[发明专利]混合现实全息头显四肢和脊柱运动康复系统及方法

权利要求书

1.一种混合现实全息头显四肢和脊柱运动康复系统，其特征在于：包括：

四肢及脊柱关节运动数据采集模块，该采集模块采用体感设备；

游戏场景图像引擎模块，采用Unity引擎；

人机交互模块，采用混合现实全息头显设备；

数据处理及反馈模块，采用PC计算机，所述体感设备使用有线电缆连接PC计算机进行数据通讯，混合现实全息头显设备使用无线网络与PC计算机进行数据通讯；

所述四肢及脊柱关节运动数据采集模块采集追踪患者的四肢及脊柱骨骼关节位置及状态的运动数据，并传输至数据处理及反馈模块，经运动学算法处理所述采集运动数据，反馈至图像引擎，由图像引擎在所述人机交互模块采用的混合现实全息头显设备混合现实场景中产生游戏动态效果。

2.根据权利要求1所述的合现实全息头显四肢和脊柱运动康复系统，其特征在于：所述体感设备追踪患者的骨骼关节动作状态，并且不用穿戴额外的其他数据采集传感器部件。

3.根据权利要求1所述的混合现实全息头显四肢和脊柱运动康复系统，其特征在于：所述混合现实全息头显设备为无线设备，不需要连接与外部连接线缆，所创造的混合现实环境使身处其中的患者并未与周围的真实世界相分离，患者可以以更加自然的方式与真实世界及虚拟物体进行人机交互完成康复训练。

4.根据权利要求1所述的混合现实全息头显四肢和脊柱运动康复系统，其特征在于：所述混合现实全息头显设备中有不同运动康复训练场景，所述运动康复训练场景依据患者康复阶段设置不同的难度阶段，所述难度阶段由动作幅度决定，由医师指导患者依据康复阶段进行选择。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的混合现实全息头显四肢和脊柱运动康复系统，其特征在于：还包括：

用户服务模块，所述用户服务模块用于录入患者和所属医师的基础信息，用以患者登录系统运动并记录存储运动数据对患者进行评估并向患者给出康复建议。所述运动数据包括患者使用系统运动的时间、四肢及脊柱运动位移，次数，速度及力量。

6.根据权利要求5所述的混合现实全息头显四肢和脊柱运动康复系统，其特征在于：还包括：登录模块，所述登录模块为患者及医师生成相应的登录账号，根据账户权限，远程实时查看相应训练数据及评估结果。

7.一种混合现实全息头显四肢和脊柱运动康复训练方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：安装部署好四肢及脊柱追踪的体感设备，使体感设备可以正确追踪患者的骨骼关节位置及运动状态，并将采集的信息数据进行数据处理及反馈；

步骤S2：通过运动学算法计算患者动作是否符合难度阶段的动作幅度标准，若达到难度阶段的动作幅度标准，反馈数据至图像引擎并在混合现实全息头显混合现实环境中产生动态效果，生成虚拟武器攻击混合现实场景中的虚拟生物；

步骤S3：若患者完成了所述混合现实全息头显设备中选定的运动康复训练场景所设定的阶段训练目标，则当前康复训练难度阶段完成，后续可依据医嘱进行其他难度阶段的训练。

8.根据权利要求7所述的混合现实全息头显四肢和脊柱运动康复评估和训练方法，其特征在于，还包括：步骤S4：患者及医师可登录相应账号，根据账户权限，远程实时查看相应训练数据及评估结果。

9.根据权利要求7所述的混合现实全息头显四肢和脊柱运动康复训练方法，其特征在于，步骤S1中还包括：采集追踪患者的四肢及脊柱骨骼关节位置及状态的运动数据，并传输至数据处理及反馈模块，经运动学算法处理所述采集运动数据，反馈至图像引擎，由图像引擎在所述人机交互模块采用的混合现实全息头显设备混合现实场景中产生游戏动态效果。

10.根据权利要求7所述的混合现实全息头显四肢和脊柱运动康复训练方法，其特征在于，所述混合现实全息头显设备中有不同运动康复训练场景，所述运动康复训练场景依据患者康复阶段设置不同的难度阶段，所述难度阶段由动作幅度决定，由医师指导患者依据康复阶段进行选择。