康复运动的训练系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种康复运动的训练系统及方法，训练系统包括：第一姿态传感器、第二姿态传感器、第三姿态传感器和控制器；第一姿态传感器、第二姿态传感器和第三姿态传感器分别获取人体姿态的第一四元数、第二四元数和第三四元数并发送至控制器；控制器分别将第一四元数、第二四元数和第三四元数转换为惯导坐标系下的不同旋转顺序的欧拉角信息，并根据欧拉角信息判断人体的当前体位。本发明专利技术实现了对患者做出的康复动作进行测量并量化，根据数量值评价训练动作标准与否，对于判定患者做出的动作质量、动作误差以及了解患者初始站位习惯有特殊意义。且训练时无需专业医生(康复师)的参与，不受时间、场地的约束，实现了远程康复训练和指导。

Training system and method of rehabilitation exercise

The invention discloses a training system and method for rehabilitation movement. The training system includes the first attitude sensor, the second attitude sensor, the third attitude sensor and the controller, and the first attitude sensor, the second attitude sensor and the third attitude sensor obtain the number of first four elements and the number of 24 yuan of the human posture, respectively. The number of three or four elements and the number of elements are sent to the controller; the controller transforms the first four yuan, the 24 yuan and the three or four yuan into the Euler angle information of the different rotation order in the inertial coordinate system, and determines the body's current position according to the Euler angle information. The invention realizes the measurement and quantification of the patients' rehabilitation action, and the evaluation of the training action standard according to the quantity value is of special significance for judging the patient's action quality, action error and understanding of the patient's initial position habit. And no professional doctor (rehabilitation) is involved in the training, which is free from time and venue constraints, and achieves the training and guidance of tele rehabilitation.

【技术实现步骤摘要】
康复运动的训练系统及方法
本专利技术涉及医疗器械
，特别涉及一种康复运动的训练系统及方法。
技术介绍
目前，对于需要进行康复训练的病患，一般要到康复医院进行现场训练，通过观看网络康复平台展示的标准动作来跟随做康复运动或在医生(康复师)的指导下做指定的康复动作，来保证康复训练的效果。训练动作标准与否，通过专业医生(康复师)的主观感受来判断，也即进行康复训练时需要康复师的参与，因此训练时间、场地会受到约束。并且依靠主观感受来判断训练动作标准与否，这种方式效率低，主观性大，准确性低，使得术后康复效果达不到预期。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服使用现有技术的网络康复平台进行康复训练，不仅训练时间、场地会受到约束且无法准确判断训练动作是否标准的缺陷，提供一种康复运动的训练系统及方法。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种康复运动的训练系统，所述训练系统包括：第一姿态传感器、第二姿态传感器、第三姿态传感器和控制器；所述第一姿态传感器固定于人体的躯干部分，所述第二姿态传感器固定于人体的大腿，所述第三姿态传感器固定于人体的小腿；所述第一姿态传感器用于获取人体姿态的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种康复运动的训练系统，其特征在于，所述训练系统包括：第一姿态传感器、第二姿态传感器、第三姿态传感器和控制器；所述第一姿态传感器固定于人体的躯干部分，所述第二姿态传感器固定于人体的大腿，所述第三姿态传感器固定于人体的小腿；所述第一姿态传感器用于获取人体姿态的第一四元数并发送至所述控制器；所述第二姿态传感器用于获取人体姿态的第二四元数并发送至所述控制器；所述第三姿态传感器用于获取人体姿态的第三四元数并发送至所述控制器；所述控制器分别将所述第一四元数、所述第二四元数和所述第三四元数转换为惯导坐标系下的不同旋转顺序的欧拉角信息，并根据所述欧拉角信息判断人体的当前体位。

【技术特征摘要】
1.一种康复运动的训练系统，其特征在于，所述训练系统包括：第一姿态传感器、第二姿态传感器、第三姿态传感器和控制器；所述第一姿态传感器固定于人体的躯干部分，所述第二姿态传感器固定于人体的大腿，所述第三姿态传感器固定于人体的小腿；所述第一姿态传感器用于获取人体姿态的第一四元数并发送至所述控制器；所述第二姿态传感器用于获取人体姿态的第二四元数并发送至所述控制器；所述第三姿态传感器用于获取人体姿态的第三四元数并发送至所述控制器；所述控制器分别将所述第一四元数、所述第二四元数和所述第三四元数转换为惯导坐标系下的不同旋转顺序的欧拉角信息，并根据所述欧拉角信息判断人体的当前体位。2.如权利要求1所述的训练系统，其特征在于，当人体处于标准站立位时，所述第一姿态传感器、所述第二姿态传感器和所述第三姿态传感器的机体坐标系的Y轴与惯导坐标系的Z轴重合；所述控制器包括欧拉角转换单元和判断单元；所述训练系统还包括显示器和提醒装置；所述显示器用于显示标准体位；所述欧拉角转换单元分别将所述第一四元数、第二四元数和第三四元数转化为惯导坐标系下的第一旋转顺序的第一欧拉角信息、第二欧拉角信息和第三欧拉角信息，以及分别将第二四元数和第三四元数转化为惯导坐标系下的第二旋转顺序的第四欧拉角信息和第五欧拉角信息；当所述标准体位为站立位或倒立位时，所述判断单元用于判断第一自转角、第二自转角和第三自转角与第一标准自转角的差值是否均在第一阈值范围内；当所述标准体位为侧卧位时，所述判断单元用于判断第二自转角和第三自转角与第二标准自转角的差值是否均在第二阈值范围内；当所述标准体位为仰卧位或俯卧位时，所述判断单元用于判断第四自转角和第五自转角与第三标准自转角的差值是否均在第三阈值范围内；当所述标准体位为跪立位时，所述判断单元用于判断第二自转角与第四标准自转角的差值是否在第四阈值范围内，且第五自转角与第五标准自转角的差值是否在第四阈值范围内；当所述标准体位为坐立位时，所述判断单元用于判断第四自转角与第六标准自转角的差值是否在第五阈值范围内，且第三自转角与第七标准自转角的差值是否在第五阈值范围内；当所述判断单元判断为否时，所述提醒装置提示报警信息；所述第一欧拉角信息包括第一自转角，所述第二欧拉角信息包括第二自转角，所述第三欧拉角信息包括第三自转角，所述第四欧拉角信息包括第四自转角，所述第五欧拉角信息包括第五自转角。3.如权利要求2所述的训练系统，其特征在于，所述控制器还包括计算单元；当所述判断单元判断为是时，所述显示器还用于显示标准训练动作；所述计算单元用于根据所述第一四元数和/或所述第二四元数和/或所述第三四元数计算康复运动参数；所述判断单元还用于判断各个康复运动参数与标准训练动作的标准运动参数的差值是否在第六阈值范围内。4.如权利要求3所述的训练系统，其特征在于，所述康复运动参数包括以下参数中的至少一种：主角度、偏移角度、旋转角度和关节夹角。5.如权利要求3所述的训练系统，其特征在于，所述训练系统还包括云服务器；所述云服务器与所述显示器连接；所述云服务器用于存储所述标准体位的图像数据、所述第一标准自转角、所述第二标准自转角、所述第三标准自转角、所述第四标准自转角、所述第五标准自转角、所述第六标准自转角、所述第七标准自转角、所述标准训练动作的图像数据和所述标准运动参数；和/或，所述云服务器与所述控制器连接；所述云服务器用于存储人体的训练数据；所述训练数据包括以下参数中的至少一种：所述第一四元数、所述第二四元数、所述第三四元数和训练时间；和/或，所述控制器与所述显示器连接；所述控制器还用于根据所述第一四元数、所述第二四元数和所述第三四元数生成人体的当前训练动作的图像数据；所述显示器还用于显示所述当前训练动作的图像数据。6.一种康复运动的训练方法，其特征在于，所述训练方...

【专利技术属性】
技术研发人员：李传华，史宏超，殳峰，
申请(专利权)人：苏州脉吉医疗技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32