人动作过程采集系统技术方案

本发明专利技术涉及人动作过程采集系统和方法。所述方法包括通过非接触式传感器采集一个动作过程中的大量人像，这时大量图像显示人身体部位的动作，通过大量图像中的至少某些图像制作包括肢体位置的至少一个骨架模型，通过比较创建的至少一个骨架模型中肢体位置的变化，根据身体部位的动作计算动作过程。身体部位的动作计算动作过程。身体部位的动作计算动作过程。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】人动作过程采集系统


[0001]本专利技术涉及一套人动作过程采集系统。
[0002]专利技术背景
[0003]医疗体系一直饱受专业人员严重匮乏的困扰。这导致治疗和护理经常不足，对医疗成本以及让国民经济实现增值方面造成了严重影响。对于患者来说，这可能意味着痛苦长时间持续甚至出现并发症，其原因可能是康复措施的姿势性损害，除非患者在这方面得到充分的指导。因为有这些因素的原因，记录患者状况的必要性越来越高，而诊所方面也可以对可能归因为治疗不充分而造成的损害索赔要求进行辩护。其在某些情况下可能有更强的作用。
[0004]本文件所述的系统比如通过服务机器人可以通过对康复措施，尤其是对动作过程中的体位和步态矫正用器械进行初级监控，定位这一问题。这种服务机器人另外还可以准确记录完成的练习，这样相关医疗机构可以履行其相关合规义务，而不必再为此单独安排人手。另一项影响是使用这套系统可令治疗效果的评估标准化，因为目前对是否正确完成了练习的评估都依赖医疗医生，而他的评估结果又因个人经验的原因与其他治疗医生不同。治疗医生因此可能会在对一项练习或者同类练习进行评估时得出不同的评估结果，而使用本系统或者服务机器人则可以获得统一的评估结果。
[0005]另外，步态和上台阶训练领域使用服务机器人还可以显著减轻治疗人员的负担：在神经病、老年病以及内科机构，服务机器人可以陪伴方向感不强的患者，以及训练患者的动作过程，这些患者频繁训练行走后能明显改善其生活便利性。在整形外科机构，借助或者不借助下臂行走支架(UAGS)、肩膀支架或者其他辅助工具进行步态训练以及在手术之后对四肢下部或者脊柱进行上台阶训练是减少占用治疗人员时间的一个重要因素。通过使用移动服务机器人或者对于适合步态和上台阶训练的患者来说，可减少在这方面花费的时间。
[0006]服务机器人还有助于获得手术效果，并能够避免在动作过程中出现错误的动作型式。在手术后进行治疗性训练，可尝试通过练习戒掉患者手术前因疼痛或者动作障碍出现的错误动作过程(比如保护性姿势和/或避让动作)，比如错误的步态过程。训练正确动作过程(反复训练)频率越高，其效果越成功。如果在康复期间治疗医生用于治疗性训练的时间较少，那么服务机器人是一种很好的替代选项，其能够及时识别和纠正动作过程中的错误。

技术介绍

[0007]专业人员通晓不同种类的系统，包括医疗或老年病领域的服务机器人。因此CN108422427介绍了一种康复机器人，它可以送药片给患者服用。类似的是CN206833244，其中介绍的服务机器人可以在医院中分发材料。在医院领域，中国的专利申请CN107518989和CN101862245涉及一种可以运送患者的服务机器人，与轮椅类似。CN205950753介绍了一种服务机器人，它通过传感机构识别患者，在医院中为患者提供导航。在CN203338133中介绍了一种用来为护理人员提供支持的服务机器人，它可以在医院中陪同患者处理日常事务。相反，CN203527474涉及一种通过其机械臂为人提供支持的服务机器人。
[0008]CN108073104涉及一种护理机器人，它可以护理受到传染的患者，手段包括为这些患者送药或者给药，为患者按摩，送餐，与患者沟通等。护理机器人之所以能降低医务人员的感染危险是因为其减少了医务人员与患者接触的次数。CN107598943中介绍了一种用于陪伴老人的服务机器人。这种服务机器人拥有几项监控功能，但其主要功能是地板清洁。
[0009]CN106671105涉及一种照顾老人的移动服务机器人。该服务机器人通过传感机构监控诸如体温之类的人体参数，还可以监控表情。其也可以识别人是否跌倒，可通过网络帮助相应警报。
[0010]有类似技术状态的是CN104889994和CN204772554，其中医疗领域的服务机器人可以识别心跳频率，为患者提供氧气并拥有语音识别和娱乐网络多媒体模块。CN105082149所介绍的产品也可以检测血氧。CN105078445涉及一种记录尤其是老人心电图、测量血液中氧含量的服务机器人。类似地，CN105078450具备脑电图测量功能。
[0011]某些健康机器人专用于对患者进行练习或者评估。CN108053889中相对简要地介绍了一套基于已保存信息对患者进行练习的系统。CN108039193介绍了一套在服务机器人中用于自动生成健康报告的系统。CN107544266中介绍了借助服务机器人采集动作/适应性练习，记录和保存数据并传输至外部系统进行评估。同时，该服务机器人可以通过不同传感器监控药品的服用情况。
[0012]CN106709254介绍了一种患者医学诊断服务机器人，其同样以诊断为基础制定治疗方案。为此，服务机器人评估语音和图像信息，将其与存储器中保存的信息进行比对。并且，将使用一种神经元网络。
[0013]CN106407715中介绍了一种服务机器人，其通过语音处理和图像识别采集患者病史。除通过语音输入和输出装置询问以外，还可以在采集病史时通过触摸板参考由服务机器人摄像头拍摄的舌头照片。
[0014]CN105078449介绍了一种配备平板电脑和通信单元的服务机器人，通过它可进行认知功能训练或者认知心理评估，以发现患者是否患有阿尔茨海默症。平板电脑将记录患者与儿童之间按照特定过程进行的电话交谈，从谈话记录中判断患者是否患有阿尔茨海默症。
[0015]Jaeschke等人在2018年验证了通过Microsoft Kinect在服务机器人上进行步态评估是否可以提供与建立的固定式步态评估系统(黄金标准)类似的有效结果，它涉及确定关节和四肢的位置，即是否能够以这些方式采集与评估步态训练相关的参数。步每分、步速、步长、一只或两只脚上的时间以及脚踝、膝盖和髋部的伸展和弯曲、骨盆的摆动倾向、躯干的向前或向后靠等都被称为相关参数。评估两套系统的统计比较结果时发现，通过Kinect为临床用途采集相关参数即可，与(固定的)黄金标准没有重要的差别。
[0016]Trinh等人在2018年阐述了服务机器人怎样识别到坐着的人，以及服务机器人怎样与这个人互动。另外，还介绍了通过2D激光扫描仪识别使用助步器的人。
[0017]Vorndran等人在2018年以图解方式介绍了完成步态训练的使用者怎样被在走在使用者前方的服务机器人追踪到。这时，也可以使用方向可控的摄像头，它可以更好地追踪使用者。通过LIDAR和RGB摄像头跟踪人。另外，服务机器人既使用激光扫描仪，也使用RGB
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D摄像头(3D摄像头)侦测(未来的)使用者。对使用者行为的这一预测既用于控制服务机器人，也用于通过PID控制器跟踪RGB摄像头。

技术实现思路

[0018]本专利技术包括一种具有治疗辅助性质的方法和系统，比如为治疗患者提供支持的服务机器人，尤其是动作过程的治疗。服务机器人拥有传感器装置，可以在患者动作过程中采集身体部位的动作，将采集到的动作与服务机器人存储器单元中或者云中保存的动作进行比较。服务机器人基于动作中可能的偏差为患者提供改进其动作过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.由电脑完成的采集人动作过程的方法，这时动作过程包括人身体部位的动作，该方法包括：
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通过非接触式传感器采集一个动作过程中的大量人图像，这时大量图像显示人身体部位的动作；
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通过大量图像中的至少某些图像制作包括肢体位置的至少一个骨架模型；以及
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通过比较创建的至少一个骨架模型中肢体位置的变化，根据人身体部位的动作计算动作过程。2.依据权利要求1的方法，另外也包括将计算出的动作过程与之前确定、保存在存储器中的动作过程进行比较。3.依据权利要求1的方法，这时动作过程涉及步态过程。4.依据权利要求1的方法，这时动作过程的评估包括通过至少一个完整的步态循环评估身体部位的动作。5.依据上述权利要求的方法，另外也包括通过比较助步器模型识别大量图像中的至少一个助步器。6.依据权利要求4的方法，另外也包括综合评估至少一个助步器和至少一个由骨架模型得到的足骨架点。7.依据权利要求5的方法，这时评估包括确定至少一个足骨架点与至少一个助步器地面侧端点的差异。8.依据权利要求6的方法，这时确定矢状面中的差异。9.依据权利要求5
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7的方法，这时对着地时间点进行评估。10.依据权利要求2
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8的方法，另外也包括在采集到的动作过程的动作与事先确定的动作过程中的动作存在偏差时发出一条消息。11.依据权利要求9的方法，这时已发出消息的数量与采集到的动作偏差的数量和类...

【专利技术属性】
技术研发人员：HM，
申请(专利权)人：伊尔梅瑙技术大学，
类型：发明
国别省市：