基于Leap Motion体感控制器的手部康复训练方法技术

本发明专利技术公开了一种基于Leap Motion体感控制器的手部康复训练方法，包括以下步骤：步骤A、向计算机主机内录入标准手部动作数据；步骤B、患者根据显示器播放的标准手部动作完成康复训练动作，在患者完成康复训练动作过程中实时获取患者手部动作的数据并传输给计算机主机；步骤C、对采集到的患者手部动作的数据进行处理，提取其中的有效数据，然后提取得到训练特征数据；步骤D、对患者完成的动作进行评价。本发明专利技术采用虚拟现实技术与体感交互技术的结合对患者的手部动作进行实时显示，患者可以在虚拟现实的环境中实时地看到自己的训练过程，提高患者的训练积极性，变传统的被动式训练为主动式训练，提高恢复训练效果的同时，降低了患者的康复成本。

Hand rehabilitation training method based on Leap Motion somatosensory controller

The invention discloses a hand rehabilitation training method Leap Motion controller based on A, which comprises the following steps: data entry to the host computer in the standard hand movements; step B, patients completed according to the display playback standard hand motion rehabilitation training action, in patients with complete rehabilitation action in real time get the hand movements of the patient's data and transmitted to the host computer; step C, the collected hand patient motion data is processed to extract the valid data, and then extracted features of training data; step D, to evaluate the patients completed action. The invention combines the virtual reality technology and somatosensory interactive technology for real-time display of patients with hand movements, patients can see their training process in real time in a virtual reality environment, improve the patient's training initiative, change from passive to active training and traditional training, improve the training effect at the same time, reduce the the cost of rehabilitation of patients.

【技术实现步骤摘要】
基于LeapMotion体感控制器的手部康复训练方法
本专利技术涉及患者康复设备及信息智能处理领域，具体来说涉及一种适用于脑卒中患者康复的基于LeapMotion体感控制器的手部锻炼康复训练方法。
技术介绍
脑卒中，又称“中风”或者“脑血管意外”，是一种急性脑血管疾病。它的发病原因一般是部分向大脑供血的血管（主要是动脉）被压迫或者爆裂，在几分钟内，该区域的神经细胞就会受到影响甚至在几小时内死亡，而这将直接导致受该大脑区域控制的身体部分不能正常工作。中风患者在患病以后生活会受到很大的影响，主要体现在随着手部无力、偏瘫等症状的出现，患者无法完成一部分的生活必须行为，生活质量被大大降低，而且也大大加重了其家庭与个人的负担。现有的研究表明：在我国现有的中风患者中，伴随着运动功能障碍的患者高达75%，而在其中大部分的患者都出现了手部运动障碍问题，手部是正常生活中最常用的身体部位之一，手部的问题显然会很大程度地影响患者的生活质量。目前在我国的手部康复工程领域，对于手部偏瘫、无力、肿胀等症状的患者，主要采用医师指导动作，患者主动训练的方式进行手部康复，也推出了许多手部康复用的仪器辅助患者康复。但是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于Leap Motion体感控制器的手部康复训练方法，基于手部康复训练系统，所述手部康复训练系统包括安装有Unity 3D软件的计算机主机（1）、Leap Motion体感控制器（2）以及与计算机主机（1）相连的显示器（3），其特征在于包括以下步骤：步骤A、向计算机主机（1）内录入标准手部动作数据；步骤B、患者根据显示器（3）播放的标准手部动作完成康复训练动作，在患者完成康复训练动作过程中Leap Motion体感控制器（2）实时获取患者手部动作数据并传输给计算机主机（1）；步骤C、计算机主机（1）对采集到的患者手部动作数据进行处理，提取其中的有效数据，然后对有效数据中的手部特征数据进行...

【技术特征摘要】
1.一种基于LeapMotion体感控制器的手部康复训练方法，基于手部康复训练系统，所述手部康复训练系统包括安装有Unity3D软件的计算机主机（1）、LeapMotion体感控制器（2）以及与计算机主机（1）相连的显示器（3），其特征在于包括以下步骤：步骤A、向计算机主机（1）内录入标准手部动作数据；步骤B、患者根据显示器（3）播放的标准手部动作完成康复训练动作，在患者完成康复训练动作过程中LeapMotion体感控制器（2）实时获取患者手部动作数据并传输给计算机主机（1）；步骤C、计算机主机（1）对采集到的患者手部动作数据进行处理，提取其中的有效数据，然后对有效数据中的手部特征数据进行提取得到训练特征数据；步骤D、比较训练特征数据和标准手部动作数据中的标准特征数据，对患者完成的动作进行评价。2.根据权利要求1所述的基于LeapMotion体感控制器的手部康复训练方法，其特征在于在步骤B中，LeapMotion体感控制器（2）以每秒60帧的速率向计算机主机（1）发送帧数据，每一帧的帧数据包括手部实体数据和手指实体数据。3.根据权利要求2所述的基于LeapMotion体感控制器的手部康复训练方法，其特征在于在步骤D中取出同一时间手部标准动作和患者动作的帧数据，进行静态动作评估，所述静态动作评估包括以下步骤：步骤（1）、计算同一时间手部标准动作和患者动作的帧数据中手部的同一个骨骼的手部骨骼向量的夹角θ的余弦值，其中该骨骼在手部标准动作帧数据中的坐标值为（x0，y0，z0）、在患者动作帧数据中的坐标值为（x1，y1，z1），其中cos(θ)=x0*x1+y0*y1+z0*z1；步骤（2）、计算帧数据中20个手部骨骼向量的余弦总和，其中；步骤（3）、计算静态评估结果，值为，其中Scorecos的最大值为100。4.根据权利要求3所述的基于LeapMotion体感控制器的手部康复训练方法，其特征在于每20帧的帧数据组成一个集合，分别求取每一帧的帧数据的静态动作...

【专利技术属性】
技术研发人员：张林宣，姚荣，龙腾，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11