本發(fā)明屬于醫(yī)療技術領域，特別是涉及一種手功能康復訓練機器人系統(tǒng)及控制方法。

背景技術：

腦卒中具有發(fā)病率高、致殘率高和死亡率高的特征。按照目前的發(fā)展趨勢，腦卒中所導致的全球死亡人數將在2015年達到650萬2030年達到780萬，腦卒中具有發(fā)病率高、死亡率高和致殘率高的特點。在我國，每年發(fā)病250萬人，死亡約150萬人，且每年呈持續(xù)上升趨勢。存活的患者中，有四分之三有不同程度致殘，重度致殘者約占40％。在眾多的后遺癥中，肢體會出現(xiàn)麻木、痙攣性癱瘓，這些后遺癥主要通過運動進行治療，其中，又以肢體尤其是手功能的康復最為困難。

目前行業(yè)內所使用的康復機械手主要是利用表面肌電信號觸發(fā)與動態(tài)智能控制實現(xiàn)互動式生物反饋訓練實現(xiàn)患者四指、拇指和腕部三部分單獨的運動；若對裝置進行全部佩戴，因體積較為龐大，佩戴的話則重量較重，攜帶并不方便，結構復雜，移動性較差，延長了患者康復訓練時間。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明手康復訓練用系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實時采集攜帶者的腦電信息，并對腦電信息進行分析，將攜帶者的腦活動狀態(tài)通過人機交互實時反饋給攜帶者，當攜帶者的運動想象意圖達到閾值時，控制訓練用裝置做被動訓練。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種手康復訓練用系統(tǒng)，包括：

包括手康復訓練用裝置、便攜式emotiv腦電信號采集模塊、計算機和控制器：

所述便攜式emotiv腦電信號采集模塊，用于實現(xiàn)攜帶者腦電信號的采集，然后以無線方式發(fā)送給計算機；

計算機，用于實時顯示所述腦電信號，對腦電信號進行預處理、特征提取、分類和識別，判斷攜帶者是否具有超過設定閾值的運動想象意圖指數；

控制器，與計算計相連，根據所述運動想象意圖指數，發(fā)送命令，控制手康復訓練用裝置中的動力驅動源以及拇指動力驅動源執(zhí)行相應動作。

所述手康復訓練用裝置包括：

手康復訓練用裝置，包括四個兩關節(jié)手指訓練機構和一個拇指訓練機構，四個兩關節(jié)手指訓練機構并排設置；

通過手指近指端關節(jié)支架固定的動力驅動源，動力驅動源的推動桿與手指近指端關節(jié)驅動件連接以控制人手指后關節(jié)，手指后關節(jié)指的是一根手指上靠近手掌的關節(jié)，手指前關節(jié)指的是一根手指上相對于手指后關節(jié)遠離手掌的關節(jié)；

手指近指端關節(jié)支架，手指近指端關節(jié)驅動件通過手指近指端關節(jié)支架進行固定且手指近指端關節(jié)支架限定手指近指端關節(jié)驅動件的移動路徑，手指近指端關節(jié)支架的前側與多連桿機構連接，多連桿機構與手指遠指端關節(jié)驅動件連接；

手指遠指端關節(jié)支架，多連桿機構與手指遠指端關節(jié)支架連接，手指遠指端關節(jié)支架與手指近指端關節(jié)驅動件連接且手指遠指端關節(jié)支架限定手指遠指端關節(jié)驅動件的移動路徑，手指近指端關節(jié)驅動件控制手指后關節(jié)后，同時帶動手指遠指端關節(jié)支架動作，通過多連桿機構帶動手指遠指端關節(jié)驅動件控制人手指的前關節(jié)，可以帶動關節(jié)向上或者向下的動作；

拇指訓練機構包括通過拇指關節(jié)支架固定的拇指動力驅動源，拇指動力驅動源的推動桿與拇指關節(jié)驅動件連接以控制人拇指關節(jié)；

拇指關節(jié)支架，拇指關節(jié)驅動件通過拇指關節(jié)支架進行固定且拇指關節(jié)支架限定拇指關節(jié)驅動件的移動路徑，拇指關節(jié)驅動件控制拇指關節(jié)，可以帶動拇指關節(jié)向上或者向下的動作；

四個兩關節(jié)手指訓練機構中手指近指端關節(jié)支架通過手掌托與拇指關節(jié)支架連接。

進一步的，所述計算機具有離線訓練模塊和在線康復訓練模塊；

所述離線訓練模塊，用于識別所述腦電信號，將所述腦電信號分為平靜狀態(tài)下腦電信號與運動想象狀態(tài)下腦電信號，并將上述兩種狀態(tài)下腦電信號通過顯示裝置與攜帶者實現(xiàn)人機交互；

所述在線康復訓練模塊，用于當攜帶者的運動想象意圖指數超過閾值時，向控制器發(fā)送命令。

所述便攜式emotiv腦電信號采集模塊具有多個采集通道，所述多個采集通道同時獲取攜帶者的腦電信號。

所述控制器采用功能電刺激模塊。

下面對手指康復訓練用裝置做更進一步的細化設計：

所述手指近指端關節(jié)驅動件的一側設有兩個弧形耳邊，弧形耳邊與壓桿連接，弧形耳邊與壓桿之間的角度為銳角，手指近指端關節(jié)驅動件通過弧形耳邊與動力驅動源的推動桿連接，手指近指端關節(jié)驅動件的另一側設有手指近指端關節(jié)捆綁固定件；在動力驅動源向前伸出推動桿后，推動桿帶動弧形耳邊前移進而帶動壓桿的端部下壓。

進一步地，為了實現(xiàn)對手指后關節(jié)的控制，壓桿中部呈弧形設置。

在本發(fā)明一種實施例中，所述手指近指端關節(jié)捆綁固定件包括后框架，后框架與手指近指端關節(jié)驅動件端部固定，后框架開向下設置以與人的手指貼合，后框架的開口處設有綁帶，通過綁帶對手指進行固定，進一步保證了對手指的有效固定。

所述手指近指端關節(jié)驅動件的一側底部設有滑槽，滑槽設有兩個，兩個滑槽設于手指近指端關節(jié)驅動件底部的兩側，所述手指近指端關節(jié)捆綁固定件通過滑槽與手指近指端關節(jié)驅動件固定，相應地，手指近指端關節(jié)捆綁固定件頂部兩側分別設有凸邊，凸邊與滑槽配合以實現(xiàn)手指近指端關節(jié)捆綁固定件與手指近指端關節(jié)驅動件的固定。

所述多連桿機構包括第一連桿，第一連桿與所述的手指遠指端關節(jié)支架固定，第一連桿與第二連桿鉸接，第二連桿與第三連桿鉸接，第三連桿與所述的手指近指端關節(jié)驅動件固定

或者，所述多連桿機構包括第一連桿伸縮套，第一連桿伸縮套與所述的手指近指端關節(jié)支架固定，在第一連桿伸縮套內設有第一連桿，第一連桿與第二連桿鉸接，第二連桿與第三連桿鉸接，第二連桿中部與手指遠指端關節(jié)支架鉸接連接，第三連桿與所述的手指遠指端關節(jié)驅動件固定，在使用時，手指近指端關節(jié)驅動件向下動作后，帶動手指遠指端關節(jié)支架動作，從而第二連桿動作，帶動第一連桿相對第一連桿伸縮套伸出，從而帶動第三連桿旋轉，進而推動手指遠指端關節(jié)驅動件動作，從而實現(xiàn)手指前關節(jié)的控制。

所述第二連桿包括間隔設定距離的兩根夾持桿，兩根夾持桿中部通過連接件與手指遠指端關節(jié)支架鉸接，所述的第一連桿設于兩根夾持桿之間空間的一側，第三連桿設于空間的另一側，為了保證推動的穩(wěn)定性，第三連桿包括四根，用兩根來夾持一夾持桿設置。

為了保證康復效果，所述手指遠指端關節(jié)驅動件的端部設有手指遠指端關節(jié)捆綁固定件，同樣地，在手指遠指端關節(jié)驅動件一側的底部設有滑槽，手指遠指端關節(jié)捆綁固定件頂部設有凸邊，通過凸邊與滑槽配合實現(xiàn)手指遠指端關節(jié)驅動件與手指遠指端關節(jié)捆綁固定件的固定；

在本發(fā)明的另一實施例中，所述手指遠指端關節(jié)捆綁固定件為捆綁帶，捆綁帶的端部設有魔術貼，或者，手指遠指端關節(jié)捆綁固定件的結構與手指近指端關節(jié)捆綁固定件的結構是一致的。

為了貼近手指的形狀，所述手指遠指端關節(jié)驅動件呈弧形彎曲設置。

所述動力驅動源傾斜設置，而且動力驅動源為直線驅動電機或者電缸，這樣有效降低了動力驅動源的質量。

所述手指近指端關節(jié)支架包括設于動力驅動源頭部兩側的弧形片，弧形片一端部與所述的支架固定；弧形片上開有第一導向槽，手指近指端關節(jié)驅動件的兩側分別設有第一外伸柱，第一外伸柱沿著第一導向槽移動，從而有效保證了手指近指端關節(jié)驅動件的移動路徑，第一外伸柱上設有軸承，該軸承在第一導向槽內移動。

所述手指遠指端關節(jié)支架包括兩個呈l型形狀的支撐片，支撐片之間連接，支撐片開有第二導向槽，第三連桿與手指遠指端關節(jié)驅動件連接的端部兩側各設有第二外伸柱，第二外伸柱沿著第二導向槽移動；第二外伸柱上設有軸承，該軸承在第二導向槽內移動。

進一步地，兩片支撐片分別與手指近指端關節(jié)驅動件連接。

兩弧形片之間與第一連桿伸縮套固定，第一連桿伸縮套為l形狀，以連接兩弧形片，兩個支撐片的寬度大于等于一個手指的寬度。

所述拇指關節(jié)驅動件的一側設有兩個拇指弧形耳邊，拇指弧形耳邊與拇指壓桿連接，拇指關節(jié)驅動件通過拇指弧形耳邊與拇指動力驅動源的推動桿連接，拇指關節(jié)驅動件的另一側設有拇指關節(jié)捆綁固定件，拇指弧形耳邊與拇指壓桿之間的角度為銳角，拇指壓桿的中部呈弧形設置。

所述拇指關節(jié)支架包括設于拇指動力驅動源頭部兩側的拇指弧形支撐片和與拇指弧形支撐片連接的拇指長支架；拇指弧形支撐片上開有拇指導向槽，拇指關節(jié)驅動件的兩側分別設有拇指外伸柱，拇指外伸柱沿著拇指導向槽移動，從而有效保證了拇指關節(jié)驅動件的移動路徑，拇指外伸柱上設有軸承，該軸承在拇指導向槽內移動；

所述拇指關節(jié)捆綁固定件包括拇指后框架，拇指后框架與拇指關節(jié)驅動件端部固定，拇指后框架開向下設置以與人的拇指貼合，拇指后框架的開口處設有綁帶；

或，所述拇指關節(jié)捆綁固定件為捆綁帶，捆綁帶的端部設有魔術貼。

進一步地，所述拇指關節(jié)驅動件的一側底部設有拇指滑槽，拇指滑槽設有兩個，兩個拇指滑槽設于拇指關節(jié)驅動件底部的兩側，所述拇指關節(jié)捆綁固定件通過拇指滑槽與拇指關節(jié)驅動件固定，拇指關節(jié)捆綁固定件頂部兩側分別設有拇指凸邊，拇指凸邊與拇指滑槽配合以實現(xiàn)拇指關節(jié)捆綁固定件與拇指關節(jié)驅動件的固定。

所述拇指關節(jié)驅動件呈弧形彎曲設置。

所述拇指動力驅動源水平設置；手掌托彎曲設置，拇指長支架的底部水平設置以與人的手背接觸，兩片拇指弧形支撐片分別與拇指關節(jié)驅動件連接；兩片拇指弧形支撐片之間的寬度大于等于拇指的寬度。

下面具體介紹用于控制上述系統(tǒng)的控制方法，包括：

接收攜帶者的腦電信號；

對所述腦電信號依次進行預處理和特征提取，得到特征數組，采用線性分類函數，計算所述特征數組的分類函數值，獲得攜帶者運動想象意圖指數；

根據所述攜帶者的運動想象意圖指數，發(fā)送設定命令，控制動力驅動源和拇指動力驅動源執(zhí)行相應動作。

進一步的，所述接收攜帶者的腦電信號包括：

采用多通道同時采集方式接收攜帶者的第一腦電信號；

根據所述第一腦電信號分別建立平靜狀態(tài)和運動想象狀態(tài)下的腦電信號識別模型；

再次接收攜帶者的第二腦電信號，將所述第二腦電信號按腦電信號識別模型分類顯示；

攜帶者根據所述分類顯示結果觀察、調整其腦活動狀態(tài)。

進一步的，對所述腦電信號依次進行預處理和特征提取包括：

采用二階巴特沃斯濾波器對腦電信號進行帶通濾波預處理，獲取與運動想象狀態(tài)相關的頻帶信息，濾除其它噪聲；

對去噪后信號，基于經驗模式分解理論，采用特征提取函數，依據腦電信號自身具有的時間尺度特征進行自適應分解,得到一系列本征模分量，對每個本征模分量進行希爾伯特黃變換，求取能量均值作為特征，得到初始特征數組。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

1)本發(fā)明通過各個結構的相互配合，可有效實現(xiàn)對手指后關節(jié)、前關節(jié)的控制，進而實現(xiàn)整個手指的彎曲，從而實現(xiàn)對手指的康復訓練。

2)本發(fā)明通過多連桿機構的設置，有效通過手指近指端關節(jié)驅動件的動作帶動手指遠指端關節(jié)驅動件的動作，整體連貫性較好。

3)本發(fā)明通過手指近指端關節(jié)支架、手指遠指端關節(jié)支架的設置，有效對手指近指端關節(jié)驅動件、手指遠指端關節(jié)驅動件的動作進行限定，保證了控制的效果；

4)本發(fā)明的控制方法可以實時采集攜帶者的腦電信息，并對攜帶者腦電信息進行預處理、特征提取和分類識別，采用人機交互這種友好方式，實時反饋給攜帶者，供攜帶者觀察和調整自己的腦狀態(tài)，當其運動意圖強度達到設定值時，控制手康復訓練用裝置進行制定模式康復訓練。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本申請的進一步理解，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構成對本申請的不當限定。

圖1是本發(fā)明裝置的立體圖；

圖2是本發(fā)明裝置的縱向剖視圖；

圖3是本發(fā)明手指近指端關節(jié)驅動件的示意圖；

圖4是本發(fā)明中手指后關節(jié)前支架的示意圖；

圖5是本發(fā)明中第二連桿的示意圖；

圖6是本發(fā)明中手指近指端關節(jié)驅動件的示意圖；

圖7是本發(fā)明手指近指端關節(jié)與支架一體結構示意圖；

圖8是本發(fā)明手指遠端指間關節(jié)捆綁固定件的結構示意圖；

圖9是本發(fā)明拇指訓練機構的立體圖；

圖10是本發(fā)明拇指訓練機構的縱向剖視圖；

圖11是本發(fā)明拇指關節(jié)驅動件的示意圖；

圖12是本發(fā)明拇指關節(jié)支架的示意圖；

圖13是本發(fā)明拇指關節(jié)與支架一體結構示意圖；

其中：1.手指近端關節(jié)支架；2.電機固定軸；3.驅動電機；4.內六角平端緊定螺釘；5.第二外伸柱；6.開口擋圈；7.深溝球軸承；8.手指近指端關節(jié)驅動件；9.第一銷軸；10.第一連桿；11.第二連桿；12.第二銷軸；13.內六角平端緊定螺釘；14.手指遠端指間關節(jié)捆綁固定件；15.隔套；16.開槽盤頭螺釘；17.手指遠指端關節(jié)驅動件；18.十字槽沉頭螺釘；19.手指遠指端關節(jié)支架；20.手指近指端關節(jié)捆綁固定件；21.第三連桿；

1-1-拇指關節(jié)支架；1-2-拇指關節(jié)驅動件；1-3-拇指關節(jié)捆綁固定件；1-4-第一內六角平端緊定螺釘；1-5-拇指軸承隔墊；1-6-拇指軸承；1-7-拇指開槽盤頭螺釘；1-8-拇指驅動電機前固定軸；1-9-拇指開口擋圈；1-10-拇指驅動電機；1-11-第二內六角平端緊定螺釘；1-12-驅動電機后固定軸；1-13-擺動觸壓件；1-14-壓力傳感器貼板；1-15-中間支撐套筒。

具體實施方式

應該指出，以下詳細說明都是例示性的，旨在對本申請?zhí)峁┻M一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術和科學術語具有與本申請所屬技術領域的普通技術人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數形式也意圖包括復數形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

正如背景技術所介紹的，現(xiàn)有技術中裝置結構復雜，操作不便、重量大的不足，為了解決如上的技術問題，本申請?zhí)岢隽艘环N手康復訓練用系統(tǒng)，包括手康復訓練用裝置、便攜式emotiv腦電信號采集模塊、計算機和控制器：

所述便攜式emotiv腦電信號采集模塊，用于實現(xiàn)攜帶者腦電信號的采集，然后以無線方式發(fā)送給計算機；

計算機，用于實時顯示所述腦電信號，對腦電信號進行預處理、特征提取、分類和識別，判斷攜帶者是否具有超過設定閾值的運動想象意圖指數；

控制器，與計算計相連，根據所述運動想象意圖指數，發(fā)送命令，控制手指康復訓練用裝置中的動力驅動源和拇指動力驅動源執(zhí)行相應動作。

計算機具有離線訓練模塊和在線康復訓練模塊；

離線訓練模塊，用于識別所述腦電信號，將所述腦電信號分為平靜狀態(tài)下腦電信號與運動想象狀態(tài)下腦電信號，并將上述兩種狀態(tài)下腦電信號通過顯示裝置與攜帶者實現(xiàn)人機交互；

在線康復訓練模塊，用于當攜帶者的運動想象意圖指數超過閾值時，向控制器發(fā)送命令。

其中手康復訓練用裝置如圖1和圖2所示，包括四個兩關節(jié)手指訓練機構和一個拇指訓練機構，四個兩關節(jié)手指訓練機構并排設置；兩關節(jié)手指訓練機構包括通過手指近指端關節(jié)支架固定的動力驅動源，動力驅動源的推動桿與手指近指端關節(jié)驅動件8連接以控制人手指后關節(jié)，動力驅動源傾斜設置，傾斜的角度是0°～25°，這樣不論是手水平設置或者傾斜設置，均可以實現(xiàn)對手指關節(jié)的控制，而且動力驅動源為直線驅動電機3或者電缸，這樣有效降低了動力驅動源的質量，驅動電機3尾部通過電機固定軸2進行固定，驅動電機3中部距離手指近端關節(jié)支架1具有設定的高度，驅動電機通過手指驅動電機前固定軸與手指近指端關節(jié)驅動件的兩側連接。

手指近端關節(jié)支架1，手指近指端關節(jié)驅動件8通過手指近端關節(jié)支架1進行固定，手指近端關節(jié)支架1的前側與多連桿機構連接，多連桿機構與手指遠指端關節(jié)驅動件17連接；

手指遠指端關節(jié)支架19，多連桿機構與手指遠指端關節(jié)支架19連接，手指遠指端關節(jié)支架19與手指近指端關節(jié)驅動件8連接，手指近指端關節(jié)驅動件8控制手指后關節(jié)后，同時帶動手指遠指端關節(jié)支架19動作，通過多連桿機構帶動手指遠指端關節(jié)驅動件17控制人手指的前關節(jié)，當驅動電機向前伸出后，帶動手指前、后關節(jié)驅動件對手指前、后前后關節(jié)進行按壓，當驅動電機向后縮回時，帶動手指前、后關節(jié)驅動件對前、后關節(jié)進行提拉動作。

手指近指端關節(jié)驅動件8的一側設有兩個弧形耳邊，弧形耳邊與壓桿連接，弧形耳邊與壓桿之間的角度為銳角，如圖3所示，手指近指端關節(jié)驅動件8通過弧形耳邊與驅動電機3的推動桿連接，手指近指端關節(jié)驅動件8的另一側設有手指近指端關節(jié)捆綁固定件；在動力驅動源向前伸出推動桿后，推動桿帶動弧形耳邊前移進而帶動壓桿的端部下壓，此外，如圖7所示，手指近端關節(jié)支架1一端兩側均設置耳邊，以與驅動電機進行固定。

為了實現(xiàn)對手指后關節(jié)的控制，壓桿中部呈弧形設置，如圖2所示。

本實施例中控制器采用功能電刺激模塊，需要對功能性電刺激的通道、刺激電流、頻率、脈寬、上升時間、下降時間做設置。

便攜式emotiv腦電信號采集模塊首先進行多通道的腦電型號并行采集，這一過程需要設置腦電信號采集方式、腦電采集器型號。

便攜式emotiv腦電信號采集模塊將采集得到的腦電信息實時發(fā)給計算機，計算機具有vc++人機交互裝置和分析裝置，分析裝置可以采用matlab軟件對腦電信號進行預處理、特征提取、分類和識別，分析攜帶者是否具有手功能康復的運動意圖，并將結果通過vc++傳輸給人機交互裝置，人機交互裝置的顯示界面中以實數和指針等友好形式顯示所述運動想象意圖指數，攜帶者可以實時觀察和調整自己的腦活動狀態(tài)，當其運動想象意圖指數達到設定值時，通過串口發(fā)送特定命令串，控制器控制動力驅動源的啟動、上升、保持、下降、停止，對攜帶者進行制定模式康復訓練。

下面給出手康復訓練用裝置的進一步細化設計：手指近指端關節(jié)捆綁固定件包括后框架，后框架與手指近指端關節(jié)驅動件8端部固定，后框架開向下設置以與人的手指貼合，后框架的開口處設有綁帶，通過綁帶對手指進行固定，進一步保證了對手指的有效固定。

手指近指端關節(jié)驅動件8的一側底部設有滑槽，滑槽設有兩個，兩個滑槽設于手指近指端關節(jié)驅動件8底部的兩側，手指近指端關節(jié)捆綁固定件20通過滑槽與手指近指端關節(jié)驅動件8固定，相應地，手指近指端關節(jié)捆綁固定件14頂部兩側分別設有凸邊，凸邊與滑槽配合以實現(xiàn)手指近指端關節(jié)捆綁固定件14與手指近指端關節(jié)驅動件8的固定。

多連桿機構包括第一連桿伸縮套，第一連桿伸縮套與所述的手指近指端關節(jié)支架固定，在第一連桿伸縮套內設有第一連桿，第一連桿伸縮套開口處設置卡口，以避免第一連桿從第一連桿伸縮套內脫出，第一連桿與第二連桿通過第二銷軸實現(xiàn)連接，第二連桿與第三連桿鉸接，第二連桿中部通過第一銷軸與手指遠指端關節(jié)支架鉸接連接，第三連桿與所述的手指遠指端關節(jié)驅動件固定，在使用時，手指近指端關節(jié)驅動件向下動作后，帶動手指遠指端關節(jié)支架動作，從而第二連桿動作，帶動第一連桿相對第一連桿伸縮套伸出，從而帶動第三連桿旋轉，進而推動手指遠指端關節(jié)驅動件動作，從而實現(xiàn)手指前關節(jié)的控制。

兩弧形片之間與第一連桿伸縮套固定，從橫向方向看，第一連桿伸縮套為l形狀，以連接兩弧形片，兩個支撐片的寬度大于等于一個手指的寬度，該手指可以是人的食指、中指、無名指或者小指。

或者，多連桿機構包括第一連桿10，第一連桿10與所述的手指遠指端關節(jié)支架1固定，第一連桿10與第二連桿11鉸接，第二連桿11與第三連桿21鉸接，第三連桿21與所述的手指近指端關節(jié)驅動件8固定，第二連桿與第一連桿之間通過第二銷軸12進行連接。

第二連桿6包括間隔設定距離的兩根夾持桿，兩根夾持桿中部通過連接件與手指遠指端關節(jié)支架19鉸接，所述的第一連桿4設于兩根夾持桿之間空間的一側，第三連桿7設于空間的另一側。

為了保證康復效果，手指遠指端關節(jié)驅動件17的端部設有手指遠指端關節(jié)捆綁固定件14，同樣地，在手指遠指端關節(jié)驅動件一側的底部設有手指遠指端關節(jié)驅動件滑槽，手指遠指端關節(jié)捆綁固定件14頂部設有凸邊，通過凸邊與手指遠指端關節(jié)驅動件滑槽配合實現(xiàn)手指遠指端關節(jié)驅動件17與手指遠指端關節(jié)捆綁固定件14的固定；為了貼近手指的形狀，手指遠指端關節(jié)驅動件17呈弧形彎曲設置，手指遠端指間關節(jié)捆綁固定件14通過內六角平端緊定螺釘13與手指近指端關節(jié)驅動件8進行連接。

在本發(fā)明的另一實施例中，手指遠指端關節(jié)捆綁固定件為捆綁帶，捆綁帶的端部設有魔術貼，或者，手指遠指端關節(jié)捆綁固定件的結構與手指近指端關節(jié)捆綁固定件的結構是一致的。

支架1的底部水平設置以與人的手背接觸，為了避免對手臂的干擾，支架底部一側傾斜向上設置，且向上的端部與動力驅動源進行固定。

手指近指端關節(jié)支架19包括設于動力驅動源頭部兩側的弧形片，弧形片通過隔套15進行連接，在隔套處通過開槽盤頭螺釘16進行連接，弧形片上開有弧形的第一導向槽，手指近指端關節(jié)驅動件的兩側分別設有第一外伸柱，第一外伸柱沿著第一導向槽移動，第一外伸柱外圍設置軸承，軸承外設置軸承隔墊，從而有效保證了手指近指端關節(jié)驅動件的移動路徑，此外，在本發(fā)明另一實施例中，第一導向槽可設置有兩處，從而穩(wěn)定保證手指近指端關節(jié)驅動件的移動。

手指遠指端關節(jié)支架包括兩個呈l型形狀的支撐片，支撐片一端通過第一銷軸9進行連接，如圖4所示，支撐片開有第二導向槽，第二導向槽弧形設置，手指遠指端關節(jié)驅動件兩側各設有第二外伸柱，在第二外伸柱端部設置深溝球軸承7，在第二外伸柱上設置開口擋圈6，以保證第二外伸柱沿著第二導向槽移動；兩片支撐片分別與手指近指端關節(jié)驅動件8連接，此外，在本發(fā)明另一實施例中，第二導向槽可設置有兩處，從而穩(wěn)定保證手指遠指端關節(jié)驅動件的移動。

如圖9和圖10所示，拇指訓練機構包括拇指關節(jié)支架固定的拇指動力驅動源，動力驅動源的推動桿與拇指關節(jié)驅動件1-2連接以控制人拇指關節(jié)，動力驅動源傾斜設置，傾斜的角度是0°～25°，這樣不論是手水平設置或者傾斜設置，均可以實現(xiàn)對人拇指關節(jié)的控制；

在本實施例中，拇指動力驅動源為直線驅動電機1-10或者電缸，這樣有效降低了動力驅動源的質量，拇指驅動電機1-10尾部通過驅動電機后固定軸1-12及第二內六角平端緊定螺釘1-11與支架進行固定，拇指驅動電機1-10中部距離支架具有設定的高度，拇指驅動電機1-10通過拇指驅動電機前固定軸1-8與拇指關節(jié)驅動件1-2的兩側連接。

此外，驅動電機前固定軸1-8與拇指關節(jié)驅動件1-2連接的緊定螺釘內側設置開口擋圈1-9，對拇指關節(jié)驅動件1-2進行保護。

拇指關節(jié)支架1-1，拇指關節(jié)驅動件1-2通過拇指關節(jié)支架1-1進行固定且拇指關節(jié)支架1-1限定拇指關節(jié)驅動件1-2的移動路徑，拇指關節(jié)驅動件1-2控制拇指關節(jié)，可以帶動拇指關節(jié)向上或者向下的動作。

當拇指驅動電機1-10向前伸出后，帶動拇指關節(jié)驅動件1-2對拇指關節(jié)進行按壓，當拇指驅動電機1-10向后縮回時，帶動拇指關節(jié)驅動件1-2對拇指關節(jié)進行提拉動作。

拇指關節(jié)驅動件1-2的一側設有兩個弧形耳邊，弧形耳邊與壓桿連接，弧形耳邊與壓桿之間的角度為銳角，如圖3所示，拇指關節(jié)驅動件1-2通過弧形耳邊與拇指驅動電機1-10的推動桿連接，拇指關節(jié)驅動件1-2的另一側設有拇指關節(jié)捆綁固定件1-3；在動力驅動源向前伸出推動桿后，推動桿帶動弧形耳邊前移進而帶動壓桿的端部下壓，

此外，拇指關節(jié)支架1-1中的拇指弧形支撐片可與拇指長支架為一體結構設置，如圖1-5所示。

為了實現(xiàn)對拇指關節(jié)的控制，拇指壓桿中部呈弧形設置，如圖10所示。

在本發(fā)明一種實施例中，拇指關節(jié)捆綁固定件1-3包括拇指后框架，拇指后框架與拇指關節(jié)驅動件1-2端部固定，后框架開向下設置以與人的拇指貼合，后框架的開口處設有綁帶，通過綁帶對拇指進行固定，進一步保證了對拇指的有效固定。

拇指關節(jié)驅動件1-2的一側底部設有拇指滑槽，拇指滑槽設有兩個，兩個拇指滑槽設于拇指關節(jié)驅動件1-2底部的兩側，拇指關節(jié)捆綁固定件1-3通過拇指滑槽與拇指關節(jié)驅動件1-2固定，相應地，拇指關節(jié)捆綁固定件1-3頂部兩側分別設有拇指凸邊，拇指凸邊與拇指滑槽配合以實現(xiàn)拇指關節(jié)捆綁固定件1-3與拇指關節(jié)驅動件1-2的固定。

為了貼近拇指的形狀，拇指關節(jié)驅動件1-2呈弧形彎曲設置。

拇指關節(jié)捆綁固定件3通過第一內六角平端緊定螺釘1-4與拇指關節(jié)驅動件1-2進行連接。

在本實施例中，拇指關節(jié)支架1-1包括設于動力驅動源頭部兩側的弧形支撐片，弧形支撐片一端部與所述的支架固定；如圖1-4所示，弧形支撐片上開有拇指導向槽，拇指關節(jié)驅動件1-2的兩側分別設有拇指外伸柱，拇指外伸柱沿著拇指導向槽移動，從而有效保證了拇指關節(jié)驅動件1-2的移動路徑，拇指外伸柱上設有拇指軸承1-6，該拇指軸承1-6在拇指導向槽內移動。在本實施例中拇指軸承1-6上設置拇指軸承隔墊1-5，拇指軸承1-6外采用拇指開槽盤頭螺釘1-7進行固定。

兩片拇指弧形支撐片分別與拇指關節(jié)驅動件1-2連接。

兩片拇指弧形支撐片之間的寬度大于等于拇指的寬度。

在本發(fā)明的另一實施例中，拇指關節(jié)捆綁固定件1-3為捆綁帶，捆綁帶的端部設有魔術貼。

在本發(fā)明另一實施例中，拇指導向槽可設置有兩處，從而穩(wěn)定保證拇指關節(jié)驅動件的移動。

在本發(fā)明另一實施例中，拇指關節(jié)支架1-1的兩片弧形支撐片通過中間支撐套筒15進行連接，在中間支撐套筒1-15處通過開槽盤頭螺釘與弧形支撐片進行連接。

為了實現(xiàn)電動控制，拇指驅動電機1-10的控制器對拇指驅動電機1-10進行控制，以控制拇指驅動電機1-10循環(huán)往復的動作，此外，在拇指關節(jié)支架與拇指驅動電機1-10之間設置有壓力傳感器貼板1-14，在壓力傳感器貼板1-14上設置擺動觸壓件1-13，擺動觸壓件1-13與控制器連接，當擺動觸壓件1-13檢測到壓力大于設定值時，控制器控制拇指驅動電機1-10停止動作。

本發(fā)明還提供了一種控制上述實施例的方法，包括：

接收攜帶者的腦電信號，根據所述腦電信號建立離線訓練模型和在線康復訓練模型；

離線訓練模型是為了實現(xiàn)攜帶者與計算機的交互和反饋，調整自己的腦活動狀態(tài)，具體方法是：采集攜帶者平靜狀態(tài)下的腦電信號20秒，采集攜帶者進行運動想象狀態(tài)下的腦電信號30秒，比對上述腦電信號，建立區(qū)分兩種狀態(tài)的識別模型；然后再次提取攜帶者的腦電信號，根據識別模型就可以識別攜帶者在運動想象狀態(tài)下的腦電信號，這時可以采用時域和頻域多方面顯示攜帶者腦活動狀態(tài)，使得攜帶者了解自己的腦活動狀態(tài)是否最佳，當腦活動狀態(tài)達到預定的程度時，進行在線康復訓練。

上述評價腦活動狀態(tài)的指標是運動想象意圖指數，根據腦電信號獲取運動想象意圖指數的方法是：

其中接收攜帶者的腦電信號具體包括

其中對對腦電信號依次進行預處理、特征提取和分類識別，獲得攜帶者運動想象意圖指數具體為：

根據上述識別模型，在線康復訓練過程：攜帶者進行運動想象，實時采集攜帶者運動想象任務期間設定時間段內的的腦電信號，分析其運動想象意圖指數，當運動強度意圖指數達到閾值時啟動驅動裝置，按照設定參數進行康復訓練。

分析運動想象意圖指數的具體方法為：

對腦電信號采用二階巴特沃斯濾波器進行帶通濾波預處理，獲取與運動想象狀態(tài)相關的頻帶信息，濾除其它噪聲；

對去噪后的腦電信號，基于經驗模式分解理論，采用特征提取函數，依據腦電信號自身具有的時間尺度特征進行自適應分解,得到一系列本征模分量，對每個本征模分量進行希爾伯特黃變換，求取能量均值作為特征，得到初始特征數組；

采用線性分類函數，對特征數組實時計算分類函數值，獲得攜帶者運動想象意圖指數。

計算機根據攜帶者的運動想象意圖指數，向控制器輸出命令，也就是功能電刺激模塊控制動力驅動源、拇指動力驅動源實現(xiàn)啟動、上升、保持、下降、停止，對攜帶者進行設定模式康復訓練。

以上所述僅為本申請的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本申請，對于本領域的技術人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本申請的保護范圍之內。