[发明专利]虚拟现实康复训练系统及方法

权利要求书

1.一种虚拟现实康复训练系统，其特征在于，包括：运动捕捉设备、可移动设备以及处理设备，所述处理设备安装在所述可移动设备上，构成床旁一体设备，所述处理设备与所述运动捕捉设备连接，其中，

所述运动捕捉设备，连接至患者的肢体，用于实时获取所述患者的肢体动作数据；

所述处理设备包括：数据接收模块、处理模块和显示模块；

所述数据接收模块用于接收所述运动捕捉设备获取的所述肢体动作数据；

所述处理模块用于根据所述肢体动作数据发出驱动信号以驱动三维人物模型的动作变化，以及根据所述肢体动作数据对所述患者的训练情况进行评估，得到评估结果；

所述显示模块用于根据所述驱动信号实时显示所述三维人物模型的动作变化，以及显示所述评估结果；

所述可移动设备包括：设备主体以及连接至所述设备主体下端的可移动机构，所述设备主体上设有高度调节机构，用于调节所述设备主体的高度。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述运动捕捉设备包括四个可穿戴的传感器，分别连接至所述患者的腰部及单侧的肩、肘、腕，用于实时检测所述患者的腰部、肩、肘和腕的角度变化，以获取所述肢体动作数据；所述传感器包括加速计和陀螺仪，其中，所述加速计用于检测连接部位的加速度，所述陀螺仪用于检测连接部位的角速度。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述运动捕捉设备还包括：数据交换模块和电源管理模块，其中，所述数据交换模块用于按照预设的时间间隔向所述处理设备发送所述肢体动作数据，所述电源管理模块用于向所述运动捕捉设备提供电能。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理模块，具体用于将所述肢体动作数据与所述当前训练姿势及当前训练模式下预设的动作数据进行比较，得到所述评估结果；以及在游戏结束后，根据所述患者完成游戏任务的程度，记录所述患者的康复情况；其中，训练姿势包括：卧姿、坐姿和站姿，训练模式包括：被动训练模式、健侧带动患侧训练模式和主动训练模式，所述评估结果包括：训练动作、训练时间、所述患者的动作是否到位、所述患者的动作重复次数、所述患者的动作的速度和/或力量是否达标、得分以及所述患者的活动能力。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述预设的动作数据包括：动作类型、根据所述患者的身体情况设置的肢体在每个方向上的活动范围、动作的重复次数、速度、力量。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述处理模块，具体用于计算当前肢体动作数据对应的坐标值与上次肢体动作数据对应的坐标值的空间距离，将所述空间距离与预设的容差范围进行比较，如果所述空间距离处于所述容差范围之外，则过滤掉所述当前肢体动作数据对应的坐标值；并根据过滤处理后得到的数据发出驱动信号，以驱动所述三维人物模型的动作变化。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：打印设备，连接至所述处理设备，用于打印所述评估结果。

8.一种虚拟现实康复训练方法，基于权利要求1至7中任一项所述的虚拟现实康复训练系统，其特征在于，包括：

处理设备根据输入的信息，确定患者进行训练，并确定当前训练姿势及当前训练模式；

所述处理设备向运动捕捉设备发送数据请求；

所述运动捕捉设备接收到所述数据请求后，获取患者的肢体动作数据，并按照预设的时间间隔向所述处理设备发送所述肢体动作数据；

所述处理设备接收所述肢体动作数据后，根据所述肢体动作数据发出驱动信号，驱动三维人物模型的动作变化并实时显示；以及根据所述肢体动作数据对所述患者的训练情况进行评估并显示评估结果；

在训练结束后，所述处理设备选择难度与所述患者的康复情况匹配的游戏，供所述患者进行训练，并根据所述患者完成游戏任务的程度，记录所述患者的康复情况。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述运动捕捉设备获取患者的肢体动作数据包括：

所述运动捕捉设备实时检测所述患者的腰部及单侧的肩、肘、腕的角度变化，以获取所述肢体动作数据。