一种VR跑步机的防摔预判方法、系统及可读存储介质技术方案

本发明专利技术涉及一种VR跑步机的防摔预判方法、系统及可读存储介质，包括：根据VR场景建立运动空间，通过第一信号接收器获取第一传感器、第二传感器检测到的左腿动作信号；通过第二信号接收器获取第三传感器、第四传感器检测到的右腿动作信号；根据左腿与右腿的腿部动作信号重心与平台夹角信息,同时通过用户腰部扭动信号及腿部与跑步机支撑架之间的距离动态变化信息，计算出用户倾斜信息及用户跑步过程中的肢体姿态解析，获得用户肢体姿态信息；通过肢体姿态信息，获取用户安全信息，同时动态调整平台运行参数。

A method, system and readable storage medium for predicting the fall resistance of VR treadmill

【技术实现步骤摘要】
一种VR跑步机的防摔预判方法、系统及可读存储介质
本专利技术涉及一种防摔预判方法，尤其涉及一种VR跑步机的防摔预判方法、系统及可读存储介质。
技术介绍
虚拟现实技术是一种能够创建和体验虚拟世界的计算机仿真技术，通过与计算机生成一种交互式的三维动态视景，使用户沉浸到虚拟的环境中，实现听觉和触觉的双重体验，随着虚拟现实技术的兴起，新的设备和解决方案层出不穷，步态参数的检测最主要的目的是评估人体运动能力，而人体重心轨迹是评价步态稳定性、平衡性，最基本、最有效的形式之一，通过传感器与计算机对肢体运动特征进行定量描述，建立运动空间，使运动对象与运动空间保持相对静止，从而实现在有限的空间内实现全向运动。传统的设备人体只能再一个方向以不同的速度行走，不能满足虚拟现实要求的人体可以以不同速度沿任意方向走动的要求，而现有的一些方法只能实现单向运动，无法做到全向运动，运动对象体验较差，且在进行跑步的过程中无法对用户进行步态空间信息的预判修正，误差较大。为了能够对VR跑步机实现精准的控制，及用户使用过程的安全性，需要开发一款与其相匹配的系统进行控制，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种VR跑步机的防摔预判方法，其特征在于，包括：/n根据VR场景建立运动空间，第一传感器与第二传感器用于检测用户左腿动作信号，第三传感器与第四传感器用于检测用户右腿动作信号；/n第五传感器用于检测腰部扭动信号；第六传感器用于检测腿部与跑步机支撑架之间的距离动态变化信息；/n通过第一信号接收器获取第一传感器、第二传感器检测到的左腿动作信号；/n通过第二信号接收器获取第三传感器、第四传感器检测到的右腿动作信号；/n根据左腿与右腿的腿部动作信号重心与平台夹角信息,同时通过用户腰部扭动信号及腿部与跑步机支撑架之间的距离动态变化信息，计算出用户倾斜信息及用户跑步过程中的肢体姿态解析，获得用户肢体姿态...

【技术特征摘要】
1.一种VR跑步机的防摔预判方法，其特征在于，包括：
根据VR场景建立运动空间，第一传感器与第二传感器用于检测用户左腿动作信号，第三传感器与第四传感器用于检测用户右腿动作信号；
第五传感器用于检测腰部扭动信号；第六传感器用于检测腿部与跑步机支撑架之间的距离动态变化信息；
通过第一信号接收器获取第一传感器、第二传感器检测到的左腿动作信号；
通过第二信号接收器获取第三传感器、第四传感器检测到的右腿动作信号；
根据左腿与右腿的腿部动作信号重心与平台夹角信息,同时通过用户腰部扭动信号及腿部与跑步机支撑架之间的距离动态变化信息，计算出用户倾斜信息及用户跑步过程中的肢体姿态解析，获得用户肢体姿态信息；
通过肢体姿态信息，获取用户安全信息，同时动态调整平台运行参数；
左腿护膝内侧对应于用户左腿小腿处设置有第一传感器,左腿护膝对应于大腿处设置有第二传感器；
右腿护膝内侧对应于用户右小腿处设置有第三传感器,右腿护膝对应于大腿处设置有第四传感器；
跑步机支撑架内侧设置有第五传感器，支撑架顶部气囊内侧对应于用户腰部处设置有若干个第六传感器。


2.根据权利要求1所述的一种VR跑步机的防摔预判方法，其特征在于：
通过用户肢体姿态信息，获取用户安全信息，同时动态调整平台运行参数信息；具体包括：
通过第一传感器与第二传感器获取用户左腿动作信息；
通过第三传感器与第四传感器获取用户右腿动作信息；
通过第五传感器获取腿部与跑步机支撑架之间的距离动态变化信息；
通过第六传感器获取用户腰部扭动信息；
通过左腿动作信息与右腿动作信息，分析重心信息，计算重心偏移信息，得到重心偏移率；
通过肢体姿态信息及腰部扭动信息动态获取用户安全信息；
根据用户安全信息，预判用户肢体姿态变化信息；
通过用户肢体姿态变化信息，预判修正跑步机运行参数信息，同时调整气囊充气量，用于气囊安全防护。


3.根据权利要求1所述的一种VR跑步机的防摔预判方法，其特征在于：获取步态空间信息包括：
建立离散分布节点；
逐帧进行预处理、步态空间信息提取及算法识别节点信息，提取步态周期与步态空间参数；
通过步态空间参数，利用数值积分与去除趋势化算法提取实时位移轨迹；
合并轨迹波动信息，生成位移轨迹信息，记入数据库。


4.根据权利要求3所述的一种VR跑步机的防摔预判方法，其特征在于：
所述步态空间信息包括根据VR场景模拟的运动路线或根据VR场景实现的肢体步态变化信息中或根据VR场景预处理运动信息的一种或两种组合或三种组合。


5.根据权利要求3所述的一种VR跑步机的防摔预判方法，其特征在于：
校正步态空间信息具体为：
根据步态空间信息获取位移方向信息、重力信号及位移加速度信息；
对位移方向信息及位移加速度信息进行反向修正；
位移加速度信息修正具体为



其中，ax、ay、az分别代表修正后的加速度信息，Ax、Ay、Az分别代表测量加速度信息，X4*3则代表修正矩阵，矩阵中的数值k1、k2、k3则代表三轴比例系数，ERx、ERy、ERz则代表零位漂移，kyx、kzx、kxy、kzy、kxz、kyz则代表耦合因数，每次均采集n组加速度数据，进行修正，其中，n取值范围为n≥1的正整数。


6.根据权利要求1所述的一种VR跑步机的防摔预判方法，其特征在于：通过用户腰部扭动信号及腿部与跑步机支撑架之间的距离动态变化信息，计算出用户倾斜信息及用户跑步过程中的肢体姿态解析，获得用户肢体姿态信息；通过肢体姿态信息，获取用户安全信息，同时动态调整平台运行参数，还包括：
根据腿部动作信号，获取位移轨迹，分析重心信息，建立轨迹数据模型；
通...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜守杰，田中达也，王静，王芳，
申请(专利权)人：孝感峰创智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42