生的重力矩，利用重力矩对出力力矩进行补偿，得到目标力矩，根据目标力矩，判断是否对主动训练单元的训练模式进行切换，如果判断结果为是，则对主动训练单元的训练模式进行调整。本实施例中，以力矩作为判断是否切换训练模式的依据时，考虑了支撑部的重力，通过利用主动训练单元的支撑部所产生的重力矩对驱动电机的出力力矩进行重力补偿，减少支撑部的重力对康复训练机器人运行带来的影响，以减少主动训练单元训练模式误切换的概率，提高了训练模式切换成功率，解决了相关技术中由于康复训练机器人两侧重力不平衡对训练模式的切换造成影响的问题。

为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种康复训练机器人的模式切换装置，包括：

第一获取模块，用于在利用机器人进行康复训练的过程中，获取所述机器人中主动训练单元驱动电机的出力力矩；

第二获取模块，用于获取所述主动训练单元的支撑部所产生的重力矩；其中，所述支撑部位设置在所述主动训练单元上用于支撑患者的康复训练部位的组件；

补偿模块，用于利用所述重力矩对所述出力力矩进行补偿，得到目标力矩；

判断模块，用于根据所述目标力矩，判断是否对所述主动训练单元的训练模式进行切换；

调整模块，用于如果判断结果为是，则对所述主动训练单元的训练模式进行调整。

本发明实施例的康复训练机器人的模式切换装置，在利用机器人进行康复训练的过程中，通过获取机器人中主动训练单元驱动电机的出力力矩和主动训练单元的支撑部所产生的重力矩，利用重力矩对出力力矩进行补偿，得到目标力矩，根据目标力矩，判断是否对主动训练单元的训练模式进行切换，如果判断结果为是，则对主动训练单元的训练模式进行调整。本实施例中，以力矩作为判断是否切换训练模式的依据时，考虑了支撑部的重力，通过利用主动训练单元的支撑部所产生的重力矩对驱动电机的出力力矩进行重力补偿，减少支撑部的重力对康复训练机器人运行带来的影响，以减少主动训练单元训练模式误切换的概率，提高了训练模式切换成功率，解决了相关技术中由于康复训练机器人两侧重力不平衡对训练模式的切换造成影响的问题。

为达上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种计算机设备，包括处理器和存储器；

其中，所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于实现如第一方面实施例所述的康复训练机器人的模式切换方法。

为了实现上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面实施例所述的康复训练机器人的模式切换方法。

为了实现上述目的，本发明第五方面实施例提出了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品中的指令由处理器执行时实现如第一方面实施例所述的康复训练机器人的模式切换方法。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例提供的一种康复训练机器人的模式切换方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的计算支撑部所产生的重力矩的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种利用支撑部产生的重力矩和康复训练部位所产生的重力矩对出力力矩进行补偿得到目标力矩的方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种康复训练机器人的模式切换方法的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的一种康复训练机器人的模式切换装置的结构示意图；

图6为适于用来实现本申请实施方式的示例性计算机设备的框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的康复训练机器人的模式切换方法和装置。

以力矩作为判断是否切换训练模式的依据时，如果设备受到支撑部重力的影响但没有作重力补偿，在训练模式切换过程可能会出现误切换。例如，被动训练时上肢模块下降过程中，支撑部所产生的重力矩作为与电机速度方向一致的力矩，起到与患者输出动力一样的作用，可能会出现患者输出的动力并没有达到被动模式向主动模式切换的力矩阈值就误切换为主动模式。

针对这一问题，本发明实施例提出一种康复训练机器人的模式切换方法，利用主动训练单元的支撑部所产生的重力矩对出力力矩进行补偿，抵消了来自支撑部重力对切换过程的影响，以减少误切换的概率。

图1为本发明实施例提供的一种康复训练机器人的模式切换方法的流程示意图。

如图1所示，该康复训练机器人的模式切换方法包括：

步骤101，在利用机器人进行康复训练的过程中，获取机器人中主动训练单元驱动电机的出力力矩。

本实施例中，康复训练机器人具有多个训练单元，如左上肢训练模块、右上肢训练模块、下肢训练模块等，每个训练单元在各自驱动电机的驱动下运行。具体地，可将训练单元划分为主动训练单元和被动训练单元，主动训练单元可代表健侧，被动训练单元代表患侧。病人可以进行主动训练单元的被动训练和主动训练，被动训练单元的被动训练和跟随训练。主动训练单元的训练模式为主动训练模式时，被动训练单元进行跟随。

本实施例中，可通过传感器检测机器人中主动训练单元驱动电机的出力力矩。

步骤102，获取主动训练单元的支撑部所产生的重力矩；其中，支撑部位设置在主动训练单元上用于支撑患者的康复训练部位的组件。

由于支撑部设置在主动训练单元上，用于支撑患者的康复训练部位的组件，且具有一定的质量，如支撑上肢训练模块的臂托。当以力矩作为判断是否切换主动训练单元的训练模式时，若不考虑支撑部所产生的重力矩，会对切换过程带来影响，可能会造成误切换。

本实施例中，支撑部所产生的重力矩受床体的起立角度、电机轴角度、支撑部的运动趋势的影响，在计算支撑部所产生的重力矩时，考虑床体的起立角度、电机轴角度、支撑部的运动趋势。

作为一种可能的实现方式，可通过角度传感器检测获取机器人的床体的起立角度和驱动电机的电机轴角度，并确定支撑部当前的运动趋势，如向下运行或向上运动。在机器人当前运动趋势下，根据起立角度、电机轴角度获得重力矩。

如图2所示，床体的起立角度为φ，驱动电机的电机轴角度为θ，设定电机控制系统中电机输出轴(曲柄末端)竖直向下的方向为机械原点，逆时针方向为正方向。下面介绍在不同运动趋势下，获取重力矩的计算方法。

在支撑部下降过程中，即电机输出轴位置θ在180°-θ～360°-θ的范围内，支撑部的重力矩为：

T＝(m_支撑部·g·sin(360-θ)·cosφ)·l_曲柄长度 (1)

其中，公式(1)中，T为重力矩，m_支撑部表示支撑部的质量，g为重力加速度，l_曲柄长度表示曲柄的长度。图2中G_支撑部表示支撑部的重力，G_支撑部＝m_支撑部·g。

在支撑部上升过程中，电机输出轴位置θ在360°-θ～180°-θ，支撑部的重力矩为：

T＝(m_支撑部·g·sinθ·cosφ)·l_曲柄长度 (2)

由此，在获得机器人的床体的起立角度和驱动电机的电机轴角度后，根据支撑部的运动趋势，利用公式(1)或(2)，可以计算出重力矩。

步骤103，利用重力矩对出力力矩进行补偿，得到目标力矩。

在获取的重力矩后，利用重力矩对驱动电机的出力力矩进行补偿，以排除支撑部重力矩对切换模式造成的影响。

例如，在主动训练模式时，支撑部上升的过程中，支撑部所产生的重力矩与驱动电机的出力力矩是训练部位输出力矩的阻力，当训练部位的出力力矩大于支撑部所产生的重力矩和驱动电机的出力力矩时，可继续以主动训练模式进行训练。

由于不同的训练模式下，支撑部所产生的重力矩对驱动电机的出力力矩具有不同的影响。作为一种可能的实现方式，识别主动训练单元当前的训练模式，在当前的训练模式下，利用重力矩对出力力矩进行补偿，得到目标力矩。

具体地，如果当前的训练模式为被动训练模式，驱动电机需要克服支撑部产生的重力矩，那么将驱动电机的出力力矩的绝对值与支撑部所产生的重力矩的绝对值相加进行重力补偿，得到驱动电机的目标力矩。

如果当前的训练模式为主动训练模式，患者康复训练部位输出的力矩需要克服支撑部产生的重力矩和驱动电机的出力力矩，那么将出力力矩的绝对值与重力矩的绝对值相减进行重力补偿，可得到驱动电机的目标力矩。

步骤104，根据目标力矩，判断是否对主动训练单元的训练模式进行切换。

在获取目标力矩后，将目标力矩与预设的力矩阈值进行比较，以确定是否对主动训练单元的训练模式进行切换。

如果目标力矩小于力矩阈值，那么判断驱动电机的出力方向和运动速度的速度方向是否相同。如果驱动电机的出力方向与速度方向相反，由于目标力矩小于力矩阈值，也就是说，康复训练部位输出的力矩大于目标力矩，则需要对当前的训练模式进行调整。

步骤105，如果判断结果为是，则对主动训练单元的训练模式进行调整。

若当前主动训练单元的训练模式为被动训练模式，可切换为主动训练模式。若当前主动训练单元的训练模式为主动训练模式，则切换为被动训练模式。

可以理解是，如果根据目标力矩，判断出不需要对主动训练单元训练模式进行切换，则保持当前训练模式。

上述实施例的康复训练机器人的模式切换方法，在切换训练模式的过程中，加入了支撑部产生的重力矩的补偿。由于支撑部支撑的患者的康复训练部位也具有一定的质量，为了进一步提高切换的准确率，可同时将支撑部和康复训练部位产生的重力矩的补偿，加入训练模式的切换过程。

如图3所示，步骤103，利用重力矩对出力力矩进行补偿，得到目标力矩可包括如下步骤，：

步骤1031，获取康复训练部位的重力矩。

本实施例中，可通过如下方式获取康复训练部位的重力矩。具体地，机器人可具有称量体重的功能，当患者利用机器人进行康复训练时，可获取用户的体重，或者在机器人上的交互界面上输入患者体重。进一步，可根据康复训练部位占体重的百分比，获得康复训练部位的重力矩。

或者，在机器人的支撑部上安装压力传感器，通过设置在主动训练单元上的压力传感器，获取康复训练部位的重力矩。

步骤1032，利用支撑部产生的重力矩和康复训练部位所产生的重力矩，对出力力矩进行重力补偿，得到目标力矩。

进一步，根据获取的康复训练部位的重力矩，利用支撑部所产生的重力矩和康复训练部位产生的重力矩，对驱动电机的出力力矩进行补偿，获得目标力矩。如果当前的训练模式为被动训练模式，则将出力力矩的绝对值与支撑部所产生重力矩的绝对值、康复训练部位产生的重力矩相加进行重力补偿，得到目标力矩。如果当前的训练模式为主动训练模式，将出力力矩的绝对值减去支撑部所产生的重力矩的绝对值与康复训练部位所产生的重力矩的绝对值之和进行重力补偿，得到目标力矩。

本实施例中，将康复训练部位产生的重力矩和支撑部产生的重力矩，对驱动电机的出力力矩进行补偿，可以进一步减少误切换的次数，提高训练模式切换的准确率。

在上述实施例的基础之上，如图4所示，本发明实施例提供的另一种康复训练机器人的模式切换方法的流程示意图。如图4所示，用于对机器人的康复训练过程进行检测。具体包括以下步骤：

步骤201，在机器人进行康复训练的过程中，对正在进行康复训练的康复训练部位进行痉挛检测。

由于在康复训练过程中，患者的训练部位可能会产生痉挛，为了提高训练的安全性，在机器人进行康复训练的过程中，可对正在进行康复训练的康复训练部位进行痉挛检测。

具体地，在进行康复训练的过程中，通过电流检测装置，获取每个训练部位所在的训练单元的驱动电机的电流值，将获取的每个电流值与预设的电流阈值进行比较。如果某一个训练单元对应的电流值超出预设的电流阈值，可以确定该训练部位出现痉挛。

步骤202，当检测到其中一个康复训练部位发生痉挛后，控制机器人进行减速至停止运行。

本实施例中，为了避免患者在康复训练过程中，由于痉挛导致的康复训练的效果受到影响，或者对患者的康复训练部位造成二次伤害，当检测到其中一个康复训练部位发生痉挛后，控制机器人进行减速至停止运行。

步骤203，控制机器人中发生痉挛康复训练部位所在的训练单元或者全部训练单元反向运行，以缓解患者的痉挛症状。

当患者康复训练部位出现痉挛时，康复训练部位一般会出现肌肉自发的强直性收缩，通常只要向相反的方向牵引痉挛的肌肉使之拉长，就可以缓解疼痛的症状。本实施例中，控制机器人中发生痉挛康复训练部位所在的训练单元或者全部训练单元反向运行，牵引痉挛的肌肉使之拉长，以缓解患者的痉挛症状。

本实施例中，在康复训练的过程中实时对康复训练部位进行痉挛检测，在出现痉挛时停止训练并且可以反向运动来缓解痉挛所引起的疼痛，可以对患者康复训练部位起到更好的训练效果。

进一步地，在康复训练之前可设置康复训练的时长，从而康复训练机器人可以获取康复训练时长。在机器人进行康复训练的过程中，对机器人的当前训练时长进行倒计时，当当前训练时长到达康复训练时长时，控制机器人停止运行。从而，提高了康复训练的个性化、智能化。

进一步地，在康复训练过程中，还可根据需要人为暂停康复训练。具体地，在进行康复训练时长倒计时过程中，可实时检测是否接收到暂停指令。作为一个示例，若机器人上设置有暂停键，当检测到暂停键被触发时，生成暂停指令。如果接收到暂停指令后，倒计时暂停，并控制机器人停止运行。当继续键被按下后，机器人可继续训练，倒计时继续。

本实施例中，以力矩作为判断是否切换训练模式的依据时，考虑了支撑部的重力，通过利用主动训练单元的支撑部所产生的重力矩对驱动电机的出力力矩进行重力补偿，减少支撑部的重力对康复训练机器人运行带来的影响，以减少主动训练单元训练模式误切换的概率，提高了训练模式切换成功率，解决了相关技术中由于康复训练机器人两侧重力不平衡对训练模式的切换造成影响的问题。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种康复训练机器人的模式切换装置。图5为本发明实施例提供的一种康复训练机器人的模式切换装置的结构示意图。

如图5所示，该康复训练机器人的模式切换装置包括：第一获取模块310、第二获取模块320、补偿模块330、判断模块340、调整模块350。

第一获取模块310用于在利用机器人进行康复训练的过程中，获取机器人中主动训练单元驱动电机的出力力矩。

第二获取模块320用于获取主动训练单元的支撑部所产生的重力矩；其中，支撑部位设置在主动训练单元上用于支撑患者的康复训练部位的组件。

补偿模块330，用于利用重力矩对出力力矩进行补偿，得到目标力矩。

判断模块340，用于根据目标力矩，判断是否对主动训练单元的训练模式进行切换。

调整模块350用于如果判断结果为是，则对主动训练单元的训练模式进行调整。

作为本实施例一种可能的实现方式，判断模块340还用于：

将目标力矩与预设的力矩阈值进行比较；

如果目标力矩小于力矩阈值，则判断驱动电机的出力方向和运动速度的速度方向是否相同；

如果出力方向与速度方向相反，则确定需要对当前的训练模式进行调整。

作为本实施例一种可能的实现方式，第二获取模块320还用于：

获取机器人的床体的起立角度；

获取驱动电机的电机轴角度；

确定支撑部当前的运动趋势；

在运动趋势下，根据起立角度、电机轴角度获得重力矩。

作为本实施例一种可能的实现方式，补偿模块330可包括：

识别单元，用于识别主动训练单元当前的训练模式；

补偿单元，用于在当前的训练模式下，利用重力矩对所述出力力矩进行补偿，得到目标力矩。

作为本实施例一种可能的实现方式，补偿单元还用于：

如果当前的训练模式为被动训练模式，将出力力矩的绝对值与重力矩的绝对值相加进行重力补偿，得到目标力矩。

作为本实施例一种可能的实现方式，补偿单元还用于：

如果当前的训练模式为主动训练模式，将出力力矩的绝对值与重力矩的绝对值相减进行重力补偿，得到目标力矩。

作为本实施例一种可能的实现方式，补偿模块330还可包括：

获取单元，用于获取康复训练部位的重力矩；

补偿单元，还用于利用重力矩和所述康复训练部位所产生的重力矩，对出力力矩进行重力补偿，得到目标力矩。

作为本实施例一种可能的实现方式，获取单元还用于：

获取患者的体重；

根据康复训练部位和患者的体重，获取康复训练部位所产生的重力矩。

作为本实施例一种可能的实现方式，获取单元还用于：

通过设置在主动训练单元上的压力传感器，获取康复训练部位的重力矩。

作为本实施例一种可能的实现方式，该装置还可包括：

第一检测模块，用于在机器人进行康复训练的过程中，对正在进行康复训练的康复训练部位进行痉挛检测；

第一控制模块，用于当检测到其中一个康复训练部位发生痉挛后，控制机器人进行减速至停止运行；

第二控制模块，用于控制机器人中发生痉挛的训练单元或者全部训练单元反向运行，以缓解患者的痉挛症状。

作为本实施例一种可能的实现方式，该装置还可包括：

第三获取模块，用于获取机器人的康复训练时长；

计算模块，用于在机器人进行康复训练的过程中，对机器人的当前训练时长进行倒计时；

第三控制模块，用于当当前训练时长到达康复训练时长时，控制机器人停止运行。

作为本实施例一种可能的实现方式，该装置还可包括：

第二检测模块，用于在倒计时过程中，检测是否接收到暂停指令；

第四控制模块，用于如果接收到暂停指令后，停止机器人的运行。

作为本实施例一种可能的实现方式，该装置还可包括：

划分模块，用于在利用机器人进行康复训练的过程中，对机器人中主动训练单元的运行状态进行检测之前，将用于康复训练的机器人的多个训练单元，划分为主动训练单元和被动训练单元。

需要说明的是，前述对康复训练机器人的模式切换方法实施例的解释说明，也适用于该实施例的康复训练机器人的模式切换装置，故在此不再赘述。

本发明实施例的康复训练机器人的模式切换装置，在利用机器人进行康复训练的过程中，通过获取机器人中主动训练单元驱动电机的出力力矩和主动训练单元的支撑部所产生的重力矩，利用重力矩对出力力矩进行补偿，得到目标力矩，根据目标力矩，判断是否对主动训练单元训练模式进行切换，如果判断结果为是，则对主动训练单元的训练模式进行调整。本实施例中，以力矩作为判断是否切换训练模式的依据时，考虑了支撑部的重力，通过利用主动训练单元的支撑部所产生的重力矩对驱动电机的出力力矩进行重力补偿，减少支撑部的重力对康复训练机器人运行带来的影响，以减少主动训练单元训练模式误切换的概率，提高了训练模式切换成功率，解决了相关技术中由于康复训练机器人两侧重力不平衡对训练模式的切换造成影响的问题。

为了实现上述实施例，本发明提出一种计算机设备，包括处理器和存储器；

其中，处理器通过读取存储器中存储的可执行程序代码来运行与可执行程序代码对应的程序，以用于实现如前述实施例所述的康复训练机器人的模式切换方法。

为了实现上述实施例，本发明提出一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如前述实施例所述的康复训练机器人的模式切换方法。

为了实现上述实施例，本发明提出一种计算机程序产品，当计算机程序产品中的指令由处理器执行时实现如前述实施例所述的康复训练机器人的模式切换方法。

图6示出了适于用来实现本申请实施方式的示例性计算机设备的框图。图6显示的计算机设备12仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图6所示，计算机设备12以通用计算设备的形式表现。计算机设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。

总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(Industry StandardArchitecture；以下简称：ISA)总线，微通道体系结构(Micro Channel Architecture；以下简称：MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(Video Electronics StandardsAssociation；以下简称：VESA)局域总线以及外围组件互连(Peripheral ComponentInterconnection；以下简称：PCI)总线。

计算机设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(Random Access Memory；以下简称：RAM)30和/或高速缓存存储器32。计算机设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图6未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图6中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如：光盘只读存储器(Compact Disc Read OnlyMemory；以下简称：CD-ROM)、数字多功能只读光盘(Digital Video Disc Read OnlyMemory；以下简称：DVD-ROM)或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本申请各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本申请所描述的实施例中的功能和/或方法。

计算机设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备12交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，计算机设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(Local Area Network；以下简称：LAN)，广域网(Wide Area Network；以下简称：WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与计算机设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合计算机设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现前述实施例中提及的方法。

在本说明书的描述中，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”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个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说明书中描述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”仅用于描述目的，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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (16)

1.一种康复训练机器人的模式切换方法，其特征在于，包括：

在利用机器人进行康复训练的过程中，获取所述机器人中主动训练单元驱动电机的出力力矩；

获取所述主动训练单元的支撑部所产生的重力矩；其中，所述支撑部设置在所述主动训练单元上用于支撑患者的康复训练部位的组件；

利用所述重力矩对所述出力力矩进行补偿，得到目标力矩；

根据所述目标力矩，判断是否对所述主动训练单元的训练模式进行切换；

如果判断结果为是，则对所述主动训练单元的训练模式进行调整。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标力矩，判断是否对所述主动训练单元的训练模式进行切换，包括：

将所述目标力矩与预设的力矩阈值进行比较；

如果所述目标力矩小于所述力矩阈值，则判断所述驱动电机的出力方向和运动速度的速度方向是否相同；

如果所述出力方向与所述速度方向相反，则确定需要对当前的训练模式进行调整。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述主动训练单元的支撑部所产生的重力矩，包括：

获取所述机器人的床体的起立角度；

获取所述驱动电机的电机轴角度；

确定所述支撑部当前的运动趋势；

在所述运动趋势下，根据所述起立角度、所述电机轴角度获得所述重力矩。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用所述重力矩对所述出力力矩进行补偿，得到目标力矩，包括：

识别所述主动训练单元当前的训练模式；

在所述当前的训练模式下，利用所述重力矩对所述出力力矩进行补偿，得到所述目标力矩。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，如果所述当前的训练模式为被动训练模式，则所述利用所述重力矩对所述出力力矩进行重力补偿，得到目标力矩，包括：

将所述出力力矩的绝对值与所述重力矩的绝对值相加进行重力补偿，得到所述目标力矩。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，如果所述当前的训练模式为主动训练模式，则所述利用所述重力矩对所述出力力矩进行重力补偿，得到目标力矩，包括：

将所述出力力矩的绝对值与所述重力矩的绝对值相减进行重力补偿，得到所述目标力矩。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述重力矩对所述出力力矩进行补偿，得到目标力矩，包括：

获取所述康复训练部位的重力矩；

利用所述支撑部所产生的重力矩和所述康复训练部位所产生的重力矩，对所述出力力矩进行重力补偿，得到目标力矩。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述获取所述康复训练部位的重力矩，包括：

获取所述患者的体重；

根据所述康复训练部位和所述患者的体重，获取所述康复训练部位所产生的重力矩。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述获取所述康复训练部位的重力矩，包括：

通过设置在所述主动训练单元上的压力传感器，获取所述康复训练部位的重力矩。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述机器人进行康复训练的过程中，对正在进行康复训练的康复训练部位进行痉挛检测；

当检测到其中一个康复训练部位发生痉挛后，控制所述机器人进行减速至停止运行；

控制所述机器人中发生痉挛的训练单元或者全部训练单元反向运行，以缓解所述患者的痉挛症状。

11.根据权利要求1-10任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

获取所述机器人的康复训练时长；

在所述机器人进行康复训练的过程中，对所述机器人的当前训练时长进行倒计时；

当所述当前训练时长到达所述康复训练时长时，控制所述机器人停止运行。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：

在倒计时过程中，检测是否接收到暂停指令；

如果接收到暂停指令后，停止所述机器人的运行。

13.根据权利要求1-10任一项所述的方法，其特征在于，所述在利用机器人进行康复训练的过程中，获取所述机器人中主动训练单元驱动电机的出力力矩之前，还包括：

将用于康复训练的机器人的多个训练单元，划分为主动训练单元和被动训练单元。

14.一种康复训练机器人的模式切换装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于在利用机器人进行康复训练的过程中，获取所述机器人中主动训练单元驱动电机的出力力矩；

第二获取模块，用于获取所述主动训练单元的支撑部所产生的重力矩；其中，所述支撑部设置在所述主动训练单元上用于支撑患者的康复训练部位的组件；

补偿模块，用于利用所述重力矩对所述出力力矩进行补偿，得到目标力矩；

判断模块，用于根据所述目标力矩，判断是否对所述主动训练单元的训练模式进行切换；

调整模块，用于如果判断结果为是，则对所述主动训练单元的训练模式进行调整。

15.一种计算机设备，其特征在于，包括处理器和存储器；

其中，所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于实现如权利要求1-13中任一所述的康复训练机器人的模式切换方法。

16.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-13中任一所述的康复训练机器人的模式切换方法。