[發明專利]基于識別屏的雙人互動上肢康復系統及其訓練方法

在審

• 申請號: 202010955057.2
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112076440A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 王俊華;王兆坤
• 申請（專利權）人: 廣州曉康醫療科技有限公司
• 主分類號: A63B23/12
• 分類號: A63B23/12;A63B24/00;A63B71/06;G16H20/30
• 代理公司: 廣州幫專高智知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 44674
• 代理人: 顏德昊

1.一種基于識別屏的雙人互動上肢康復系統，其特征在于，包括識別屏和操作機構，所述識別屏內設有訓練模式選擇模塊、訓練模式生成模塊、識別模塊、虛擬現實互動模塊和評估模塊，其中

訓練模式選擇模塊，用于根據患者的上肢運動功能評定結果，在識別屏上選擇訓練模式；

訓練模式生成模塊，用于根據所選擇的訓練模式，在識別屏上生成虛擬訓練場景和虛擬目標；

操作機構，包括具有不同底部結構的手柄A和手柄B，用于患者A手持手柄A、患者B手持手柄B，根據訓練要求對識別屏上生成的虛擬目標進行操作，完成雙人互動訓練；

識別模塊，用于根據具有不同底部結構的手柄A和手柄B分別與所述識別屏接觸時所返回的坐標值及坐標數量，實時識別并區分手柄A和手柄B，同時計算出手柄A和手柄B在識別屏上的運動數據，所述運動數據包括實時位置信息、運動速度和運動軌跡中的一種或多種；

虛擬現實互動模塊，用于實時獲取雙人分別操作的手柄A及手柄B在識別屏上的運動數據，并根據手柄A及手柄B在識別屏上的運動數據使虛擬目標、虛擬場景與兩手柄之間形成交互，讓兩患者完成雙人互動上肢康復訓練；

評估模塊，用于根據手柄A和手柄B的運動數據和虛擬目標的運動軌跡，分別確定兩患者的失誤區域及相應失誤次數；還用于根據所統計的失誤區域、相應失誤次數及訓練完成情況分別對患者A和患者B的上肢康復訓練情況進行評估；其中，所述失誤區域為患者在識別屏上操作不到位的區域。

2.根據權利要求1所述基于識別屏的雙人互動上肢康復系統，其特征在于，所述識別屏為紅外線屏時，所述手柄A與所述手柄B的底部具有不同數量的孤島式結構，所述孤島式結構上用于與所述識別屏接觸的接觸區域面積均大于預設面積；

所述識別模塊具體用于確定紅外線屏上接觸處所返回的觸摸面積是否大于所述預設面積，是則分別返回該接觸處在紅外線屏上的坐標值；其中，接觸處在紅外線屏上的坐標值為接觸面積中心在所述紅外線屏上的坐標值；所述識別模塊還用于實時統計所返回的坐標數量，并根據所統計的坐標數量及相應坐標值確定手柄A和/或手柄B在紅外線屏上的坐標值，并根據手柄A的坐標值和手柄B在電容屏上的坐標值分別實時計算手柄A和手柄B的運動數據。

3.根據權利要求2所述基于識別屏的雙人互動上肢康復系統，其特征在于，所述識別模塊中，

若同一時刻返回的坐標數量與手柄A中孤島式結構的數量相同，則計算每兩個坐標之間的距離是否在預設距離范圍內，是則確定此時為手柄A在紅外線屏上操作，計算所返回坐標的中心位置為此時手柄A在紅外線屏上的坐標值；

若同一時刻返回的坐標數量與手柄B中孤島式結構的數量相同，則計算每兩個坐標值之間的距離是否在預設距離范圍內，是則確定此時為手柄B在紅外線屏上操作，計算所返回坐標的中心位置為此時手柄B在紅外線屏上的坐標值；

若同一時刻返回的坐標數量為手柄A中孤島式結構與手柄B中孤島式結構的數量之和，則確定此時為手柄A和手柄B同時在紅外線屏上操作，通過遍歷返回的每兩個坐標值之間的距離分別確定此時手柄A和手柄B與紅外線屏接觸時的坐標值。

4.根據權利要求1所述基于識別屏的雙人互動上肢康復系統，其特征在于，所述識別屏為電容屏時，所述手柄A與所述手柄B的底部具有不同數量的觸點結構，其中，同一個手柄的所有觸點結構之間的距離均小于其手柄基座半徑；

所述識別模塊根據電容屏上所返回的接觸坐標，依據同一個手柄在電容屏上的所有接觸點之間的距離均小于該手柄的基座半徑的原則，遍歷同一時刻電容屏上的所有接觸點以對接觸點進行分組；然后根據分組結果計算此時手柄A和手柄B在電容屏上的坐標值，并根據手柄A的坐標值和手柄B在電容屏上的坐標值分別計算手柄A和手柄B的運動數據。

5.根據權利要求4所述基于識別屏的雙人互動上肢康復系統，其特征在于，所述識別模塊中，

當屬于同一組的接觸點數與手柄A底部設置的接觸點結構數量相同，識別為手柄A，計算該組接觸點的中心位置坐標為手柄A在電容屏上的坐標；

當屬于同一組接觸點數與手柄B底部設置的接觸點結構數量相同，識別為手柄B，計算該組接觸點的中心位置坐標為手柄B在電容屏上的坐標。