[发明专利]一种反馈迅速的护理实践教学演示系统

权利要求书

1.一种反馈迅速的护理实践教学演示系统，所述护理实践教学演示系统包括：置于现实环境学员护理实践过程中，采集动作数据和施加触觉反馈的互动终端装置；与所述互动终端装置连接，并将动作数据转化为压缩数据发送至计算机系统的数据处理装置；创建虚拟世界，并将压缩数据叠加生成虚拟互动影像和虚拟感测数据的计算机系统，与所述计算机系统连接显示虚拟互动影像的头戴式显示设备，与所述计算机系统连接显示虚拟互动影像并用于教师指导观察的投影仪；

所述互动终端装置包括对学员进行全身扫描并产生身体模型数据的三维扫描仪，移动侦测学员身体动作变化的动作捕捉仪，检测学员手掌运动信息和反馈触觉的机械手套；

所述计算机系统包括根据三维扫描仪扫描的数据建立互动虚拟身体数字模型的虚拟学员数据库，储存医院场景的虚拟地图库，基于所述虚拟地图库建立对应护理任务的护理场景数据库，将互动虚拟身体数字模型与选取虚拟地图、选取护理场景数据进行叠加，生成互动虚拟图像和虚拟反馈感测数据的中央处理器。

2.如权利要求1所述的护理实践教学演示系统，其特征在于，所述机械手套包括可控制学员感受到的压力和温度的手套体，置于所述手套体背部进行供电的柔性电池，置于所述手套体内部收集学员手掌运动信息的感测装置，及与所述数据处理装置无线连接的第一蓝牙接收器。

3.如权利要求2所述的护理实践教学演示系统，其特征在于，所述手套体包括由氯丁橡胶织物材料组成内部可填充流体的水囊体，对所述水囊体进行水填充和水排放的水泵，置于所述水囊体与所述水泵之间的双向控制阀，置于所述双向控制阀与所述水泵之间对流入所述水囊体内水流进行温度控制的温度保持器，及置于所述水囊体上侧提供振动反馈的振动发生器；所述水泵、所述双向控制阀、所述温度保持器及所述振动发生器通过所述第一蓝牙接收器与所述数据处理装置连接，并基于接收的虚拟反馈感测数据进行调节。

4.如权利要求3所述的护理实践教学演示系统，其特征在于，所述感测装置包括置于所述水囊体上感测所述手套体内温度的热传感器和感测学员在虚拟互动影像中所实施力的压力传感器，及感测学员动作过程发生振动量的振动传感器。

5.如权利要求4所述的护理实践教学演示系统，其特征在于，所述头戴式显示设备包括对学员进行语音提示或出题的耳机，接收并显示所述计算机系统传送虚拟影像的移动影像投影装置；所述移动影像投影装置包括正对着学员瞳孔投影虚拟影像的显示器，置于所述显示器与学员瞳孔之间的分光装置与第一透镜，垂直于所述显示器投射在学员瞳孔直线上的光源，置于所述光源周围的图像传感器，置于所述分光装置与所述图像传感器之间的第二透镜，将所述显示器与所述图像传感器与所述中央处理器连接的第二蓝牙接收器。

6.如权利要求5所述的护理实践教学演示系统，其特征在于，所述护理实践教学演示系统的演示过程如下：

步骤S1：学员佩戴机械手套和头戴式显示设备，并确定所述第一蓝牙接收器、所述第二蓝牙接收器与所述计算机系统配对成功；

步骤S2：所述三维扫描仪对学员进行扫描并将身体模型数据经所述数据处理装置发送至所述中央处理器生成互动虚拟身体数字模型，并与选取的虚拟地图、选取的护理场景数据进行叠加生成互动虚拟图像和虚拟反馈感测数据；

步骤S3：所述互动虚拟图像投射至所述头戴式显示设备中的显示器可视化展示给学员，学员按耳机提示对所述机械手套和头戴式显示设备进行位置校正；

步骤S4：学员根据语音指示器的语音提示进行操作，所述手套体根据虚拟反馈感测数据对所述水泵、所述双向控制阀、所述温度保持器及所述振动发生器进行控制，令学员产生触摸感并身临其境；

步骤S5：所述感测装置采集学员的动作数据经所述数据处理装置发送至所述中央处理器叠加计算，并叠加到选取虚拟地图、选取护理场景数据重建虚拟世界并更新虚拟互动影像，并发送至所述显示器和所述投影仪。