[發(fā)明專利]一種基于虛擬現(xiàn)實的雙手協(xié)調(diào)性增強系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010127519.1
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111312363A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設計）人: 龍錦益;肖汕;蔡秋雯
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: G16H20/30
• 分類號: G16H20/30
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種基于虛擬現(xiàn)實的雙手協(xié)調(diào)性增強系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括訓練模式管理模塊、模型管理模塊、場景管理模塊、訓練管理模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、系統(tǒng)配置管理模塊；其中

所述訓練模式管理模塊用于提供雙手協(xié)調(diào)控制能力的模式；

所述場景選擇模塊用于提供不同的應用場景，根據(jù)用戶不同的需求，轉換不同的應用場景，通過多種不同的應用場景給予用戶不同的沉浸式體驗；

所述模型管理模塊用于提供不同的實體模型，根據(jù)不同的需求，選擇不同的實體模型，增強用戶體驗；

所述訓練管理模塊用于是對訓練任務的分配和管理，并采集不同的指標數(shù)據(jù)；

所述數(shù)據(jù)分析模塊式對訓練管理模塊中采集到的不同指標數(shù)據(jù)進行比較分析；

所述系統(tǒng)配置管理模塊用于是對文件輸出路徑和配置參數(shù)進行管理。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于虛擬現(xiàn)實的雙手協(xié)調(diào)性增強系統(tǒng)，其特征在于，所述訓練模式管理模塊包括雙手繪圖康復訓練模式和手指康復訓練模式；

所述雙手繪圖康復訓練模式，是通過指引運動偏癱患者在不同的虛擬現(xiàn)實場景中進行雙手和/或單手繪圖運動康復練習，以達到康復效果；

所述的手指康復訓練模式，是通過指引運動偏癱患者在不同的虛擬現(xiàn)實場景中進行手指按鍵訓練，以達到手指康復以及提升協(xié)調(diào)控制能力的效果。

3.根據(jù)權利要求1所述的基于虛擬現(xiàn)實的雙手協(xié)調(diào)性增強系統(tǒng)，其特征在于，所述場景選擇模塊主要包括敞闊明亮的教室、舒適溫馨的房間、遼闊的大草原和科幻的外太空四種應用場景。

4.根據(jù)權利要求1所述的基于虛擬現(xiàn)實的雙手協(xié)調(diào)性增強系統(tǒng)，其特征在于，所述模型管理模塊提供抽象的科幻模型、多種不同膚色的人種模型和方塊卡通人模型三種實體模型。

5.根據(jù)權利要求1所述的基于虛擬現(xiàn)實的雙手協(xié)調(diào)性增強系統(tǒng)，其特征在于，所述訓練管理模塊包括訓練任務生成、行為指標參數(shù)和生理指標參數(shù)采集；

所述訓練任務生成是系統(tǒng)通過行走和抓取任務讓體驗者進行一個適應過程；根據(jù)不同的訓練模式，生成不同的訓練任務；

所述行為指標參數(shù)采集及其分析是通過追蹤HI-5運動手套各個傳感器映射在unity3D中的位置坐標來進行各個行為數(shù)據(jù)采集；其中行為指標參數(shù)包括人體反應時間、雙手完成任務所用時長、任務得分與雙手協(xié)調(diào)程度；

所述的生理指標參數(shù)采集及其分析是通過32通道的腦電帽進行采集；其中生理指標參數(shù)包括聚類系數(shù)、特征路徑長度、全局效率與局部效率。

6.根據(jù)權利要求1所述的基于虛擬現(xiàn)實的雙手協(xié)調(diào)性增強系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)分析模塊主要是通過Matlab對采集到的行為數(shù)據(jù)及生理數(shù)據(jù)進行分析；

所述的生理數(shù)據(jù)分析需通過初步的預處理；如濾波、偽跡去除、平均參考、壞道去除，其中濾波：是根據(jù)需要，選取不同頻段的波形；平均參考：將所有導聯(lián)的數(shù)據(jù)疊加取平均后，用各個導聯(lián)的數(shù)據(jù)減去所得到的平均值。壞道去除：將不需要的電極信號可進行去除處理；偽跡去除：利用獨立成分分析的方法，對記錄的含有偽跡的腦電信號進行成分的分解，剔除含有偽跡的成分，將剩下的成分進行逆運算得到干凈的腦電信號。

7.根據(jù)權利要求1所述的基于虛擬現(xiàn)實的雙手協(xié)調(diào)性增強系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)配置管理主要包括文件輸出路徑選擇和配置參數(shù)管理；

所述文件輸出路徑選擇主要是針對進行康復訓練前后指標對比EXCEL表格的存放路徑的選擇管理；

所述配置參數(shù)管理是針對系統(tǒng)在window平臺下運行的參數(shù)設定，其參數(shù)包括：系統(tǒng)分辨率、全屏與否、圖像質(zhì)量、顯示器選擇。