[发明专利]一种基于虚拟现实与肌电反馈的骨科康复训练方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于虚拟现实与肌电反馈的骨科康复训练方法及系统，属于虚拟现实技术和医疗康复学技术领域，方法包括：沉浸头戴显示设备模块驱动骨科康复训练装置进行运作；数据采集模块实时采集肌电信号数据，并传送到智能控制模块；智能控制模块对肌电信号进行预处理去噪和特征提取，运用深度学习训练算法，将得到的肌电信号数据传到神经网络中进行训练，输出控制结果，智能地调整骨科康复训练装置训练角度和运行速度，同时智能监测骨科患者的健康情况；智能控制模块与沉浸头戴显示设备装置通信，预测下一时刻虚拟场景的画面并进行绘制，实现对虚拟场景的控制。本发明实现边采集边训练，更好的提高训练集的可信度。

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术和医疗康复学技术领域，尤其是一种基于虚拟现实与肌电反馈的骨科康复训练方法及系统。

背景技术

目前，传统的骨科康复训练效率低下，康复过程乏味，骨科康复训练装置把控康复力度的效果不佳，康复训练的周期长，进行康复训练的患者积极性不高，康复效果不宜评估，而且消耗康复医师的精力，患者的康复过程的体验不佳。目前急需一种智能、高效、安全、趣味的骨科康复训练系统来辅助骨科康复训练。据有关研究表面，随着虚拟现实技术和康复训练技术的研究，虚拟康复作为骨科康复领域的新技术，在骨科康复中应用率越来越高，将虚拟现实技术与骨科康复训练相融合，可以使患者达到更好的恢复效果。

现阶段的骨科康复训练通过康复医师调整骨科康复装置训练的角度、康复的速度和患者的反馈来把控装置的力度，患者被动参与康复，参与主动性差，康复周期延长，虚拟现实技术参与康复场景已成为研究热点之一。

中国发明专利(CN201811181254.2)提出了基于肌电反馈与Kinect交互的虚拟康复系统及训练方法，所述系统包括数据采集部分和虚拟现实人机交互部分；所述数据采集部分包括肌电信号数据采集模块和Kinect肢体动作识别模块；所述虚拟现实人机交互部分包括康复训练方式选择模块和虚拟现实人机交互模块；所述系统的康复训练方式包括肌电反馈方式、Kinect交互方式和肌电+Kinect结合方式，从而可以满足患者不同关节康复训练的需求；所述肌电+Kinect结合方式为一种全新的康复训练方法，通过Kinect进行肢体动作识别，由肌电信号进行肌力大小评估，实现对虚拟康复训练场景难度系数的自适应调整，从而可以满足患者的个性化康复需求。但其存在一定的不足主要体现在，Kinect结构较为复杂，而且不能控制康复训练装置的智能化操作。

因此，现急需一种基于虚拟现实与肌电反馈的骨科康复训练系统，能够很好的解决患者积极性不强、安全隐患、效率不高等问题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种基于虚拟现实与肌电反馈的骨科康复训练方法及系统，实现边采集边训练，更好的提高训练集的可信度，增加准确率，满足骨科患者的个性化需求，减少患者康复的周期，提高康复训练的效率，提高患者的训练积极性和趣味性的效果。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种基于虚拟现实与肌电反馈的骨科康复训练方法，包括以下步骤：

Y100、沉浸头戴显示设备模块驱动骨科康复训练装置进行运作；

Y200、数据采集模块的肌电电极固定在骨科康复训练装置的绑带上，实时采集肌电信号数据，并将数据传送到智能控制模块；

Y300、智能控制模块对肌电信号进行预处理去噪和特征提取，运用深度学习训练算法，将得到的肌电信号数据传到神经网络中进行训练，输出控制结果，控制结果智能地调整骨科康复训练装置训练角度和运行速度，并智能监测骨科患者的健康情况；

Y400、智能控制模块与沉浸头戴显示设备装置通信，预测下一时刻虚拟场景的画面并进行绘制，实现对虚拟场景的控制。