[發(fā)明專(zhuān)利]康復(fù)運(yùn)動(dòng)的訓(xùn)練系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711285836.0
• 申請(qǐng)日: 2017-12-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107982898B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李傳華;史宏超;殳峰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘇州脈吉醫(yī)療技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): A63B71/06
• 分類(lèi)號(hào): A63B71/06;G16H20/30;G16H40/67
• 代理公司: 上海弼興律師事務(wù)所 31283
• 代理人: 薛琦;李夢(mèng)男

1.一種康復(fù)運(yùn)動(dòng)的訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于，所述訓(xùn)練系統(tǒng)包括：第一姿態(tài)傳感器、第二姿態(tài)傳感器、第三姿態(tài)傳感器和控制器；

所述第一姿態(tài)傳感器固定于人體的軀干部分，所述第二姿態(tài)傳感器固定于人體的大腿，所述第三姿態(tài)傳感器固定于人體的小腿；

所述第一姿態(tài)傳感器用于獲取人體姿態(tài)的第一四元數(shù)并發(fā)送至所述控制器；

所述第二姿態(tài)傳感器用于獲取人體姿態(tài)的第二四元數(shù)并發(fā)送至所述控制器；

所述第三姿態(tài)傳感器用于獲取人體姿態(tài)的第三四元數(shù)并發(fā)送至所述控制器；

所述控制器分別將所述第一四元數(shù)、所述第二四元數(shù)和所述第三四元數(shù)轉(zhuǎn)換為慣導(dǎo)坐標(biāo)系下的不同旋轉(zhuǎn)順序的歐拉角信息，并根據(jù)所述歐拉角信息判斷人體的當(dāng)前體位；

當(dāng)人體處于標(biāo)準(zhǔn)站立位時(shí)，所述第一姿態(tài)傳感器、所述第二姿態(tài)傳感器和所述第三姿態(tài)傳感器的機(jī)體坐標(biāo)系的Y軸與慣導(dǎo)坐標(biāo)系的Z軸重合；

所述控制器包括歐拉角轉(zhuǎn)換單元和判斷單元；

所述訓(xùn)練系統(tǒng)還包括顯示器和提醒裝置；

所述顯示器用于顯示標(biāo)準(zhǔn)體位；

所述歐拉角轉(zhuǎn)換單元分別將所述第一四元數(shù)、第二四元數(shù)和第三四元數(shù)轉(zhuǎn)化為慣導(dǎo)坐標(biāo)系下的第一旋轉(zhuǎn)順序的第一歐拉角信息、第二歐拉角信息和第三歐拉角信息，以及分別將第二四元數(shù)和第三四元數(shù)轉(zhuǎn)化為慣導(dǎo)坐標(biāo)系下的第二旋轉(zhuǎn)順序的第四歐拉角信息和第五歐拉角信息；

當(dāng)所述標(biāo)準(zhǔn)體位為站立位或倒立位時(shí)，所述判斷單元用于判斷第一自轉(zhuǎn)角、第二自轉(zhuǎn)角和第三自轉(zhuǎn)角與第一標(biāo)準(zhǔn)自轉(zhuǎn)角的差值是否均在第一閾值范圍內(nèi)；

當(dāng)所述標(biāo)準(zhǔn)體位為側(cè)臥位時(shí)，所述判斷單元用于判斷第二自轉(zhuǎn)角和第三自轉(zhuǎn)角與第二標(biāo)準(zhǔn)自轉(zhuǎn)角的差值是否均在第二閾值范圍內(nèi)；

當(dāng)所述標(biāo)準(zhǔn)體位為仰臥位或俯臥位時(shí)，所述判斷單元用于判斷第四自轉(zhuǎn)角和第五自轉(zhuǎn)角與第三標(biāo)準(zhǔn)自轉(zhuǎn)角的差值是否均在第三閾值范圍內(nèi)；

當(dāng)所述標(biāo)準(zhǔn)體位為跪立位時(shí)，所述判斷單元用于判斷第二自轉(zhuǎn)角與第四標(biāo)準(zhǔn)自轉(zhuǎn)角的差值是否在第四閾值范圍內(nèi)，且第五自轉(zhuǎn)角與第五標(biāo)準(zhǔn)自轉(zhuǎn)角的差值是否在第四閾值范圍內(nèi)；

當(dāng)所述標(biāo)準(zhǔn)體位為坐立位時(shí)，所述判斷單元用于判斷第四自轉(zhuǎn)角與第六標(biāo)準(zhǔn)自轉(zhuǎn)角的差值是否在第五閾值范圍內(nèi)，且第三自轉(zhuǎn)角與第七標(biāo)準(zhǔn)自轉(zhuǎn)角的差值是否在第五閾值范圍內(nèi)；

當(dāng)所述判斷單元判斷為否時(shí)，所述提醒裝置提示報(bào)警信息；

所述第一歐拉角信息包括第一自轉(zhuǎn)角，所述第二歐拉角信息包括第二自轉(zhuǎn)角，所述第三歐拉角信息包括第三自轉(zhuǎn)角，所述第四歐拉角信息包括第四自轉(zhuǎn)角，所述第五歐拉角信息包括第五自轉(zhuǎn)角；

所述第一標(biāo)準(zhǔn)自轉(zhuǎn)角、所述第三標(biāo)準(zhǔn)自轉(zhuǎn)角、所述第五標(biāo)準(zhǔn)自轉(zhuǎn)角和所述第六標(biāo)準(zhǔn)自轉(zhuǎn)角均為±90°；所述第二標(biāo)準(zhǔn)自轉(zhuǎn)角為0°或180°；所述第四標(biāo)準(zhǔn)自轉(zhuǎn)角和所述第七標(biāo)準(zhǔn)自轉(zhuǎn)角均為90°。

2.如權(quán)利要求1所述的訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器還包括計(jì)算單元；

當(dāng)所述判斷單元判斷為是時(shí)，所述顯示器還用于顯示標(biāo)準(zhǔn)訓(xùn)練動(dòng)作；

所述計(jì)算單元用于根據(jù)所述第一四元數(shù)和/或所述第二四元數(shù)和/或所述第三四元數(shù)計(jì)算康復(fù)運(yùn)動(dòng)參數(shù)；

所述判斷單元還用于判斷各個(gè)康復(fù)運(yùn)動(dòng)參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)訓(xùn)練動(dòng)作的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)參數(shù)的差值是否在第六閾值范圍內(nèi)。

3.如權(quán)利要求2所述的訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于，所述康復(fù)運(yùn)動(dòng)參數(shù)包括以下參數(shù)中的至少一種：

主角度、偏移角度、旋轉(zhuǎn)角度和關(guān)節(jié)夾角。

4.如權(quán)利要求2所述的訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于，所述訓(xùn)練系統(tǒng)還包括云服務(wù)器；

所述云服務(wù)器與所述顯示器連接；

所述云服務(wù)器用于存儲(chǔ)所述標(biāo)準(zhǔn)體位的圖像數(shù)據(jù)、所述第一標(biāo)準(zhǔn)自轉(zhuǎn)角、所述第二標(biāo)準(zhǔn)自轉(zhuǎn)角、所述第三標(biāo)準(zhǔn)自轉(zhuǎn)角、所述第四標(biāo)準(zhǔn)自轉(zhuǎn)角、所述第五標(biāo)準(zhǔn)自轉(zhuǎn)角、所述第六標(biāo)準(zhǔn)自轉(zhuǎn)角、所述第七標(biāo)準(zhǔn)自轉(zhuǎn)角、所述標(biāo)準(zhǔn)訓(xùn)練動(dòng)作的圖像數(shù)據(jù)和所述標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)參數(shù)；

和/或，所述云服務(wù)器與所述控制器連接；

所述云服務(wù)器用于存儲(chǔ)人體的訓(xùn)練數(shù)據(jù)；

所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)包括以下參數(shù)中的至少一種：

所述第一四元數(shù)、所述第二四元數(shù)、所述第三四元數(shù)和訓(xùn)練時(shí)間；

和/或，所述控制器與所述顯示器連接；

所述控制器還用于根據(jù)所述第一四元數(shù)、所述第二四元數(shù)和所述第三四元數(shù)生成人體的當(dāng)前訓(xùn)練動(dòng)作的圖像數(shù)據(jù)；

所述顯示器還用于顯示所述當(dāng)前訓(xùn)練動(dòng)作的圖像數(shù)據(jù)。