[发明专利]一种基于虚拟现实技术的医疗交互系统

说明书

本申请公开了一种基于虚拟现实技术的医疗交互系统，包括摄像装置，用于获取用户真实场景信息，并发送至计算机设备；触觉手套，用于根据虚拟对象和用户手部的操作动作信息计算用户手部预施加的力量数据，并根据该数据控制触觉手套向用户手部做出真实反馈；将操作动作信息发送至计算机设备；虚拟现实设备，用于采集用户头部数据，并将发送至计算机设备；接收计算机设备发送的虚拟场景信息，并更新显示虚拟场景；计算机设备，用于接收真实场景信息、操作动作信息、头部数据，并根据此和虚拟对象实时计算虚拟场景信息，并将此发送至虚拟现实设备。通过虚拟现实设备与触觉手套的交互通信可使用户根据触觉手套的真实反馈实现对实际医疗场景的精准捕捉。

技术领域

本发明涉及虚拟现实交互技术应用领域，特别涉及一种基于虚拟现实技术的医疗交互系统。

背景技术

虚拟现实技术又称之为VR(Virtual Reality)技术，该技术已在医学虚拟手术、远程医疗等方面实现了应用，尤其在虚拟现实沉浸感显示和虚拟操控方面都取得了显著进展，现有VR系统大多具备视觉和听觉这两方面功能，但缺乏触觉反馈功能，因此缺乏人机交互体验。

触觉手套又称为VR触觉手套、VR数据手套、VR体感手套或VR医疗手套，国内对于触觉手套的研究起步较晚，并且大部分触觉交互设备主要面向移动终端应用或以力反馈装置的方式实现，在与虚拟现实技术相结合的领域还未有相关方案提出。

在医疗领域，对于病人行动困难、触觉反应迟钝等病症，目前存在的治疗方式往往是在专业人士的陪同下进行简单基础的康复治疗，并不能加强病人的主观意识，且代入感不强，因此，如何通过穿戴VR触觉手套与虚拟现实设备实现交互通信，以及通过VR触觉手套对病人的每一步动作都做出反馈来直观便捷地让病人体会周围事物，完成康复训练是目前要亟待解决的问题。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种基于虚拟现实技术的医疗交互系统，解决目前缺乏通过虚拟现实设备与触觉手套的交互通信使用户根据触觉手套的真实反馈实现实际医疗场景中对目标的精准捕捉以达到康复治疗或技能培训的目的。

本申请提供一种基于虚拟现实技术的医疗交互系统，包括：

摄像装置，用于获取用户的真实场景信息，并发送至计算机设备；

触觉手套，用于根据虚拟对象和用户手部的操作动作信息计算用户手部预施加的力量数据，并根据所述力量数据控制触觉手套向用户手部做出真实反馈；将所述操作动作信息发送至计算机设备；

虚拟现实设备，用于采集用户的头部数据，并将所述头部数据发送至计算机设备；接收计算机设备发送的虚拟场景信息，并更新显示的虚拟场景；

计算机设备，用于接收所述真实场景信息、操作动作信息、头部数据，并根据所述真实场景信息、操作动作信息、头部数据和虚拟对象实时计算虚拟场景信息，将计算获得的虚拟场景信息发送至虚拟现实设备。

进一步的，所述操作动作信息包括手部位置数据、手部转动数据和/或手指弯曲数据。

进一步的，所述触觉手套包括：

手套本体、至少一个应变传感器、控制器和至少一个气动执行器；

所述应变传感器，用于检测手套形变，并将测得信号发送给所述控制器，

所述控制器通过信号线分别与手套上的应变传感器电连接，所述控制器用于接收各个应变传感器发送的感应信号，并向所述气动执行器输出控制信号，

所述气动执行器用于接收所述控制器的控制信号，并根据所述控制信号执行控制动作。

进一步的，所述气动执行器包括气泵和若干气囊，所述气泵根据所述控制信号控制所述气囊的充气和放气。

优选的，所述气囊的直径为10mm，气囊的进气口直径为2mm。