[發明專利]一種基于動作捕捉系統的穿戴式推拿教學輔助系統

在審

• 申請號: 202010600181.7
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111739393A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 步凡;師彬;王丹丹;任鵬程;孫樹旺
• 申請（專利權）人: 山東省醫藥生物技術研究中心（山東省病毒研究所）
• 主分類號: G09B23/28
• 分類號: G09B23/28
• 代理公司: 濟南智本知識產權代理事務所(普通合伙) 37301
• 代理人: 張平平;于志波

本發明公開了一種基于動作捕捉系統的穿戴式推拿教學輔助系統，包括動作捕捉系統、外骨骼設備、數據處理系統及教學假人，所述動作捕捉系統包括傳感器模塊、數據收集模塊、數據緩存模塊、微處理器和數模轉換器，所述外骨骼設備穿戴在人體的雙臂及腰背上，所述動作捕捉系統實時采集穿戴者在三維空間內各方向上對教學假人上的運動信息并傳輸至數據處理系統，所述外骨骼設備能夠接收以及輸出所述動作捕捉系統所捕捉到的動作信息，所述數據處理系統包括互相連接的I/O模塊和處理器芯片，所述處理器芯片連接遠程控制電腦，教學假人包括傳感器模塊、數據收集模塊、數據緩存模塊、微處理器和數模轉換器，與數據處理系統連接。

技術領域

本發明涉及醫療器械領域,尤其涉及一種基于動作捕捉系統的穿戴式推拿教學輔助系統。

背景技術

如今中醫推拿及正骨行業從業人員需求很大,技術水平良莠不齊，治療手法需要從業人員自主進行觀摩體會，模仿試練,這是一個緩慢的過程，且模仿程度無法保證外在架勢和內在發力與被模仿者的高度統一,初學者難以理解手法應有的作用效果及手法外在架勢與內在發力間的聯系，錯誤的手法作用效果往往療效不佳，而錯誤的外在架勢與內在發力，有時會甚至損傷自身身體。本發明可以很好的幫助中醫推拿及正骨從業人員更加迅速、標準、主觀的學習體會治療手法，提高效率、療效和安全性。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足，提供一種基于動作捕捉系統的穿戴式推拿教學輔助系統。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案為：一種基于動作捕捉系統的穿戴式推拿教學輔助系統，包括動作捕捉系統、外骨骼設備、數據處理系統及教學假人，所述動作捕捉系統包括傳感器模塊、數據收集模塊、數據緩存模塊、微處理器和數模轉換器，所述外骨骼設備穿戴在人體的雙臂及腰背上，所述動作捕捉系統實時采集穿戴者在三維空間內各方向上對教學假人上的運動信息并傳輸至數據處理系統，所述外骨骼設備能夠接收以及輸出所述動作捕捉系統所捕捉到的動作信息，所述數據處理系統包括互相連接的I/O模塊和處理器芯片，所述處理器芯片連接遠程控制電腦，教學假人包括傳感器模塊、數據收集模塊、數據緩存模塊、微處理器和數模轉換器，與數據處理系統連接。

所述外骨骼裝置為雙臂及腰背部提供三自由度輔助運動，其包括馬達及編碼器。

所述教學假人上的傳感器模塊設置在教學假人本體的各穴位以及脊柱所在部位。

所述傳感器模塊能夠收集人體對其的按摩推拿產生的壓力數值，并將數值傳輸至外骨骼設備，教學假人上的傳感器模塊所收集到的壓力數值與動作捕捉系統所收集的三維空間運動信息相結合，指導學習者進行模擬訓練。

所述數據處理系統還包括施教者信息模塊和學習者模塊。

當外骨骼設備穿戴在施教者身體上時，所述動作捕捉系統所捕捉到的信息以及教學假人所采集的數據均整合在施教者信息模塊中進行處理，并將處理過后的信息數據傳輸至學習者模塊。

當外骨骼設備穿戴在學習者身體上時，所述動作捕捉系統所捕捉到的信息以及教學假人所采集的數據均整合在學習者模塊中處理，并與施教者信息模塊中傳輸來的信息進行對比，給予學習者施力以及動作的實時指導。

所述外骨骼設備上還設置攝像頭，對采集的圖像進行收集傳輸，所述外骨骼設備上設置警示模塊，所述警示模塊為語音提示，用來提醒學習者調整姿勢以及發力。

所述外骨骼設備上還設置IMU傳感器，IMU傳感器是慣性測量單元的簡稱，是測量物體三軸姿態角(或角速率)以及加速度的裝置，為了提高可靠性，還可以為外骨骼設備配備多個IMU傳感器，測量外骨骼設備在三維空間中的角速度和加速度，并以此解算出外骨骼設備的姿態。