[發明專利]一種基于虛擬現實的腰部肌群康復訓練系統

有效

• 申請號: 201711392890.5
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN107899194B
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 馮斌;伍少玲;馬超
• 申請（專利權）人: 廣州博進信息技術有限公司
• 主分類號: A63B23/02
• 分類號: A63B23/02;A63B71/06;A63F13/212;A63F13/25;A63F13/28
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 羅毅萍;李小林

1.一種基于虛擬現實的腰部肌群康復訓練系統，其特征在于，包括：

輸入設備，用于輸入患者信息；所述患者信息包括患者的性別、年齡和腰部肌肉損傷等級；

游戲推送模塊，用于根據所述患者信息從預設的游戲數據庫中推送至少一個游戲角色和至少一款游戲；所述游戲包括游戲場景、游戲難度和游戲關卡；所述游戲關卡設置有不同的運動幅度、運動時間和運動量；

游戲選擇模塊，基于所述患者的選擇操作，從所述至少一個游戲角色中確定訓練角色以及從所述至少一款游戲中確定訓練游戲；

游戲模型生成模塊，用于根據所述訓練游戲從預設的模型數據庫中獲取對應的三維游戲場景和三維人物模型；

動作捕捉設備，連接至患者的肢體，用于實時獲取所述患者的肢體動作數據；

驅動模塊，用于根據所述肢體動作數據發出驅動信號，以驅動所述三維人物模型在所述三維游戲場景中的動作變化；

評估模塊，用于將所述肢體動作數據與預設的標準動作數據進行比對，得到評估數據；所述評估數據用于指示患者的訓練情況；所述評估模塊包括：

比對單元，用于比對所述肢體動作數據與所述預設的標準動作數據之間的相似度，得到相似度值；

通關判定單元，用于在所述相似度值達到預設的相似度閾值時，判定對應的游戲關卡通過；

評估單元，用于根據游戲關卡的通關情況評估所述患者的訓練，得到評估數據；

積分模塊，用于在所述患者通過游戲關卡時，累計所述患者的游戲積分；

關卡調整模塊，用于在預設游戲關卡的游戲積分小于積分閾值時，減少未通過的游戲關卡的運動幅度、運動時間和運動量；

交互頭盔，用于根據所述三維游戲場景產生對應的響應動作，使得所述患者產生與所述響應動作對應的視覺、聽覺或觸覺；所述場景響應動作用于指示所述三維游戲場景中的圖像、聲音和觸碰感。

2.如權利要求1所述的腰部肌群康復訓練系統，其特征在于，所述交互頭盔包括：

虛擬現實眼鏡，設于所述交互頭盔的正面以實時顯示所述三維人物模型在所述三維游戲場景中的動作變化；

兩個立體音響，分別設于所述交互頭盔的兩側以產生所述三維游戲場景中的聲音；

冷風扇，設于所述交互頭盔的頂部以根據所述三維游戲場景中的冷色調場景產生冷風；

暖風扇，設于所述交互頭盔的頂部以根據所述三維游戲場景中的暖色調場景產生暖風；

加濕器，設于所述交互頭盔的底部以根據所述三維游戲場景中天氣濕度信息產生濕氣；

麥克風，設于所述交互頭盔的底部以獲取所述患者的交互語音，使得所述交互語音呈現在所述三維游戲場景中。

3.如權利要求1所述的腰部肌群康復訓練系統，其特征在于，所述評估模塊還包括：

動作調整單元，用于在所述相似度值小于所述預設的相似度閾值時，通過所述交互頭盔顯示所述預設的標準動作數據所對應的標準動作，以使所述患者調整肢體動作。

4.如權利要求1所述的腰部肌群康復訓練系統，其特征在于，所述游戲關卡設置有多種游戲情節，所述游戲情節用于指示游戲積分；

所述系統還包括記錄模塊，用于根據所述患者的通關情況，記錄所述患者的游戲記錄。

5.如權利要求1所述的腰部肌群康復訓練系統，其特征在于，所述動作捕捉設備包括：

數據手套，佩戴于所述患者的手部以檢測所述患者的手部動作變化；

兩個可穿戴傳感器，分別連接至所述患者的肩部和肘部，以檢測所述患者的肩部動作變化和肘部動作變化；

位移傳感器，連接至所述患者的胯部以檢測所述患者的胯部動作變化；

數據采集器，與所述數據手套、所述兩個可穿戴傳感器和所述位移傳感器分別連接，以實時獲取所述患者的肢體動作數據。

6.如權利要求1所述的腰部肌群康復訓練系統，其特征在于，還包括：

表面肌電電極，連接至所述患者的腰部以檢測所述患者的腰部肌肉收縮數據；所述腰部肌肉收縮數據用于指示所述患者的腰部肌肉的收縮時間；

報警模塊，用于在所述收縮時間超過預設時間閾值時，通過所述交互頭盔顯示肌肉疲勞警報。