一种基于AR技术的多场景CPR护理教学实验系统

技术特征：
1.一种基于ar技术的多场景cpr护理教学实验系统，其特征在于：包括传感模拟人、ar眼镜、无线网关和数据处理系统；传感模拟人用于采集护生的操作数据；ar眼镜用于向护生播放急救场景的背景声、教学影像、录制护生的操作时的声音和视频；数据处理系统中设置有相互独立的学生端口和教师端口；护生通过登录学生端口自行查看成绩；教师通过登录教师端口调取所有护生的操作数据；无线网关用于实现ar眼镜与数据处理系统之间、传感模拟人与数据处理系统之间数据的传输；所述的传感模型人包括人型主体，以及安装在人型主体上，用于检测操作数据的压力传感器、气流传感器、角度传感器和位移传感器；气流传感器记录呼气的次数、时长，计算气体量；角度传感器记录气道开放的角度；压力传感器记录按压的频率；位移传感器记录按压深度和回弹幅度；数据处理系统内置有练习模式、学习模式和考核模式；该基于ar技术的多场景cpr护理教学实验系统在练习模式中的工作过程为：登录至学生端口选择练习模式；传感模型人中的压力传感器、气流传感器、角度传感器、位移传感器在护生对人型主体进行cpr操作过程中自动采集数据，所得数据传送至数据处理系统储存并实时反馈至ar眼镜；ar眼镜播放急救场景的背景声，并显示指导操作的全息影像和传感模型人采集的参数；操作完成后，能够在学生端口查看练习数据和操作录像；该基于ar技术的多场景cpr护理教学实验系统在学习模式下的工作过程为：登录至学生端口选择学习模式；ar眼镜显示操作演示视频；操作演示视频能够重复播放；该基于ar技术的多场景cpr护理教学实验系统在考核模式下的工作过程为：登录至学生端口并选择考核模式；传感模型人中的压力传感器、气流传感器、角度传感器、位移传感器在操作过程中自动采集数据，所得数据通过无线传输的方式传送至数据处理系统储存；数据处理系统根据接收到的数据与标准数据库中数据的对比情况进行打分；ar眼镜不显示指导影像，录制视频和音频并上传至数据处理系统。2.根据权利要求1所述的一种基于ar技术的多场景cpr护理教学实验系统，其特征在于：在练习模式、学习模式和考核模式下，登录至教师端口均能够查询学生端口中获得的操作数据、视频和音频。3.根据权利要求1所述的一种基于ar技术的多场景cpr护理教学实验系统，其特征在于：在练习模式中，在护生完成每一个关键步骤后，ar眼睛向护生显示该关键步骤对应的题目的影像，学生答题结束后方能进行下一步操作。4.根据权利要求1、2或3所述的一种基于ar技术的多场景cpr护理教学实验系统，其特征在于：所述的ar眼镜包括麦克风、扬声器、摄像头和镜片；麦克风用于在护生操作过程中采集声音；扬声器用于播放不同急救场景的背景声；摄像头用于录制护生视野中的操作视频；镜片用于向护生显示指导操作的全息影像和教师编制的题目。5.根据权利要求1、2或3所述的一种基于ar技术的多场景cpr护理教学实验系统，其特征在于：所述无线网关采用wifi、4g、5g、蓝牙技术中的一种或数种进行通信，将传感模型人测得的检测操作参数和ar眼镜录制的护生视野操作视频实时上传至数据处理系统。6.根据权利要求1、2或3所述的一种基于ar技术的多场景cpr护理教学实验系统，其特征在于：所述的急救场景包括火灾场景、溺水场景、车祸场景和心梗场景。7.根据权利要求1、2或3所述的一种基于ar技术的多场景cpr护理教学实验系统，其特
征在于：所述数据处理系统包括题库模块、cpr学习模块、cpr练习模块、cpr考核模块、多场景模块、影音处理模块、数据记录模块和身份认证模块；所述题库模块包含了cpr教学的理论知识；所述cpr学习模块用于实现学习模式，控制ar眼睛播放cpr规范操作视频；所述cpr练习模块用于实现练习模式，通过指导操作的全息影像辅助操作；所述cpr考核模块用于实现cpr考核模式，记录操作数据、视频和音频并进行评分；所述影音处理模块用于存储和读取操作视频和音频；所述数据记录模块接收来自传感模拟人操作数据，并统计单次或累计学习时长及考核得分；所述身份认证模块用于实现包括账号密码、证件扫描、人脸识别、虹膜识别、指纹识别在内的身份认证方式登录学生端口和教师端口。8.根据权利要求1、2或3所述的一种基于ar技术的多场景cpr护理教学实验系统，其特征在于：数据处理系统内置的数据库中存储有标准操作数据为：呼气时长大于1秒且不漏气；连续呼气2次；按压频率：100～120次/分；按压深度4～5厘米；按压后胸廓完全回弹；连续按压30次，频率相等；按压与呼吸频率之比为30:2；气道开放，头向后仰90度；胸外按压30次，并进行人工呼吸2次为一个完整循环。

技术总结
本发明公开了一种基于AR技术的多场景CPR护理教学实验系统；该实验系统包括传感模拟人、AR眼镜、无线网关和数据处理系统。传感模拟人用于采集护生的操作数据；AR眼镜用于向护生播放急救场景的背景声、教学影像、录制护生的操作时的声音和视频。数据处理系统中设置有相互独立的学生端口和教师端口；本发明通过在CPR学习、练习和考核中引入AR技术，使得护生能够通过全息影像学习CPR操作的细节，并在练习中实时观看操作要点，在练习的每个关键步骤结束后进行答题；还能够自动获取护生操作过程中的视频、音频以及具体操作数据，实现了护生CPR操作的自动评分，大大提高了护生的学习效率，并简化了教师的工作。并简化了教师的工作。并简化了教师的工作。


技术研发人员：何丹妮 曹世华 乐宇超 汪梦鑫 陈彦菲 钱倍颖 郑旦浪
受保护的技术使用者：杭州师范大学钱江学院
技术研发日：2022.02.28
技术公布日：2022/5/31