一种基于虚拟现实技术的老年人呼吸康复训练装置制造方法及图纸

一种基于虚拟现实技术的老年人呼吸康复训练装置涉及呼吸康复技术领域，解决了患者难以自发的进行呼吸训练的问题，该装置包括用于显示呼吸康复训练场景的虚拟现实头戴设备、用于采集呼气信号的热丝式流量传感器，热丝式流量传感器通过无线通信模块通信连接终端，无线通信模块用于将热丝式流量传感器的呼气信号发送至终端，终端连接虚拟现实头戴设备、定位器和操控手柄，终端载有多种呼吸康复训练场景，定位器用于获取呼吸康复训练者位置信息并发送至终端，操控手柄用于选择呼吸康复训练场景和用于呼吸康复训练者在呼吸康复训练场景里移动位置。本发明专利技术适合老年人使用，在家即可实现自我呼吸训练，操作简单，生动有趣，反应快速体验感好。速体验感好。速体验感好。

【技术实现步骤摘要】
一种基于虚拟现实技术的老年人呼吸康复训练装置


[0001]本专利技术涉及呼吸康复
，具体涉及一种基于虚拟现实技术的老年人呼吸康复训练装置。

技术介绍

[0002]由于环境污染、吸烟和气候等因素制约，北方的老年人呼吸道疾病发病率较高，同时还伴随着肺功能逐渐减弱的症状，对老年人的的日常生活影响大，为此，指导老年人在呼吸道疾病的治疗之后进行科学的呼吸训练十分必要，不仅有利于老年人延缓肺功能衰退，同时还可以提高其呼吸肌的强度，对改善老年人的日常生活起到了十分重要的作用。
[0003]呼吸康复是对老年呼吸的补充医学治疗的替代方法，包括一系列减少呼吸道疾病症状的技术和手段。呼吸康复训练主要采用运动疗法，是呼吸康复训练者使用呼吸硬件器材并在医生指导下完成呼吸训练动作。训练过程主要依赖于医护人员的监督辅助，呼吸康复训练者难以自发的进行呼吸训练。
[0004]因此需要一种适用于老年人的日常进行呼吸训练的装置。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供一种基于虚拟现实技术的老年人呼吸康复训练装置。
[0006]本专利技术为解决技术问题所采用的技术方案如下：
[0007]一种基于虚拟现实技术的老年人呼吸康复训练装置，包括用于显示呼吸康复训练场景的虚拟现实头戴设备、用于采集呼气信号的热丝式流量传感器，热丝式流量传感器通过无线通信模块通信连接终端，无线通信模块用于将热丝式流量传感器的呼气信号发送至终端，终端连接虚拟现实头戴设备、定位器和操控手柄，终端载有多种呼吸康复训练场景，定位器用于获取呼吸康复训练者位置信息并发送至终端，操控手柄用于选择虚拟现实头戴设备显示的呼吸康复训练场景和用于呼吸康复训练者在呼吸康复训练场景里移动位置。
[0008]本专利技术的有益效果是：
[0009]本专利技术一种基于虚拟现实技术的老年人呼吸康复训练装置在家即可实现自我呼吸训练，操作简单，老年人出行不便，适合老年人使用，提高其肺功能。通过虚拟现实头戴设备提供呼吸康复训练场景，沉浸感强，生动有趣，同时丰富老年生活。终端载有多种呼吸康复训练场景供呼吸康复训练者选择，训练场景丰富。现今的虚拟现实头戴设备反应灵敏，本专利技术采用热丝式流量传感器获得呼气的气流，实现了结构简单，热丝式流量传感器反应时间快速，且通气量的压力损失小，能够很好的配合虚拟现实头戴设备完成训练，呼吸训练体验感好。
附图说明
[0010]图1为本专利技术的一种基于虚拟现实技术的老年人呼吸康复训练装置的的结构框
图。
[0011]图2为本专利技术的一种基于虚拟现实技术的老年人呼吸康复训练装置的的详细结构图。
[0012]图3为本专利技术的呼吸康复训练场景示意图。
具体实施方式
[0013]下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步详细说明。
[0014]一种基于虚拟现实技术的老年人呼吸康复训练装置，如图1，包括虚拟现实头戴设备、热丝式流量传感器、无线通信模块、终端、定位器和操控手柄。虚拟现实头戴设备用于显示呼吸康复训练场景的虚拟现实头戴设备，配合终端、定位器和操控手柄使用；终端连接虚拟现实头戴设备、定位器和操控手柄；定位器用于获取呼吸康复训练者位置信息并发送至终端，跟踪呼吸康复训练者的确切位置；终端载有多种呼吸康复训练场景；操控手柄用于选择虚拟现实头戴设备显示的呼吸康复训练场景，还用于呼吸康复训练者在呼吸康复训练场景里移动位置。热丝式流量传感器用于采集呼吸康复训练者的呼气信号，热丝式流量传感器通过无线通信模块通信连接终端，热丝式流量传感器通过无线通信模块将呼气信号发送至终端，终端能够接收呼气信号。
[0015]老年人呼吸康复训练装置在使用时，虚拟现实头戴设备、热丝式流量传感器、定位器和操控手柄均位于呼吸康复训练者身体上，具体佩戴方式无需详述在此也不做限定，例如热丝式流量传感器采用(呼吸机式)鼻面罩连接呼吸康复训练者身体上，鼻面罩采用瑞迈特N5鼻面罩，鼻面罩通过管道连通热丝式流量传感器。无线通信模块可位于热丝式流量传感器上。呼吸康复训练者手持操控手柄。作为一种实施例，定位器采用HTC Vive定位器，安装在一个高两米的安装套件上，定位器共两个，两个定位器之间的距离是四米，用于获取头戴式显示器的位置信息和操控手柄的位置信息，用于VR游戏。作为另一种实施例，使用时定位器位于呼吸康复训练者身体上，可通过夹子夹在呼吸康复训练者衣服上，或是通过带子佩戴在呼吸康复训练者身体上。
[0016]上述终端采用现有技术便能够配合虚拟现实头戴设备的终端，且具有接收存储模块，用于接收存储呼气信号。终端为计算机，具体采用联想拯救者R7000P新款Y7000全能游戏本R9000P独显八核电脑。
[0017]作为一种实施例，终端能够对接收的呼气信号进行处理得到流体的流量，终端包括呼气信号处理模块，所述呼气信号为反馈电压信号，呼气信号处理模块能够根据呼气信号得出流体的流量。如图2，呼气信号处理模块包括滤波单元、放大单元、逻辑运算单元、A/D转换单元，滤波单元、放大单元、A/D转换单元和逻辑运算单元顺次连接。呼气信号处理模块用于处理热丝流量传感器采集到的呼气信号，把电信号经信号处理模块的滤波、放大、模数转换、逻辑运算之后，得到流体的流量。作为另一种实施例，呼气信号为流体的流量信息，热丝式流量传感器自身对反馈电压信号进行处理得到流体的流量信息，然后将流体的流量信息发送至终端。流体的流量即为流体的流量信息呼吸的信息。
[0018]作为一种实施例，上述虚拟现实头戴设备采用外接式虚拟现实头戴设备。
[0019]如图2，热丝式流量传感器主要包括发热元件、桥式电路和运算放大器，所述发热元件(热丝)安装在热丝式流量传感器的空气通道之中，在电路的设计时就使其工作温度比
进气温度高。电桥中，只有当发热元件的温度高于空气温度时，桥式电路才能达到平衡。发热元件为热丝。所述运算放大器通过向与热丝相连的桥式电路输入对金属热丝的加热电流，以保持发热元件温度的恒定值。在上述技术方案中，所述热丝式流量传感器用于采集呼气信号，通过控制算法提取出人的呼吸模式特征并保存记录。将热丝式流量传感器置于口鼻前端，当人呼气时，热丝式流量传感器检测当前通过其管路的流量大小而输出对应的电压值(反馈电压信号)。其原理是当气体掠过热丝表面时，使得热丝温度下降，会带走热量，热丝式流量传感器的热丝控制装置里的温度传感器不断测量热丝温度，然后加热热丝，将其保持在某一固定温度所需的能量，通过测量加热所需要的电量，来测量气体的流量。热敏电阻的阻值随着气体流速变化，使电路失去原有的平衡而产生一个不平衡的电信号，该气体的大小与气体流速有一定的对应关系，从而可以根据气体的导热系数测出气体流速的大小。
[0020]上述终端包括呼吸康复训练场景数据存储模块，该模块存储呼吸康复训练需要的多个呼吸康复训练场景，呼吸康复训练场景具体为虚拟游戏场景。终端通过呼吸康复训练场景数据存储模块实现载有多种呼吸康复训练场景。终端能够呼吸强度数据(呼气信号或流体的流量信息)转换为游戏指令。作为一种实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟现实技术的老年人呼吸康复训练装置，其特征在于，包括用于显示呼吸康复训练场景的虚拟现实头戴设备、用于采集呼吸信号的热丝式流量传感器，热丝式流量传感器通过无线通信模块通信连接终端，无线通信模块用于将热丝式流量传感器的呼吸信号发送至终端，终端连接虚拟现实头戴设备、定位器和操控手柄，终端载有多种呼吸康复训练场景，定位器用于获取呼吸康复训练者位置信息并发送至终端，操控手柄用于选择虚拟现实头戴式设备显示的呼吸康复训练场景和用于呼吸康复训练者在呼吸康复训练场景里移动位置。2.如权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的老年人呼吸康复训练装置，其特征在于，所述终端包括呼吸信号处理模块，所述呼吸信号为反馈电压信号，呼吸信号处理模块能够根据呼吸信号得出流体的流量。3.如权利要求2所述的一种基于虚拟现实技术的老年人呼吸康复训练装置，其特征在于，所述呼吸康复训练场景为虚拟游戏场景，呼吸康复训练者能够用呼气和吸气的强度和时长来控制虚拟游戏场景中的目标物体，流体的流量作为虚拟现实游戏的输入信号。4.如权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的老年人呼吸康复训练装置，其特征在于，所述终端包括呼吸康复训练者信息管理模块、难度调节模块、数据显示及分析模块、语音模块、第二反馈模块；所述呼吸康复训练者信息管理模块用于存储呼吸康复训练者的基本信息和制定康复训练方案；数据显示及分析模块用于分析呼吸康复训练者信息管理模块的数据并将训练数据以特征指标波...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵剑，冷吉燕，匡哲君，杨斯童，高翰林，姚威，史丽娟，何秉高，崔宇晴，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：