本项目产品使用四自由度机械臂（以上图片为产品模型），可使用PS2手柄控制，并采用大功率高精度直流无刷电机，具有足够的灵活度和力量带动患者胳膊或腿部活动，促进肌无力病人的胳膊或腿部的血液循环以及康复，并且可以通过切换终端的方式改变功能。该产品使用深度摄像头实时获取患者位姿信息，可以充分获取患者位姿以及坐标信息。采用树莓派和Arduino进行数据处理和控制，具有充足的数据处理能力。树莓派采用Ubuntu和ROS2操作系统，具有很强的操作协作性。ROS2采用DDS底层通讯模式，具有很强的实时性，有效的根据环境进行处理和反馈。康复末端采用高强度魔术贴，可以包裹住患者胳膊或腿部，并根据人体便捷的调整魔术贴的粗细。机械臂末端的深度摄像头可以将魔术贴与患者接触位置，患者胳膊或腿部相对肩部或臀部的位姿图像信息传入树莓派，并将其加入ROS2消息队列，由ROS2中姿态处理功能包订阅，姿态处理功能包使用Opencv处理图像信息，解析出患者胳膊或腿部骨骼轮廓信息，并由树莓派实时生成胳膊或腿部活动轨迹。轨迹信息将交由Moveit2!功能包生成机械臂关节角度信息，然后通过USB和CH340转为串口数据交由Arduino处理，控制电机运动。为提高机械臂运行稳定，控制器采用PID算法和卡尔曼滤波减小误差和提高精度，提高稳定性，减少工作时对人体的顿挫感，大幅提高人体舒适度。切换终端后，机械臂可以做一些简单的事情，比如协助病人起床等等。

我们的康复机器人充分考虑其强度、成本、实用性、美观性等问题，在安装好机械臂后，考虑患者运动的上肢轨迹，使患者的上肢运动更加有效，动作更加全面，恢复得更加痊愈健康；在安装上深度摄像头后，通过视觉对患者上肢的抓取，设计出上肢的坐标标定，形成机械臂末端轨迹规划。因各个患者的上肢受伤程度不同，所以使用该上肢康复机器人时的速度因人而异，应设计机械臂各关节的移动速度并将其分档，为大多数的患者找到适合自己的速度，使患者恢复过程更加舒适。为保证使用过程的流畅性，应考虑机械臂运动时的避障。

以四自由度机械臂为主体，有很高的灵活度，能够协助使用者完成几乎所有的手臂动作；能够通过视觉识别技术判断使用者手臂的位置和姿势，从而计算出带动使用者手臂活动的最优解；不同于一般的康复机器，本项目的康复机械臂可以进行拆卸，能够根据需要安装在合适的位置。

与人工徒手操作的康复治疗相比，有三大优点。一是机器人更适合执行长时间简单重复的运动任务，能够保证康复训练的强度、效果与精度，且具有良好的运动一致性，同时也降低了护理人员的劳动强度；二是康复机器人具备可编程能力，可针对患者的损伤程度和康复程度，提供不同强度和模式的个性化训练，增强患者的主动参与意识，对提高康复效率具有重要意义；三是康复机器人通常集成了多种传感器，并且具有强大的信息处理能力，可以有效监测和记录整个康复训练过程中人体运动的数据，对患者的康复进度给予实时反馈，并可对患者的康复进展作出量化评价，为医生改进康复治疗方案提供依据。

完善的评估系统，我们会对每一个患者治疗前后进行全面的评估。训练过程中采集患者上肢各关节各方向活动度，及时记录保存评估数据，建立病人数据库，准确评估患者的功能障碍情况，为治疗进展提供强有力的依据。评估数据以及训练数据进行信息记录储存及数据分析、实时联网医疗互联。

趣味的训练过程，上肢康复机器人设有丰富的游戏，通过游戏的方法提高患者主动参与的积极性，提升手、眼协调功能，提高认知功能，加快肢体功能恢复，增强患者的康复信心。将训练融入其中，让患者的训练不再枯燥，大大提高了患者的积极参与性。针对于不同评估结果，选择针对性训练模式。

丰富的训练方式，多种训练模式满足不同患者的训练需求，多款情景互动式游戏还包括了梳头、进食等日常生活活动能力训练。通过模拟日常生活中的活动，提供多种激励性的练习和游戏，鼓励患者进行更长时间的有效训练，提升其神经可塑性变化和运动再学习能力，让患者最大程度地回归社会回归生活。