一种基于八段锦的智能养老康复游戏系统和游戏方法技术方案

本发明专利技术涉及智能养老康复技术领域，其公开了一种基于八段锦的智能养老康复游戏系统，其包括运动体征数据采集设备、基于八段棉动作的交互式游戏模块和智能分析模块；所述基于八段棉动作的交互式游戏模块包括八段棉动作任务目标部、动作映射部、受理部、判定部、输出部和奖励控制部；本发明专利技术还公开了一种基于八段锦的智能养老康复游戏方法，本发明专利技术从数据的层面去解析八段锦运动，并将八段锦动作转换到虚拟的游戏场景，只要用户按照游戏进程完成预定八段锦动作，就能够在虚拟的游戏场景得到回馈，可增强用户的满足感和成就感，激发用户锻炼的热情，本发明专利技术能很好地解决现有健身运动枯燥无聊的问题，使得老年人更愿意坚持运动，从而达到养老康复的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种基于八段锦的智能养老康复游戏系统和游戏方法
本专利技术涉及智能养老康复
，特别是涉及一种基于八段锦的智能养老康复游戏系统和游戏方法。
技术介绍
在全球老龄化的大趋势下，人们对健康养老的需求日益增大，尤其是智能健康的养老方式。传统的健康养老方法主要关注的方向是居家生活或护理方面，但是这类方式存在着空间限制、成本高昂、侵入感强、对老年人精神层面的诉求不足和不能推动老年人主动健身康复等问题。经研究证明，适当的运动可以使老年人更健康和快乐，可以达到健身康复的目的，但健身运动往往都很枯燥，导致许多人不能长期坚持锻炼，达不到最佳健身效果。八段锦功法是一套独立而完整的中华传统健身功法，此功法分为八段，每段一个动作，故名为“八段锦”，练习无需器械，不受场地局限，简单易学，节省时间，作用极其显著。现有基于八段锦运动信息化的技术，多采用智能手环的方式，采集手腕处的三轴加速度和三轴角速度信息来描述手腕处的运动轨迹，进而对用户的动作是否符合标准的八段锦动作进行分析与评估，从而可以指导入门用户学习八段锦功法的动作，但此类方案只能用于学习八段锦功法动作，并不能激发用户锻炼的热情。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供了一种基于八段锦的智能养老康复游戏系统和游戏方法，其通过智能化来分析智能养老系统，为老年人提供一种科学、有趣的养老康复方式。为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于八段锦的智能养老康复游戏系统，包括运动体征数据采集设备、基于八段棉动作的交互式游戏模块和智能分析模块；所述运动体征数据采集设备用于实时采集用户的上肢和下肢的运动体征数据，并将该数据信息以有线或无线的方式发送到基于八段棉动作的交互式游戏模块；所述基于八段棉动作的交互式游戏模块包括八段棉动作任务目标部、动作映射部、受理部、判定部、输出部和奖励控制部；所述八段棉动作任务目标部用于将八段棉的每一段式的主要动作信息提取出来并发送到受理部；所述动作映射部接收来自运动体征数据采集设备的运动体征数据并将该运动体征数据进行运动分解；所述受理部提取八段棉动作任务目标部内的主要动作信息并利用动作映射部对该主要动作信息进行运动分解；所述判定部用于对用户的运动体征数据的运动分解信息与所述受理部中的主要标准动作的运动分解信息进行分析，并输出判定结果；所述奖励控制部利用所述判定部的判定结果来对用户进行相应的奖励；所述输出部用于输出所述基于八段棉动作的交互式游戏模块中采集和产生的数据信息；所述智能分析模块包括存储部和可视化面板部；所述存储部用于存储来自运动体征数据采集设备的运动体征数据信息以及来自基于八段棉动作的交互式游戏模块中的输出部所输出的数据信息；所述可视化面板部用于将各种数据展现给用户。优选的，所述判定部包括幅度判定部和运动轨迹判定部；所述幅度判定部用于对用户运动体征的幅度进行判定，所述运动轨迹判定部用于对用户的运动轨迹进行判定。优选的，所述智能分析模块还包括用于深层次地分析和挖掘出有价值的衍生数据的数据挖掘部。优选的，所述动作映射部的映射规则如下：以人体中心为轴心构建空间直角坐标系：人身为Z轴、面向的方向为Y轴、右肩指向方向为X轴；将手部或腿部运动进行轴向分解并划分为：向上运动、向下运动、向左运动、向右运动、向前运动和向后运动六种轴向基运动；所述向上运动为运动终点与Z轴正半轴夹角小于45°，所述向下运动为运动终点与Z轴负半轴夹角小于45°，所述向左运动为运动终点与X轴负半轴夹角小于45°，所述向右运动为运动终点与X轴正半轴夹角小于45°，所述向前运动为运动终点与Y轴正半轴夹角小于45°，所述向后运动为运动终点与Y轴负半轴夹角小于45°。优选的，所述八段棉的每一段式的主要动作如下：(1)双手托天理三焦：开腿、下蹲、手部上托、手部下落、起身、闭腿；(2)左右开工似射雕：开腿、下蹲、手部交叉、手部拉弓、手部下落、起身、闭腿；(3)调理脾胃须单举：开腿、下蹲、手部上托、手部下落、起身、闭腿；(4)五劳七伤往后瞧：开腿、下蹲、手部展翅、手部下落、起身、闭腿；(5)摇头摆尾去心火：开腿、下蹲、手部高举、手部下落、肩部画圆、起身、闭腿；(6)两手攀足固肾腰：开腿、手部高举、手部下落、手部上伸、闭腿；(7)攒拳怒目增气力：开腿下蹲、手部出拳、手部收拳、起身、闭腿；(8)背后七颠百病消：闭腿、腿部颠起、腿部下落。优选的，所述受理部提取八段棉动作任务目标部内的主要动作信息并利用动作映射部对该主要动作信息进行运动分解，此处的运动分解的逻辑为如下：(1)开腿：左腿向左运动，右腿向右运动；(2)下蹲：腿部向后运动；(3)闭腿：左腿向右运动，右腿向左运动；(4)起身：腿部向前运动；(5)手部上托：手部向上运动；(6)手部下落：手部向下运动；(7)手部交叉：右手向左运动，左手向右运动；(8)手部拉弓：左手向左运动，右手向右运动；(9)手部高举：手部向上运动；(10)手部展翅：左手向左运动，右手向右运动，双手向后运动；(11)肩部画圆：手部向前运动，手部向左运动，手部向后运动，部向右运动；(12)手部出拳：手部向前运动；(13)手部收拳：手部向后运动；(14)腿部颠起：腿部向上运动；(15)腿部下落：腿部向下运动。与现有技术相比，本专利技术提供的一种基于八段锦的智能养老康复游戏系统的有益效果在于：1、实现了现实世界与虚拟世界交互的八段锦健身运动游戏系统的设计方案，该系统可以让用户在玩游戏的同时，完成八段锦健身运动，本专利具有高扩展性，高参与感和低侵入的优点，可使用户完全沉浸在一个虚拟游戏环境中八段锦健身运动，可大大激发用户长期健身锻炼的热情与兴趣；2、八段锦主要运动的提取和分解可以降低识别的难度，能够更好的引导用户熟悉和练习八段锦；3、量化的反馈信息为用户提供了一种了解进行八段锦运动时状况的方式，有益于康复和锻炼。本专利技术还提供了一种基于八段锦的智能养老康复游戏方法，包括如下步骤：S1、使用运动体征数据采集设备采集用户的上肢和下肢的运动体征数据；S2、将步骤S1中所述的运动体征数据进行运动分解；S3、将步骤S2中分解后的运动体征数据与八段棉的每一段式的主要动作的运动分解数据相比较，并输出判定结果；S4、根据步骤S3中的判定结果对用户进行相应的奖励；S5、将用户游戏数据信息进行存储并将游戏数据信息展现给用户。优选的，步骤S1中所述的运动体征数据为三维姿态角、三轴角速度和三轴加速度数据。与现有技术相比，本专利技术提供的一种基于八段锦的智能养老康复游戏方法的有益效果在于：本专利技术从数据的层面去解析八段锦运动，并将八段锦动作转换到虚拟的游戏场景，只要用户按照游戏进程完成预定八段锦动作，就能够在虚拟的游戏场景得到回馈，可增强用户的满足感和成就感，激发用户锻炼的热情。本专利技术能够很好地解决现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于八段锦的智能养老康复游戏系统，其特征在于，包括运动体征数据采集设备、基于八段棉动作的交互式游戏模块和智能分析模块；/n所述运动体征数据采集设备用于实时采集用户的上肢和下肢的运动体征数据，并将该数据信息以有线或无线的方式发送到基于八段棉动作的交互式游戏模块；/n所述基于八段棉动作的交互式游戏模块包括八段棉动作任务目标部、动作映射部、受理部、判定部、输出部和奖励控制部；/n所述八段棉动作任务目标部用于将八段棉的每一段式的主要动作信息提取出来并发送到受理部；/n所述动作映射部接收来自运动体征数据采集设备的运动体征数据并将该运动体征数据进行运动分解；/n所述受理部提取八段棉动作任务目标部内的主要动作信息并利用动作映射部对该主要动作信息进行运动分解；/n所述判定部用于对用户的运动体征数据的运动分解信息与所述受理部中的主要标准动作的运动分解信息进行分析，并输出判定结果；/n所述奖励控制部利用所述判定部的判定结果来对用户进行相应的奖励；/n所述输出部用于输出所述基于八段棉动作的交互式游戏模块中采集和产生的数据信息；/n所述智能分析模块包括存储部和可视化面板部；所述存储部用于存储来自运动体征数据采集设备的运动体征数据信息以及来自基于八段棉动作的交互式游戏模块中的输出部所输出的数据信息；所述可视化面板部用于将各种数据展现给用户。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于八段锦的智能养老康复游戏系统，其特征在于，包括运动体征数据采集设备、基于八段棉动作的交互式游戏模块和智能分析模块；
所述运动体征数据采集设备用于实时采集用户的上肢和下肢的运动体征数据，并将该数据信息以有线或无线的方式发送到基于八段棉动作的交互式游戏模块；
所述基于八段棉动作的交互式游戏模块包括八段棉动作任务目标部、动作映射部、受理部、判定部、输出部和奖励控制部；
所述八段棉动作任务目标部用于将八段棉的每一段式的主要动作信息提取出来并发送到受理部；
所述动作映射部接收来自运动体征数据采集设备的运动体征数据并将该运动体征数据进行运动分解；
所述受理部提取八段棉动作任务目标部内的主要动作信息并利用动作映射部对该主要动作信息进行运动分解；
所述判定部用于对用户的运动体征数据的运动分解信息与所述受理部中的主要标准动作的运动分解信息进行分析，并输出判定结果；
所述奖励控制部利用所述判定部的判定结果来对用户进行相应的奖励；
所述输出部用于输出所述基于八段棉动作的交互式游戏模块中采集和产生的数据信息；
所述智能分析模块包括存储部和可视化面板部；所述存储部用于存储来自运动体征数据采集设备的运动体征数据信息以及来自基于八段棉动作的交互式游戏模块中的输出部所输出的数据信息；所述可视化面板部用于将各种数据展现给用户。


2.根据权利要求1所述的一种基于八段锦的智能养老康复游戏系统，其特征在于，所述判定部包括幅度判定部和运动轨迹判定部；
所述幅度判定部用于对用户运动体征的幅度进行判定，所述运动轨迹判定部用于对用户的运动轨迹进行判定。


3.根据权利要求1所述的一种基于八段锦的智能养老康复游戏系统，其特征在于，所述智能分析模块用于深层次地分析和挖掘出有价值的衍生数据。


4.根据权利要求1所述的一种基于八段锦的智能养老康复游戏系统，其特征在于，所述动作映射部的映射规则如下：
以人体中心为轴心构建空间直角坐标系：人身为Z轴、面向的方向为Y轴、右肩指向方向为X轴；将手部或腿部运动进行轴向分解并划分为：向上运动、向下运动、向左运动、向右运动、向前运动和向后运动六种轴向基运动；所述向上运动为运动终点与Z轴正半轴夹角小于45°，所述向下运动为运动终点与Z轴负半轴夹角小于45°，所述向左运动为运动终点与X轴负半轴夹角小于45°，所述向右运动为运动终点与X轴正半轴夹角小于45°，所述向前运动为运动终点与Y轴正半轴夹角小于4...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟铭，张绘国，林军，徐庸辉，张亮，苗春燕，
申请(专利权)人：中新国际联合研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44