基于机器人机械臂的训练方法、装置、电子设备及介质与流程

本技术涉及于机器人辅助康复训练领域，具体而言，涉及一种基于机器人机械臂的训练方法、装置、电子设备及介质。

背景技术：

1、现有康复训练系统技术方案中，多采用外骨骼型和机器人机械臂辅助两种方案。机器人机械臂辅助康复训练系统多数用1至3轴不等的机器人机械臂作为动力源，可以完成简单的肢体康复主动、被动训练，由于机器人机械臂组成的传动轴维度仅有1至3轴，对于患者评估训练维度、平顺度、康复运动可到达的活动空间都受到机器人机械臂传动轴数量的限制，造成患者运动康复训练的灵活度、自由度、甚至运动康复训练的空间运动能力都会受到很大的影响，而且机器人机械臂带动患者做康复运动的过程中，机械臂臂展可能不合理。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术的目的在于提供一种基于机器人机械臂的训练方法、装置、电子设备及介质，其中机器人机械臂的轴数更多，患者运动康复训练的灵活度、自由度和平顺度更高，且执行训练动作的过程中机械臂臂展合理。

2、本技术实施例提供的一种基于机器人机械臂的训练方法，所述机器人的机械臂包括多个转动轴，所述机械臂的末端安装有训练工具；所述转动轴的数目不少于5个；所述训练方法包括以下步骤：

3、获取目标训练轨迹的轨迹信息；

4、基于预先建立的以机械臂为基准的机械臂空间坐标系，将所述轨迹信息转换为在所述机械臂空间坐标系下机械臂的臂展信息和转动轴的转动角度信息；所述转动角度信息包括每个转动轴的转动角度；

5、当基于所述臂展信息判断所述机械臂在执行所述目标训练轨迹的过程中不符合预设位置条件时，调整所述转动角度信息，得到调整后的转动角度信息；所述调整后的转动角度信息对应的臂展信息符合预设位置条件；

6、基于所述调整后的转动角度信息控制所述机械臂执行所述目标训练轨迹。

7、在一些实施例中，所述的基于机器人机械臂的训练方法中，所述基于所述调整后的转动角度信息控制所述机械臂执行所述目标训练轨迹，包括：

8、确定所述训练工具的基准点在预先建立的训练工具空间坐标系的第一实时位置信息；所述第一实时位置信息表征所述训练工具和机械臂末端的相对位置关系；

9、基于所述第一实时位置信息、所述机械臂空间坐标系和训练工具空间坐标系的位置关系、机械臂末端的第二实时位置信息，确定所述机械臂空间坐标系中训练工具的基准点的目标实时位置信息；

10、基于所述训练工具的基准点的目标实时位置信息确定实时训练轨迹，并将所述实时训练轨迹和目标训练轨迹进行对比，确定训练评估结果。

11、在一些实施例中，所述的基于机器人机械臂的训练方法中，基于所述训练工具的基准点的目标实时位置信息确定实时训练轨迹，并将所述实时训练轨迹和目标训练轨迹进行对比，包括：

12、通过终端设备提供一图形用户界面，所述图形用户界面中展示预先配置的训练评估场景；

13、在所述训练评估场景中展示所述目标训练轨迹对应的虚拟对象；

14、基于所述训练工具的基准点的目标实时位置信息确定实时训练轨迹，在所述训练评估场景中展示所述实时训练轨迹对应的虚拟训练轨迹；

15、将所述实时训练轨迹和目标训练轨迹进行对比，并基于其对比结果更新所述训练评估场景中的虚拟对象，以展示所述实时训练轨迹和目标训练轨迹的对比结果。

16、在一些实施例中，所述的基于机器人机械臂的训练方法中，所述将所述实时训练轨迹和目标训练轨迹进行对比，并基于其对比结果更新所述训练评估场景中的虚拟对象，以展示所述实时训练轨迹和目标训练轨迹的对比结果，包括：

17、将所述实时训练轨迹和目标训练轨迹进行对比，确定对比结果，并基于所述对比结果生成互动指令；

18、基于所述互动指令，控制所述虚拟对象展示所述互动指令对应的互动动画，以通过所述互动动画展示所述实时训练轨迹和目标训练轨迹的对比结果。

19、在一些实施例中，所述的基于机器人机械臂的训练方法中，基于所述臂展信息判断所述机械臂在执行所述目标训练轨迹的过程中不符合预设位置条件，包括：

20、基于目标对象在所述机械臂空间坐标系中的位置，确定预设空间位置范围；

21、判断所述机械臂在执行所述目标训练轨迹的过程中是否进入所述预设空间位置范围；

22、若是，则确定所述机械臂在执行所述目标训练轨迹的过程中不符合预设位置条件。

23、在一些实施例中，所述的基于机器人机械臂的训练方法中还包括：

24、采集目标患者带动机械臂执行预设评估动作的过程中所述机械臂末端的训练工具在机械臂空间坐标系的第三位置信息；

25、基于所述第三位置信息，确定目标患者执行所述预设评估动作的空间范围；

26、基于所述目标患者执行所述预设评估动作的空间范围，确定目标患者的运动能力参数。

27、在一些实施例中，所述的基于机器人机械臂的训练方法中还包括：

28、通过终端设备提供一图形用户界面，所述图形用户界面中展示预先配置的训练评估场景；所述训练评估场景中包括所述基于所述机器人的机械臂构建的虚拟机械臂、虚拟训练工具以及一虚拟角色；

29、将待评估轨迹在所述机械臂空间坐标系下的臂展信息和转动角度信息，转换为训练评估场景的虚拟空间坐标系下的臂展信息和转动角度信息；

30、基于所述虚拟空间坐标系下的臂展信息和转动角度信息，展示所述虚拟机械臂通过所述虚拟训练工具带动所述虚拟角色执行所述待评估轨迹的动画。

31、在一些实施例中，还提供一种基于机器人机械臂的训练装置，所述机器人的机械臂包括多个转动轴，所述机械臂的末端安装有训练工具；所述转动轴的数目不少于5个；所述训练装置包括：

32、获取模块，用于获取目标训练轨迹的轨迹信息；

33、转换模块，用于基于预先建立的以机械臂为基准的机械臂空间坐标系，将所述轨迹信息转换为在所述机械臂空间坐标系下机械臂的臂展信息和转动轴的转动角度信息；所述转动角度信息包括每个转动轴的转动角度；

34、调整模块，用于当基于所述臂展信息判断所述机械臂在执行所述目标训练轨迹的过程中不符合预设位置条件时，调整所述转动角度信息，得到调整后的转动角度信息；所述调整后的转动角度信息对应的臂展信息符合预设位置条件；

35、控制模块，用于基于所述调整后的转动角度信息控制所述机械臂执行所述目标训练轨迹。

36、在一些实施例中，还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行所述的机器人机械臂的训练方法的步骤。

37、在一些实施例中，还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行所述的机器人机械臂的训练方法的步骤。

38、本技术实施例提供一种基于机器人机械臂的训练方法、装置、电子设备及介质，其中机器人的机械臂包括多个转动轴，所述机械臂的末端安装有训练工具；所述转动轴的数目不少于5个；所述训练方法要获取目标训练轨迹的轨迹信息；基于预先建立的以机械臂为基准的机械臂空间坐标系，将所述轨迹信息转换为在所述机械臂空间坐标系下机械臂的臂展信息和转动轴的转动角度信息；所述转动角度信息包括每个转动轴的转动角度；当基于所述臂展信息判断所述机械臂在执行所述目标训练轨迹的过程中不符合预设位置条件时，调整所述转动角度信息，得到调整后的转动角度信息；所述调整后的转动角度信息对应的臂展信息符合预设位置条件；基于所述调整后的转动角度信息控制所述机械臂执行所述目标训练轨迹；这样，机器人机械臂的轴数更多，臂展长度更长，直线、曲线运动的范围更广更灵活，同样完成一个动作，效率会更高，能够完成三轴机械臂难以完成甚至无法完成的复杂的康复训练动作，且考虑了执行过程中臂展和特殊目标对象的位置关系，防止执行过程中臂展影响到所述特殊目标对象，使得机械臂臂展更加合理。