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基于九轴和压力传感器的远程康复训练系统技术方案

技术编号:43453203 阅读:18 留言:0更新日期:2024-11-27 12:54
本发明专利技术公开了一种基于九轴和压力传感器的远程康复训练系统,涉及电子数字数据处理领域,包括目标课程择取感知模块、目标课程校验数据统计模块、康复数据匹配模块和远程康复训练引导模块,本发明专利技术通过九轴和压力传感器可以实现高精度的运动数据捕捉和实时分析,支持用户在远程环境下进行个性化的康复训练。系统能够感知用户选择的康复训练课程并根据选择的康复训练课程进行远程康复训练,同步通过康复数据匹配和综合分析,并同步提供精准的训练引导,为用户的康复训练提供有效的支撑保障。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子数字数据处理领域,具体为一种基于九轴和压力传感器的远程康复训练系统


技术介绍

1、用户在进行康复训练过程中,通过传感器监测用户的生理指标和运动表现,使用无线通信技术,用户可以进行实时远程康复训练,不受地理位置限制与约束,根据实时反馈调整康复自己的训练状态与训练方式。

2、现有技术如公告号为:cn112451306b的专利技术专利,为基于vr的手臂肌肉康复训练系统,包括:肌肉康复设备,用于根据康复训练类型指令进行训练动作,采集所述训练动作对应的运动数据;康复训练评价装置,用于对所述运动数据进行处理分析,得到表征所述用户手臂肌肉指标的评价数据;计算机设备,用于根据康复训练类型、所述运动数据、所述评价数据中的一种或多种生成虚拟训练信息;虚拟现实设备,用于基于所述虚拟训练信息显示所述康复训练过程,上述系统在虚拟现实设备上以可视化的形式展示用户手臂肌肉在康复训练过程中的效果和康复情况,提高了用户的参与感和趣味性,通过视觉刺激用户的感官,激发了康复训练的积极性与主动性。

3、现有技术如公告号为:cn113164314b的专利技术专利,为一种沉浸式上肢康复训练系统,包括:双臂康复机器人、底座、位置跟踪器、vr头盔、数据力反馈手套、上位机控制中心、被动式柔顺末端执行器,所述双臂康复机器人安装于底座上,通过两被动式柔顺末端执行器带动用户手臂运动;所述视觉传感器用于记录用户上肢的运动并反馈控制双臂康复机器人运动;位置跟踪器用于实时采集用户手臂位置姿态信息并传入上位机控制中心;所述vr头盔佩戴于用户头部;数据力反馈手套佩戴于用户手部;所述被动式柔顺末端执行器分别佩戴于用户前臂和上臂;所述上位机控制中心用于给出量化指标,以及控制虚拟训练画面的显示,实现了上肢康复训练过程的安全化、科学化、趣味化、系统化和数据化。

4、基于上述方案可见,vr设备和康复机器人等硬件设备的成本较高,这对于经济条件有限的用户或医疗机构来说,限制了普及和应用,其次是不同的用户有不同的生理指标,仅仅依赖单一的传感监测无法适应每个用户的个体差异性,造成康复训练的效益低下,不能有效满足用户的康复训练需求。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本专利技术提供了一种基于九轴和压力传感器的远程康复训练系统,为实现以上目的,本专利技术通过以下技术方案予以实现:一种基于九轴和压力传感器的远程康复训练系统,包括:

2、目标课程择取感知模块,用于感知用户在康复训练平台择取的康复训练课程,并标记为目标课程;

3、目标课程校验数据统计模块,用于将目标课程分割为各子课程时段,并统计各子课程时段初始训练校验数据;

4、基于康复训练平台存储的各康复训练课程的训练校验数据,从中统计目标课程的训练校验数据;

5、基于分割的各子课程时段,从目标课程的训练校验数据中统计各子课程时段的训练校验数据,并记为各子课程时段初始训练校验数据;

6、所述各子课程时段初始训练校验数据包括各子课程时段对应各位置九轴传感器的传感航向角度期望值、传感俯仰角度期望值、传感横滚角度期望值、传感加速度期望值,还包括各子课程时段对应各位置压力传感器的传感压力期望值。

7、康复数据匹配模块,用于采集用户在康复训练平台的存档生理数据输入至平台数据处理中心,并通过平台数据处理中心进行处理,匹配得到用户的康复训练比对数据集合;

8、远程康复训练引导模块,用于根据目标课程对用户进行远程康复训练,并结合各子课程时段传感训练数据和用户的康复训练比对数据集合进行综合感知分析,锁定需求引导子课程时段,并引导用户更正训练动作。

9、作为优选技术方案,所述通过平台数据处理中心进行处理,具体包括:

10、基于用户在康复训练平台的存档生理数据,其中存档生理数据包括心率、血压、血氧饱和度和体温;

11、从康复训练平台获取用户基础信息,所述用户基础信息具体包括身高、体重和年龄;

12、从康复训练平台提取参考生理数据,并与所述存档生理数据进行处理生成康复训练第一校验值,所述康复训练第一校验值用于表征用户的生理概况,并作为康复训练比对数据集合的匹配数值基础;

13、从康复训练平台提取参考基础信息,并与所述用户基础信息进行处理生成康复训练第二校验值,所述康复训练第二校验值用于量化用户基础信息,并同步作为康复训练比对数据集合的匹配数值基础。

14、作为优选技术方案,所述匹配得到用户的康复训练比对数据集合,具体包括:

15、基于康复训练第一校验值和康复训练第二校验值生成用户的康复训练综合校验值,所述康复训练综合校验值用于综合表征用户的存档生理数据和基础信息;

16、根据用户的康复训练综合校验值并与康复训练平台中存储的各综合校验值区间对应的康复训练比对数据集合进行匹配,得到用户的康复训练比对数据集合;

17、所述康复训练比对数据集合,包括康复训练传感临界评分值、航向角许可误差值、俯仰角许可误差值、横滚角许可误差值、加速度许可误差值和压力许可误差值。

18、作为优选技术方案,所述结合各子课程时段传感训练数据和用户的康复训练比对数据集合进行综合感知分析,具体包括:

19、统计各子课程时段中的若干时刻,并获取各子课程时段中各时刻的传感训练数据,具体包括各子课程时段中各时刻对应各位置九轴传感器的传感航向角度值、传感俯仰角度值、传感横滚角度值和传感加速度值,还包括各子课程时段中各时刻对应各位置压力传感器的传感压力值;

20、基于各子课程时段中各时刻的传感训练数据,并结合各子课程时段初始训练校验数据以及用户的康复训练比对数据集合,综合处理生成各子课程时段康复进展异常评分值。

21、作为优选技术方案,所述锁定需求引导子课程时段,并引导用户更正训练动作,具体包括:

22、基于各子课程时段康复进展异常评分值,与康复训练传感临界评分值进行比较,若某子课程时段康复进展异常评分值分值高于康复训练传感临界评分值,则将该子课程时段定义为需求引导子课程时段并引导用户更正训练动作。

23、作为优选技术方案,所述各子课程时段康复进展异常评分值,具体处理条件为:

24、

25、其中,sci为第i个子课程时段康复进展异常评分值,θyaw(t,i,r)是第i个子课程时段中第t时刻对应第r个位置九轴传感器的传感航向角度值,θpitch(t,i,r)是第i个子课程时段中第t时刻对应第r个位置九轴传感器的传感俯仰角度值,θroll(t,i,r)是第i个子课程时段中第t时刻对应第r个位置九轴传感器的传感横滚角度值,a(t,i,r)为第i个子课程时段中第t时刻对应第r个位置九轴传感器的传感加速度值,p(t,i,q)为第i个子课程时段中第t时刻对应第q个位置压力传感器的传感压力值,θyaw,m(i,r)是第i个子课程时段第r个九轴传感器的传感航向角期望值,θpitch,m(i,r)是第i个子课程时本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于九轴和压力传感器的远程康复训练系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述一种基于九轴和压力传感器的远程康复训练系统,其特征在于:所述通过平台数据处理中心进行处理,具体包括:

3.根据权利要求2所述一种基于九轴和压力传感器的远程康复训练系统,其特征在于:所述匹配得到用户的康复训练比对数据集合,具体包括:

4.根据权利要求3所述一种基于九轴和压力传感器的远程康复训练系统,其特征在于:所述结合各子课程时段传感训练数据和用户的康复训练比对数据集合进行综合感知分析,具体包括:

5.根据权利要求4所述一种基于九轴和压力传感器的远程康复训练系统,其特征在于:所述锁定需求引导子课程时段,并引导用户更正训练动作,具体包括:

6.根据权利要求4所述一种基于九轴和压力传感器的远程康复训练系统,其特征在于:所述各子课程时段康复进展异常评分值,具体处理条件为:

7.根据权利要求1所述一种基于九轴和压力传感器的远程康复训练系统,其特征在于:所述远程康复训练引导模块,还包括:

8.根据权利要求7所述一种基于九轴和压力传感器的远程康复训练系统,其特征在于:所述生成用户实时生理数据异常评分值,锁定用户生理数据异常时间点进行预警,具体包括:

9.根据权利要求8所述一种基于九轴和压力传感器的远程康复训练系统,其特征在于:所述用户实时生理数据异常评分值具体包括各康复训练时间点的实时心率异常评分值、实时血压异常评分值、实时血氧饱和度异常评分值和实时体温异常评分值,具体生成条件为:;

...

【技术特征摘要】

1.一种基于九轴和压力传感器的远程康复训练系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述一种基于九轴和压力传感器的远程康复训练系统,其特征在于:所述通过平台数据处理中心进行处理,具体包括:

3.根据权利要求2所述一种基于九轴和压力传感器的远程康复训练系统,其特征在于:所述匹配得到用户的康复训练比对数据集合,具体包括:

4.根据权利要求3所述一种基于九轴和压力传感器的远程康复训练系统,其特征在于:所述结合各子课程时段传感训练数据和用户的康复训练比对数据集合进行综合感知分析,具体包括:

5.根据权利要求4所述一种基于九轴和压力传感器的远程康复训练系统,其特征在于:所述锁定需求引导子课程时段,并引导用户更正训练动作,具体包括:

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【专利技术属性】
技术研发人员:黄超许志斌张金翔
申请(专利权)人:天津茵诺科技集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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