[发明专利]一种基于云平台的便携式人体平衡能力评测与训练系统

权利要求书

1.本发明公开了一种基于云平台的便携式人体平衡能力评测与训练系统，其结构包括平衡台模块，云平台模块，移动端显示模块，其特征在于：平衡台模块由平衡板、惯性传感器组成；云平台模块位于远程服务器端，用来分析平衡台模块采集到的姿态数据，给出人体平衡能力评价结果，实时记录和保存用户数据，可供医师和使用者实时查询记录，并且装有基于Unity软件设计评测和训练用的虚拟现实游戏，用于提供训练场景；移动端显示模块由一部手机、VR头盔设备组成，手机安装有基于Android Studio软件自制的移动端APP，供使用者、医师和使用者家属操作，VR头盔具有麦克风与耳机，可以实现多人训练的远程语音交流，克服训练过程的乏味性。

2.权利要求1所述的一种基于云平台的便携式人体平衡能力评测与训练系统的评测方案是基于无线通信，云平台模块设计的虚拟现实游戏可投屏到手机上，并将手机放入VR头盔中，使用者佩戴VR头盔，并直立于平衡板上，完成相应的虚拟现实任务，平衡台模块可实时采集姿态信息，以无线网络形式发送数据给云平台模块；云平台模块根据力矩平衡原理，求解人体地表重心变化，基于低频段功率谱密度百分比的人体平衡能力评估方法，给出测评结果，供医师和使用者在移动端APP上查看，并存储使用者的信息。

3.权利要求1所述的一种基于云平台的便携式人体平衡能力评测与训练系统的训练方案，其特征在于：该基于虚拟现实技术，在云平台上设计有高沉浸感的训练游戏，使用者站立于平衡台上，通过主动控制自身重心变化，来控制虚拟场景中虚拟角色的运动，实现人体平衡能力的单人训练，如虚拟场景中的赛车游戏，使用者主动控制自身重心变化，驱动虚拟赛车加减速、左右变道，躲避障碍物；每次游戏训练结果按时间评价，若使用者能够在规定的游戏时间内通过终点，则训练结果记为优，若使用者在规定的游戏时间内完成了关卡的百分之八十以上，则记为良，若使用者在规定的时间内完成了关卡的百分之六十以上，则记为好，若使用者在规定的时间内完成了关卡的百分之六十以下，则记为差。

4.权利要求1所述的云平台上开发有基于unity3D软件的训练游戏，通过无线网络方式通信，使系统可以实现单人训练、远程多人对抗训练、医生辅助患者训练以及家属陪伴患者康复训练的人体平衡能力训练模式，充分调动使用者主动参与人体平衡评测与训练的积极性。

5.权利要求1所述的移动端显示模块的移动端APP，其特征在于：通过Android Studio工具开发用于医师、使用者和患者家属使用的手机APP，用户在打开手机APP时根据自身选择不同的角色，登录到不同的用户模式（医师、使用者和患者家属），用户可查询医师发布训练计划，并可选择多种游戏模式（单人训练、多人对抗训练）来进行人体平衡能力的评测与训练；家属也可实时查看患者训练进度，选择家属陪伴患者康复训练模式，帮助患者在家中实现人体平衡能力的训练；医师也可实时查询使用者的训练记录和评价结果，修改训练计划，来提升训练效果；基于云平台，手机APP还可实现3D游戏场景显示，手机放入VR头盔后，提供高沉浸感的人体平衡虚拟现实训练场景。