[发明专利]用于认知能力提升的交互式辅助干预系统

说明书

本发明提出一种用于认知能力提升的交互式辅助干预系统，包括：外形为立方体的交互装置，该交互装置侧面的四个面上分别具有预设颜色和形状的物块，该交互装置顶面具有触控按钮，该交互装置底面具有彩灯，该交互装置内部具有扬声器、麦克风、运动传感器和控制模块；智能终端，用于生成交互任务，并将该交互任务发送至该控制模块，该控制模块根据该交互任务控制该彩灯的颜色和扬声器的发声内容，在使用者通过该交互装置完成该交互任务的过程中，该控制模块实时获取该触控按钮、该麦克风和该运动传感器采集的交互信号，该智能终端通过分类模型处理该交互信号，得到该使用者的认知能力。

技术领域

本发明涉及认知计算领域，特别涉及一种面向儿童认知能力障碍的交互式辅助干预系统。

背景技术

认知能力包括理解能力、推理能力、判断能力、语言能力和思维能力等，认知能力障碍会体现为智力障碍、学习障碍等多方面异常。认知能力障碍会对患者的社会交往、学习生活、人格建立等多方面造成深远的恶性影响。相关研究表明，注意缺陷多动障碍(Attention Deficit Hyperactivity Disorder，ADHD)、孤独症谱系障碍(AutisticSpectrum Disorder，ASD)、脑性瘫痪、精神分裂症等多种神经和精神类疾病，会导致患者的认知能力障碍。部分心血管疾病(Cerebralvascular Accident，CVA)包括脑卒中等也会引发患者的认知能力障碍。上述部分疾病如ADHD、ASD等在儿童中往往有着高发性，对于儿童的认知能力障碍影响深远并且将持续到成年，对于患儿的学习能力、生活能力乃至成年后的正常社会功能承担、情感表达、经济压力等多方面造成极大的影响。

发明内容

本发明的交互式辅助干预装置和系统能够根据儿童认知发育特点，提供视、听、触等多种交互方式，并将交互场景和认知训练有机结合，引起儿童的兴趣，更有利于提高儿童进行认知训练的积极性、感受性和成就感。让儿童在游戏中完成训练，长期丰富、适量的感觉刺激能促进脑功能的发育，有效地促进儿童的运动、语言、认知及社会适应能力全面发展，从而起到对儿童认知障碍辅助干预的效果。同时，类似于神经调控、人工辅助认知训练等康复治疗方法均需要在医生的全程看护下在医院完成，而交互式系统可布设在学校教室或者拿回家中，足不出户继续康复治疗，既可以减轻患者家庭经济负担，也可为脑性瘫痪等行动不便的患者减少因外出就医不便造成的种种麻烦。另外，本发明将多种干预任务集中在了一个干预装置中，有效丰富了装置的功能性。

具体来说，本发明提出一种用于认知能力提升的交互式辅助干预系统，其中包括：

外形为立方体的交互装置，该交互装置侧面的四个面上分别具有预设颜色和形状的物块，该交互装置顶面具有触控按钮，该交互装置底面具有彩灯，该交互装置内部具有扬声器、麦克风、运动传感器和控制模块；

智能终端，用于生成交互任务，并将该交互任务发送至该控制模块，该控制模块根据该交互任务控制该彩灯的颜色和该扬声器的发声内容，在使用者通过该交互装置完成该交互任务的过程中，该控制模块实时获取该触控按钮、该麦克风和该运动传感器采集的交互信号，该智能终端通过分类模型处理该交互信号，得到该使用者的认知能力。

所述的用于认知能力提升的交互式辅助干预系统，其中该交互装置内还设有震动马达，以在该触控按钮被按下时产生实时的震动反馈。

所述的用于认知能力提升的交互式辅助干预系统，其中该交互任务包括听觉交互、视觉交互和触觉交互的训练任务。

所述的用于认知能力提升的交互式辅助干预系统，其中得到该认知能力的具体过程包括：

获取完成该交互任务的过程中第i秒的运动传感器的交互信号，其中a表示加速度信号、g表示角速度、m表示磁力，x、y和z分别代表空间直角坐标系中横轴方向、纵轴方向和竖轴方向；