[发明专利]一种基于虚拟现实的腰部肌群康复训练系统

权利要求书

1.一种基于虚拟现实的腰部肌群康复训练系统，其特征在于，包括：

输入设备，用于输入患者信息；所述患者信息包括患者的性别、年龄和腰部肌肉损伤等级；

游戏推送模块，用于根据所述患者信息从预设的游戏数据库中推送至少一个游戏角色和至少一款游戏；所述游戏包括游戏场景、游戏难度和游戏关卡；所述游戏关卡设置有不同的运动幅度、运动时间和运动量；

游戏选择模块，基于所述患者的选择操作，从所述至少一个游戏角色中确定训练角色以及从所述至少一款游戏中确定训练游戏；

游戏模型生成模块，用于根据所述训练游戏从预设的模型数据库中获取对应的三维游戏场景和三维人物模型；

动作捕捉设备，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；

驱动模块，用于根据所述肢体动作数据发出驱动信号，以驱动所述三维人物模型在所述三维游戏场景中的动作变化；

评估模块，用于将所述肢体动作数据与预设的标准动作数据进行比对，得到评估数据；所述评估数据用于指示患者的训练情况；所述评估模块包括：

比对单元，用于比对所述肢体动作数据与所述预设的标准动作数据之间的相似度，得到相似度值；

通关判定单元，用于在所述相似度值达到预设的相似度阈值时，判定对应的游戏关卡通过；

评估单元，用于根据游戏关卡的通关情况评估所述患者的训练，得到评估数据；

积分模块，用于在所述患者通过游戏关卡时，累计所述患者的游戏积分；

关卡调整模块，用于在预设游戏关卡的游戏积分小于积分阈值时，减少未通过的游戏关卡的运动幅度、运动时间和运动量；

交互头盔，用于根据所述三维游戏场景产生对应的响应动作，使得所述患者产生与所述响应动作对应的视觉、听觉或触觉；所述场景响应动作用于指示所述三维游戏场景中的图像、声音和触碰感。

2.如权利要求1所述的腰部肌群康复训练系统，其特征在于，所述交互头盔包括：

虚拟现实眼镜，设于所述交互头盔的正面以实时显示所述三维人物模型在所述三维游戏场景中的动作变化；

两个立体音响，分别设于所述交互头盔的两侧以产生所述三维游戏场景中的声音；

冷风扇，设于所述交互头盔的顶部以根据所述三维游戏场景中的冷色调场景产生冷风；

暖风扇，设于所述交互头盔的顶部以根据所述三维游戏场景中的暖色调场景产生暖风；

加湿器，设于所述交互头盔的底部以根据所述三维游戏场景中天气湿度信息产生湿气；

麦克风，设于所述交互头盔的底部以获取所述患者的交互语音，使得所述交互语音呈现在所述三维游戏场景中。

3.如权利要求1所述的腰部肌群康复训练系统，其特征在于，所述评估模块还包括：

动作调整单元，用于在所述相似度值小于所述预设的相似度阈值时，通过所述交互头盔显示所述预设的标准动作数据所对应的标准动作，以使所述患者调整肢体动作。

4.如权利要求1所述的腰部肌群康复训练系统，其特征在于，所述游戏关卡设置有多种游戏情节，所述游戏情节用于指示游戏积分；

所述系统还包括记录模块，用于根据所述患者的通关情况，记录所述患者的游戏记录。

5.如权利要求1所述的腰部肌群康复训练系统，其特征在于，所述动作捕捉设备包括：

数据手套，佩戴于所述患者的手部以检测所述患者的手部动作变化；

两个可穿戴传感器，分别连接至所述患者的肩部和肘部，以检测所述患者的肩部动作变化和肘部动作变化；

位移传感器，连接至所述患者的胯部以检测所述患者的胯部动作变化；

数据采集器，与所述数据手套、所述两个可穿戴传感器和所述位移传感器分别连接，以实时获取所述患者的肢体动作数据。

6.如权利要求1所述的腰部肌群康复训练系统，其特征在于，还包括：

表面肌电电极，连接至所述患者的腰部以检测所述患者的腰部肌肉收缩数据；所述腰部肌肉收缩数据用于指示所述患者的腰部肌肉的收缩时间；

报警模块，用于在所述收缩时间超过预设时间阈值时，通过所述交互头盔显示肌肉疲劳警报。