[發明專利]基于VR技術的胎兒平產接生模擬系統及方法

在審

• 申請號: 201611222244.X
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106781972A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 彭金;洪迎迎;陳強
• 申請（專利權）人: 泉州醫學高等專科學校;福建水立方三維數字科技有限公司
• 主分類號: G09B25/00
• 分類號: G09B25/00;G09B9/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學俊

1.一種基于VR技術的胎兒平產接生模擬系統，其特征在于：包括胎兒平產接生裝置、控制及傳感單元、上位機、VR虛擬頭盔；

所述胎兒平產接生裝置包括平產接生平臺、設置于平產接生平臺上的仿孕婦上半身外形的殼體、覆蓋于殼體腹部上的人造仿真腹部皮膚；所述殼體腹部內腔中設置有具有開口的模擬子宮，該模擬子宮內設置有模擬胎兒；所述平產接生平臺上與模擬胎兒腳部相對應位置設置有直線電機，所述直線電機的滑塊與一水平推桿固定連接，該水平推桿通過一球頭穿過所述模擬子宮與模擬胎兒腳部連接；

所述控制及傳感單元包括控制器及與該控制器連接的轉動角度傳感器；所述轉動角度傳感器設置于模擬胎兒頭部，用于檢測模擬胎兒頭部轉動；所述控制器用于將轉動傳感器采集的信號傳輸給上位機處理；所述控制器還與所述直線電機相連，以控制直線電機工作；

所述上位機上有平產接生互動軟件，該平產接生互動軟件根據所述胎兒平產接生裝置上的孕婦上半身外形的殼體的相應位置建立VR孕婦仿真模型，從而使得模擬操作人員能夠通過與所述上位機相連接的VR虛擬頭盔在虛擬世界的相應位置處觀看到該VR孕婦仿真模型。

2.根據權利要求1所述的基于VR技術的胎兒平產接生模擬系統，其特征在于：所述模擬子宮內還填充有浸沒模擬胎兒部分的液體，用于模擬羊水。

3.根據權利要求2所述的基于VR技術的胎兒平產接生模擬系統，其特征在于：所述液體為水。

4.根據權利要求1所述的基于VR技術的胎兒平產接生模擬系統，其特征在于：所述球頭與模擬胎兒腳部連接的方式為球頭鉸接。

5.根據權利要求1所述的基于VR技術的胎兒平產接生模擬系統，其特征在于：所述模擬子宮開口處為傾斜向上。

6.根據權利要求1所述的基于VR技術的胎兒平產接生模擬系統，其特征在于：所述控制器為Arduino UNO控制器。

7.根據權利要求1所述的基于VR技術的胎兒平產接生模擬系統，其特征在于：所述轉動角度傳感器為MPU6050，該MPU6050集成了陀螺儀和加速度器。

8.根據權利要求1所述的基于VR技術的胎兒平產接生模擬系統，其特征在于：所述控制器及傳感單元還包括一與所述控制器連接的控制面板。

9.一種采用權利要求1至8任一所述基于VR技術的胎兒平產接生模擬系統的胎兒平產接生模擬方法，其特征在于：包括如下步驟，

S1：啟動胎兒平產接生模擬系統，通過控制面板設置參數，進而由控制器驅動直線電機，設置模擬胎兒離模擬子宮開口的預設距離，上位機的平產接生互動軟件在虛擬世界中建立相應的3D模型，該3D模型包括平產接生平臺模型、VR孕婦仿真模型；

S2：操作模擬人員戴上VR虛擬頭盔，VR虛擬頭盔即可實時顯示步驟S1中建立的3D模型，并在視覺右上角跟隨有菜單選項；

S3：操作模擬人員通過點擊菜單中的說明按鈕，可查看胎兒平產接生各步的具體操作說明，操作模擬人員即可按照說明對VR孕婦仿真模型進行操作，操作過程中轉動角度傳感器檢測操作模擬人員對模擬胎兒頭部的旋轉角度，并將旋轉角度信號經控制器傳輸給上位機，同時直線電機緩慢推動模擬胎兒向著模擬子宮開口移動；

S4：操作模擬人員完成胎兒平產接生操作后，上位機根據操作模擬人員的操作結果，判斷操作模擬人員的整體操作是否符合標準。