[发明专利]一种智能交互式运动人体减压方法及装置

权利要求书

1. 一种智能交互式运动人体减压方法，其特征在于，包括如下步骤：

S01、基准确认

采集正确人体姿态下的基准数据，得到第一坐标信息；

用户在智能交互式运动人体减压装置正前方时，其头部朝向身体正前方，眼睛水平直视前方，躯干保持与地面垂直，脊柱处于中立位，保持正常的曲度和平衡状态，其双肩自然下垂且双肩与水平面平行，此时用户的姿态即为正确人体姿态；

在用户处于正确人体姿态下时，将用户双眼连线中间点设为第一坐标原点，建立第一空间直角坐标系，3个坐标轴分别为X轴、Y轴、Z轴；将用户右眼在第一坐标原点所在水平面的投影点记为X轴正值点，以第一坐标原点到X轴正值点的方向为X轴正值方向，沿水平面方向设置Y轴，沿垂直于水平面方向设置Z轴；

通过姿态信息采集装置采集用户人体骨骼关键点在第一空间直角坐标系中的三维坐标，将所得的坐标记为第一坐标信息；

S02、显示器第一位置定义

将显示器工作面中心点移动到第一坐标信息中用户双眼连线中间点的同样高度，显示器工作面位于用户双眼正前方，双眼连线中间点与显示器工作面中心点的距离为第一设定值，将此时显示器的位置定义为显示器第一位置；显示器达到第一位置后，进行第一运动；

S03、第一阈值判断

在显示器进行第一运动过程中，通过姿态信息采集装置判断用户的姿态是否超出第一阈值；若用户的姿态超出第一阈值，则控制显示器回到显示器第一位置；若用户的姿态处于第一阈值范围内，则显示器进行第一运动；

S04、二次判断

当显示器回到显示器第一位置后，用姿态信息采集装置捕捉用户此时的人体姿态；若用户此时的人体姿态处于正确人体姿态的第一阈值范围内，则显示器进行第一运动；若用户此时的人体姿态超出正确人体姿态的第一阈值范围，则进行步骤S05；

S05、显示器反向运动

以建立的第一空间直角坐标系形成8个卦限，这些卦限内的任意一点坐标（x1,y1,z1）中的x1、y1、z1数值均不为0；第一空间直角坐标系的X轴与Y轴、X轴与Z轴、Y轴与Z轴形成3个平面，每个平面有4个象限，这些象限内的任意一点坐标（x2,y2,z2）中的x2、y2、z2中的一个值为0；第一空间直角坐标系的X轴正负半轴、Y轴正负半轴、Z轴正负半轴形成6个半轴，这些半轴内的任意一点坐标（x3,y3,z3）中的x3、y3、z3中的两个值为0；

判断用户此时双眼连线中间点所处第一空间直角坐标系内的区域，将此区域记为第一区域；将此时用户双眼连线中间点在第一空间直角坐标系内的坐标设为P1（a,b,c）；

以显示器处于显示器第一位置时，将显示器工作面的中心点设为第二坐标原点，建立第二空间直角坐标系；所述第二空间直角坐标系的X'轴、Y'轴、Z'轴分别与第一空间直角坐标系的X轴、Y轴、Z轴对应平行设置，所述第一空间直角坐标系内X轴的正值方向与第二空间直角坐标系内X'轴的正值方向相同；

将坐标P1（a,b,c）中的a、b、c数值，依次取相反数-a、-b、-c，将显示器工作面中心点运动至第二空间直角坐标系的坐标P2（-a,-b,-c）所在区域，此区域为第一区域在第二空间直角坐标系内的相反区域，记为第一相反区域；显示器工作面中心点在第一相反区域内运动，用户视线跟随显示器工作面运动，从而带动用户头部做跟随运动，用户头部运动带动身体运动，即可实现显示器运动带动用户人体姿态改变，引导用户回到正确人体姿态；

所述第一阈值采用如下方式进行设定：

以步骤S01中正确人体姿态下第一坐标信息为基础，计算用户两眼连线中间点的位移距离、两肩骨骼关键点连线中间点的位移距离、双眼连接直线与水平面之间的线面夹角、双肩骨骼关键点连接直线与水平面之间的线面夹角、双眼连接直线和显示器工作面之间的线面夹角、双肩骨骼关键点连接直线和显示器工作面之间的线面夹角，取以上数据中的一个或多个，设定为第一阈值；

显示器的第一运动包括如下操作中的一个或多个：

S31、机械臂带动显示器工作面中心点沿第二空间直角坐标系的X'轴方向运动；

S32、机械臂带动显示器工作面中心点沿第二空间直角坐标系的Y'轴方向运动；

S33、机械臂带动显示器工作面中心点沿第二空间直角坐标系的Z'轴方向运动；

该方法采用的装置包括机械臂、显示器、姿态信息采集装置、控制系统；

所述机械臂包括底座、垂直方向升降装置、水平方向旋转装置，所述垂直方向升降装置与底座相连且底座能为垂直方向升降装置提供支撑，所述水平方向旋转装置与垂直方向升降装置相连且垂直方向升降装置能带动水平方向旋转装置沿竖直方向运动，所述显示器与水平方向旋转装置相连且水平方向旋转装置能带动显示器相对垂直方向升降装置旋转；

所述姿态信息采集装置与底座或垂直方向升降装置相连且姿态信息采集装置能相对底座或垂直方向升降装置保持静止；

所述垂直方向升降装置、水平方向旋转装置、姿态信息采集装置分别与控制系统相连；

所述姿态信息采集装置为深度图像采集装置；

所述水平方向旋转装置包括第一悬臂、第一旋转组件；

所述第一悬臂的一端与垂直方向升降装置活动连接，所述第一悬臂的另一端与显示器相连且第一悬臂能带动显示器同步运动；

所述垂直方向升降装置与第一旋转组件相连且垂直方向升降装置能为第一旋转组件提供支撑，所述第一旋转组件与第一悬臂相连且第一旋转组件能带动第一悬臂相对垂直方向升降装置旋转；

所述第一旋转组件与控制系统相连；

所述第一旋转组件包括第一电机、第一减速器，所述第一电机与垂直方向升降装置相连且垂直方向升降装置能为第一电机提供支撑，所述第一电机通过第一减速器与第一悬臂相连；

或所述第一减速器与垂直方向升降装置相连且垂直方向升降装置能为第一减速器提供支撑，所述第一减速器通过第一电机与第一悬臂相连；

所述第一电机与控制系统相连；

还包括第一角度测量器，所述第一角度测量器与控制系统相连且第一角度测量器能测定第一悬臂相对于其转动中心轴向的旋转角度信息并传递给控制系统；

还包括第二旋转组件，所述第一悬臂通过第二旋转组件与显示器相连且显示器通过第二旋转组件能相对第一悬臂转动；

所述第二旋转组件包括第二电机、第二减速器、第二角度测量器，所述第一悬臂与第二电机相连，所述第二电机通过第二减速器与显示器相连；

或所述第一悬臂与第二减速器相连，所述第二减速器通过第二电机与显示器相连；

所述第二角度测量器与控制系统相连且第二角度测量器能对显示器相对第一悬臂的转动角度进行测量；

所述第二电机与控制系统相连且控制系统能对第二电机的转动进行控制以调整显示器相对第一悬臂的转动；

底座包括中心支座、底座侧板，底座侧板为一组且底座侧板对称设置在中心支座两侧，底座侧板与中心支座活动连接，且底座侧板能相对中心支座转动；当底座侧板沿竖向折叠式，两个底座侧板之间构成显示器的盛放空间，显示器可置于盛放空间内。