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龙图腾网获悉上海大学申请的专利一种基于患者运动能力的上肢康复机器人单向辅助控制方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116327554B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310315972.9，技术领域涉及：A61H1/02；该发明授权一种基于患者运动能力的上肢康复机器人单向辅助控制方法及系统是由郭帅;张郝君;宋韬设计研发完成，并于2023-03-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于患者运动能力的上肢康复机器人单向辅助控制方法及系统在说明书摘要公布了：本发明属于上肢康复机器人康复领域，公开了一种基于患者运动能力的上肢康复机器人单向辅助控制方法及系统，方法包括：获取机械臂的参考轨迹、末端位置和末端交互力；确定最短距离和参考轨迹目标点；获取法向交互力和切向交互力；确定法向运动能力系数和切向运动能力系数；确定法向约束力和切向辅助力；将法向约束力和切向辅助力及末端交互力的和转化为期望速度，根据期望速度来控制机械臂进行相应运动。该方法可以快速适应患者的运动能力调整辅助等级，并根据患者的运动趋势提供单向辅助，在患者运动趋势差时逐渐提供辅助，在患者运动趋势好时快速减小辅助，刺激患者主动参入康复运动。本发明对上肢康复机器人辅助控制的设计有较好的指导意义。

本发明授权一种基于患者运动能力的上肢康复机器人单向辅助控制方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于患者运动能力的上肢康复机器人单向辅助控制系统，其特征在于，采用以下步骤： S101，获取机械臂的参考轨迹、末端位置和末端交互力； S102，根据所述机械臂的末端位置和参考轨迹确定末端位置到参考轨迹的最短距离和参考轨迹目标点； S103，根据所述机械臂的末端交互力和参考轨迹得到垂直于参考轨迹方向的法向交互力和平行于参考轨迹方向的切向交互力； S104，根据所述法向交互力和所述最短距离确定法向运动能力系数，所述法向运动能力系数包括单向约束系数； S105，根据所述切向交互力和切向交互力变换速率确定切向运动能力系数，所述切向运动能力系数包括单向辅助系数； S106，根据所述法向运动能力系数、最短距离确定法向约束力； S107，根据所述切向运动能力系数确定切向辅助力； S108，将所述法向约束力和切向辅助力以及机械臂末端交互力的和转化为期望速度，进而根据期望速度来控制机械臂进行相应运动； 步骤S104中根据所述法向交互力和所述最短距离确定法向运动能力系数，具体包括： 确定归一化处理的偏差指标： 其中为机械臂末端位置到参考轨迹的最短距离，为虚拟边界阈值，为偏差计算最大边界，为进行归一化处理的偏差指标； 确定限幅法向交互力： 其中为法向交互力，其值大于0时代表法向交互力远离参考轨迹目标点，其值小于0时代表法向交互力趋向参考轨迹目标点；代表对法向交互力进行限幅处理后的限幅法向交互力，为法向交互力进行限幅处理过程中的最大边界； 基于所述限幅法向交互力，确定法向交互力远离参考轨迹目标点的趋势系数： 其中为由参考轨迹目标点指向机械臂末端位置的向量与机械臂末端交互力向量的向量积，为法向交互力远离参考轨迹目标点的趋势系数； 基于所述偏差指标和法向交互力远离参考轨迹目标点的趋势系数，确定时刻进行移动均值处理后的法向状态系数： 其中为时刻进行移动均值处理后的法向状态系数，和为移动均值计算的时间窗口帧数； 基于所述法向状态系数，确定法向运动能力系数： 其中为法向运动能力系数，为单向约束系数，为最小法向运动能力系数，为最大法向运动能力系数。

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