(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 202210908921.2 (22)申请日 2022.07.29 (71)申请人 安徽哈工标致医疗健康产业有限公 司 地址 230601 安徽省合肥市经济技 术开发 区宿松路3963号智能科技园4号厂房 三层 (72)发明人 陈祥中　左旭辉　马松　 (74)专利代理 机构 合肥市长 远专利代理事务所 (普通合伙) 34119 专利代理师 孙丽丽 (51)Int.Cl. A61H 1/02(2006.01) G06K 9/00(2022.01) B25J 9/00(2006.01)B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 一种脑机接口控制下肢外骨骼机器人的方 法和系统 (57)摘要 本发明公开了一种脑机接口控制下肢外骨 骼机器人的方法和系统， 其中方法包括以下步 骤： S1， 获取离线脑电信号和下肢肌电信号； S2， 对获取的脑电信号和肌电信号进行预处理后， 作 为输入， 构建控制策略模型； S3， 实时采集在线脑 电信号和肌电信号， 通过预处理后， 作为控制策 略模型的输入， 得到患者主动运动意图数据， 并 输出控制策略； S4， 根据控制策略， 控制外骨骼 机 器人本体对应 关节做出相应幅度和速度的动作； S5， 进行反复训练后， 采集训练过程中的脑电信 号和肌电信号作为实时在线信号， 进行预处理后 反馈到控制策略模型中进行模型的优化。 本发明 能够快速准确获取患者运动意图信息， 并转换成 外骨骼的运动指令， 完成患者 意向动作。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115252368 A 2022.11.01 CN 115252368 A 1.一种脑机 接口控制下肢外骨骼机器人的方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1， 获取离线脑电信号和下肢肌电信号； S2， 对步骤1获取的脑电信号和肌电信号进行预处理后， 作 为输入， 构建控制策略模型， 用于输出控制策略； S3， 实时采集在线脑电信号和肌电信号通过预处理后， 作为所述控制策略模型的输入， 得到患者主动运动意图数据， 从而判断患者 运动意图、 趋势和方向， 并输出控制策略； S4， 根据控制策略， 控制外骨骼机器人本体对应关节 做出相应幅度和速度的动作； S5， 进行反复训练后， 采集训练过程中的脑电信号和肌电信号作为实时在线信号， 进行 预处理后反馈 到所述控制策略模型中进行模型的优化。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 步骤2中所述预处 理的步骤 包括： S21， 将采集的离线信号随机构建测试 数据集和训练数据集； S22， 对测试 数据集和训练数据集中的数据进行信号分段。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特 征在于， 构建所述控制策略模型的步骤 包括： S23， 对分段后的数据进行 特征提取， 提取 特征向量； S24， 将特 征向量通过分类 器分类转换成对应关节幅度和速度及活动方向的信号。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于： 所述步骤3中进行预处理包括对实时采集 的在线数据进行信号分段。 5.根据权利要求 4所述的方法， 其特 征在于， 所述 步骤3中输出控制策略的步骤 包括： S31， 对分段后的信号输入所述控制策略模型进行 特征提取， 提取 特征向量； S32， 将特征向量通过分类器分类转换成对应关节幅度、 速度及活动方向的信号， 即患 者主动运动意图数据； S33， 结合肌电信号判断所述患者主动运动意图数据的有效性， 并输出控制策略。 6.一种计算机可读存储介质， 其特征在于： 介质上存有计算机程序， 计算机程序运行 后， 执行如权利要求1至 5中任一项所述的脑机 接口控制下肢外骨骼机器人的方法。 7.一种计算机系统， 其特征在于： 包括处理器、 存储介质， 存储介质上存有计算机程序， 处理器从存储介质上读取并运行计算机程序以执行如权利要求1至5中任一项所述的脑机 接口控制下肢外骨骼机器人的方法。 8.一种基于权利要求1 ‑5所述的脑机接口控制下肢外骨骼机器人的方法的系统， 其特 征在于： 包括信号采集模块、 中央处理器、 显示模块、 运动控制模块以及下肢外骨骼机器人 本体； 所述信号采集模块包括脑电帽和肌电传感器， 所述中央处理器包括信号分析决策模 块和训练优化模块； 所述显示模块用于 显示提示操作内容、 图示和场景； 所述脑电帽和肌电传感器用于采集脑电信号和肌电信号， 并上传至所述信号分析 决策 模块； 所述信号分析 决策模块用于对所述采集的信号进行预处理， 并对预处理后的数据进行 特征提取， 得到特征向量后， 用分类器将特征向量转化成患者主动运动意图数据， 并上传至 运动控制模块； 所述运动控制模块用于根据接收到的所述患者主动运动意图数据发出指令给所述下 肢外骨骼机器人本体带动患者进行运动；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115252368 A 2所述训练优化模块用于接收下肢外骨骼机器人本体带动患 者进行运动时， 脑电帽和肌 电传感器实时采集的脑电信号和肌电信号， 并上传至信号分析决策模块中进 行实时信号的 分析， 从而对信号分析决策模块进行优化。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115252368 A 3