(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210801939.2 (22)申请日 2022.07.08 (71)申请人 深圳市灵 手科技有限公司 地址 518000 广东省深圳市宝安区石岩街 道塘头社区塘头1号路8号创维创新谷 2#楼A0605 (72)发明人 刘志龙　严峻涛　赵永洋　 (74)专利代理 机构 广东普润知识产权代理有限 公司 44804 专利代理师 寇闯 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) B25J 11/00(2006.01) A61B 5/01(2006.01) G16H 20/30(2018.01)G16H 40/63(2018.01) G16H 50/20(2018.01) G06T 17/00(2006.01) G06N 20/00(2019.01) (54)发明名称 一种理疗机 器人及其理疗方法 (57)摘要 本发明公开一种理疗机器人及其理疗 方法， 理疗机器人包括理疗机构及机器人本体； 理疗机 构中的理疗装置包括检测单元、 生成单元、 人机 交互单元、 学习单元， 检测单元用于对人体病灶 区域进行检测， 获取点云数据并传输到控制单 元； 控制单元根据点云数据及学习数据生成理疗 方案并在人机交互单元上显示理疗 方案； 生成单 元用于将生成的运动轨迹数据传输到控制单元； 控制单元根据运动轨迹数据控制理疗机构完成 理疗过程； 学习单元用于获取学习数据、 不断对 治疗方案数据进行更新。 还公开了一种理疗方 法。 实施本发明， 解决了现有的康复医疗器械功 能单一， 受到人为因素影响较大， 并且长期使用 功能单一的医疗器械也会对医护人员健康造成 危害的问题。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 115157246 A 2022.10.11 CN 115157246 A 1.一种理疗机器人， 其特 征在于， 用于对人体病灶部分进行自动理疗， 包括： 理疗机构； 机器人本体； 所述理疗机构设置在所述机器人本体上， 并在所述机器人本体中控制单元的控制 指令 作用下对人体病灶部位进行理疗； 所述理疗机构包括： 理疗机械臂； 理疗装置； 所述理疗装置设置在所述理疗机械臂的末端， 用于在所述理疗机械臂带动作用下对病 灶部位进行理疗； 所述理疗 装置包括： 检测单元； 生成单元； 人机交互单元； 学习单元； 所述检测单 元、 生成单 元、 学习单 元、 人机交 互单元分别与所述控制单 元连接； 所述检测单 元用于对人体病灶区域进行检测， 获取点云数据并传输 到所述控制单 元； 所述控制单元根据所述点云数据及学习数据生成理疗方案并在所述人机交互单元上 显示所述理疗方案； 所述生成单元用于根据 所述理疗方案对理疗动作的运动轨迹进行预测， 并将生成的运 动轨迹数据传输 到所述控制单 元； 所述控制单 元根据所述 运动轨迹数据控制所述理疗机构完成理疗过程； 所述学习单元用于根据理疗过程中检测到的作用力数据及温度数据， 获取学习数据、 不断对治疗方案数据进行 更新。 2.根据权利要求1所述的理疗机器人， 其特 征在于， 所述学习单 元包括： 力控传感器； 温度传感器； 数据更新模块； 所述力控传感器、 温度传感器分别与所述数据更新模块连接； 所述力控传感器用于在理疗过程中检测所述理疗 装置在各个方向上的力矩分量数据； 所述温度传感器用于在理疗过程中检测人体病灶区域温度数据； 所述数据 更新模块用于利用所述力矩分量数据、 温度数据对治疗方案中的力矩数据及 温度数据进行 更新补偿， 以对理疗方案进行实时更新。 3.根据权利要求2所述的理疗机器人， 其特 征在于， 所述检测单 元包括： 视觉传感器； 所述视觉传感器用于对人体病灶部位进行扫描， 获取 该部位的点云数据。 4.根据权利要求3所述的理疗机器人， 其特征在于， 所述生成单元根据阻抗模块型并利 用所述力控传感器检测到的力矩分量数据对理疗动作的运动轨迹进行预测， 所述阻抗模型 为：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115157246 A 2对式子(1)进一 步积分得运动轨 迹表达式： 其中， M为惯性系数对角矩阵， B为阻尼系数对角矩阵， K为刚度系数对角 矩阵， Fe为力控传感器检测到的力矩分量， xet＝x‑xd为t时刻实际位姿与期望位姿之差， 为xe的二阶导数和一阶导数， 为xet的一阶导数。 5.根据权利要求 4所述的理疗机器人， 其特 征在于， 所述人机交 互单元包括但不限于： 与理疗机器人有 线连接的功能显示装置； 与理疗机器人 无线连接的智能终端显示器。 6.一种理疗方法， 利用权利要求1 ‑5任一所述的理疗机器人， 其特 征在于， 包括： 步骤100、 对人体病灶区域进行检测， 获取点云数据； 步骤200、 根据所述点云数据及学习数据生成理疗方案并在所述人机交互单元上显示 所述理疗方案； 步骤300、 根据所述理疗方案对理疗 装置的位姿及运动轨 迹进行预测； 步骤400、 根据预测的运动轨 迹数据控制理疗机构完成理疗过程。 7.根据权利要求6所述的理疗方法， 其特 征在于， 所述理疗方法还 包括： 步骤500、 根据理疗过程中检测到的作用力 力矩分量数据及温度数据， 获取 学习数据。 8.根据权利要求7 所述的理疗方法， 其特 征在于， 所述 步骤300包括： 步骤310、 利用所述力控传感器 检测到的力矩分量数据获取作用力的环境阻抗模型： 步骤320、 对所述环境阻抗模型进行积分， 预测理疗动作的运动轨 迹表达式： 其中， M为惯性系数对角矩阵， B为阻尼系数对角矩阵， K为刚度系数对角 矩阵， Fe为力控传感器检测到的力矩分量， xet＝x‑xd为t时刻实际位姿与期望位姿之差， 为xe的二阶导数和一阶导数， 为xet的一阶导数。 9.根据权利要求8所述的理疗方法， 其特 征在于， 所述 步骤500包括： 步骤510、 在理疗过程中检测所述理疗动作在各个方向上的力矩分量数据及人体病灶 区域温度数据； 步骤520、 利用所述力矩分量数据、 温度数据对理疗方案中的力矩数据及温度 数据进行 更新补偿， 获取 学习数据， 以对理疗方案进行实时更新。 10.根据权利要求9所述的理疗方法， 其特 征在于， 所述人机交 互单元包括但不限于： 与理疗机器人有 线连接的功能显示装置； 与理疗机器人 无线连接的智能终端显示器。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115157246 A 3