一种基于VR设备的脑外伤上肢运动障碍康复系统的制作方法

技术特征：
1.一种基于vr设备的脑外伤上肢运动障碍康复系统，其特征在于，包括：vr设备，用于根据脑外伤上肢运动障碍的目标患者的当前诊断信息以及所述目标患者的身体信息，向所述目标患者规划上肢运动康复虚拟模型，并基于所述康复虚拟模型对所述目标患者的上肢运动进行虚拟引导；捕捉模块，用于捕捉所述目标患者基于所述虚拟引导的跟随动作；传感交互模块，用于获取所述目标患者在上肢运动康复过程中的交互信息；反馈模块，用于根据所述交互信息以及跟随动作，判断所述目标患者的上肢运动的标准性，并基于所述标准性，确定对所述目标患者的康复反馈信息，并反馈到所述vr设备进行呈现，供所述目标患者观看调整。2.如权利要求1所述的基于vr设备的脑外伤上肢运动障碍康复系统，其特征在于，所述交互信息包括：语音交互、动作交互、指令交互以及画面交互。3.如权利要求1所述的基于vr设备的脑外伤上肢运动障碍康复系统，其特征在于，还包括：分配模块，用于按照诊断分析模型对所述目标患者的当前诊断信息进行分析，得到关联身体检测指标，并向每个关联身体检测指标匹配检测单元；筛选模块，用于按照每个关联身体检测指标的指标属性，获取相同诊断信息的历史检测方式，并筛选最高频次检测方式；检测模块，用于将所述最高频次检测方式传输到所述检测单元对对应身体关联部位进行检测，同时，在检测过程中，对所述检测单元进行信号侦测，并判断单元运行线程是否满足预设合格性；当满足所述预设合格性时，将对应检测单元的检测结果保留；当不满足预设合格性时，对所述检测单元的输出检测信号的第一检测频率以及接收检测信号的第二检测频率；分析模块，用于对所述第一检测频率以及第二检测频率进行分析，判断是否满足预设频率，若满足，将对应检测单元的检测结果保留；若不满足预设频率，获取不满足的检测频率，并对所述不满足的检测频率的当下适配参数进行异常管理，并结合信号侦测结果，确定异常可消除性；若所述异常可消除性不小于预设消除性，将对应检测单元进行复位，并重新检测，获取新的检测结果并保留；若所述异常可消除性小于预设消除性，按照异常管理结果，向对应检测单元发送调节指令，在调节之后进行重新检测，并获取新的检测结果并保留；信息生成模块，用于根据保留的检测结果以及对应的关联身体指标，构建身体列表，得到所述目标患者的身体信息。4.如权利要求1所述的基于vr设备的脑外伤上肢运动障碍康复系统，其特征在于，所述vr设备，包括：第一建立单元，用于获取与所述当前诊断信息相关的关联身体检测指标，并对所述关联身体检测指标的指标权重进行确定，同时，还按照所述关联身体检测指标分别获取所述身体信息中的第一信息，并建立所述关联身体检测指标、指标权重与对应第一信息的第一对应关系；
第二建立单元，用于基于所述关联身体检测指标对所述当前诊断信息进行信息匹配，获取对应的第二信息，同时，确定每个第二信息的信息权重，建立所述关联身体检测指标、信息权重以及对应第二信息的第二对应关系；向量获取单元，用于获取所述当前诊断信息中的关键诊断信息，并建立第一待康复向量，同时基于所述第一对应关系以及第二对应关系，建立第二待康复向量；网格部署单元，用于获取所述目标患者的上肢构架，并网格部署在初始虚拟模型上；线路获取单元，用于获取所述初始虚拟模型上的构架的初网格集合以及终网格集合，并建立所述初网格集合的每个初网格与终网格集合中的每个终网格的一一对应关系，并得到网格线路；模型确定单元，用于按照所述上肢构架的适配度，对所述网格线路的长短以及宽窄进行调整，并基于调整后的线路基于所述上肢构架的附着位置，确定附着权重，并得到待优化模型；模型获取单元，用于在所述待优化模型上，基于向量规划规则，对所述第一待康复向量以及第二待康复向量进行康复规划，得到所述康复虚拟模型。5.如权利要求4所述的基于vr设备的脑外伤上肢运动障碍康复系统，其特征在于，所述模型获取单元，包括：从模型文件数据库中，匹配并获取所述待优化模型的第一文件；基于所述向量规划规则，确定对所述第一文件的规划引导部署；获取所述第一待康复向量以及第二待康复向量基于不同的关联身体检测指标的待康复特征；根据所述规划引导部署中每个引导块的引导属性，建立所述待康复特征构建误差函数，并判断所述误差函数是否收敛；其中，g表示建立的与待康复特征个引导属性相关的当下函数；g0表示初始函数；g-g0表示误差函数；γ表示梯度误差调整因子，且取值范围为(0.6，0.7)；y
1i
(s
yin
)表示第i个引导属性s
yin
对应的引导参数；y
2i
(s
te
)表示第i个待康复特征s
te
对应的待康复参数；表示基于同组引导参数与待康复参数对应的梯度误差函数，其中，s
yin
与s
te
一一对应；μ表示平衡误差的影响因子；当所述误差函数满足引导约束条件时，判定所述误差函数收敛，并得到所述康复虚拟模型；否则，判定所述误差函数不收敛，对所述规划引导部署进行迭代优化，直到对应的误差函数收敛，得到所述康复虚拟模型。6.如权利要求1所述的基于vr设备的脑外伤上肢运动障碍康复系统，其特征在于，所述康复虚拟模型是包括若干引导式的康复动作在内的，且基于所述vr设备将引导式的康复动作进行呈现。7.如权利要求1所述的基于vr设备的脑外伤上肢运动障碍康复系统，其特征在于，所述
捕捉模块，包括：位置设置单元，用于基于所述当前诊断信息，设置所述目标患者的第一传感器件放置位置，且根据所述目标患者的上肢必要检测位置，放置第二传感器件，其中，基于所述第一传感器件检测得到所述目标患者基于所述虚拟引导进行运动时的第一运动参数，基于所述第二传感器件检测得到所述目标患者基于所述虚拟引导进行运动时的第二运动参数；修复因子获取单元，用于获取所述第一传感器件的第一通信状态以及第二传感器件的第二通信状态，并判断是否存在通信干扰，若存在，对存在干扰的传感器件进行通信修复，并获取通信修复过程中对应通信干扰时间点的修复因子；轨迹获取单元，用于根据第一传感器的第一运动参数，构建所述目标患者对应的第一运动轨迹，并基于第二传感器的第二运动参数，构建对应点位置的点轨迹趋势；将所述点轨迹趋势与所述第一运动轨迹融合处理，得到第二运动轨迹，并基于所述修复因子，对所述第二运动轨迹进行轨迹修复，得到第三运动轨迹；其中，所述第三运动轨迹即为所述跟随动作。8.如权利要求1所述的基于vr设备的脑外伤上肢运动障碍康复系统，其特征在于，所述传感交互模块包括：语音交互单元，用于获取目标患者在上肢运动康复过程中的语音交互信息；动作交互单元，用于获取目标患者在上肢运动康复过程中的动作交互信息；指令交互单元，用于获取目标患者在上肢运动康复过程中的指令交互信息；画面交互单元，用于获取目标患者在上肢运动康复过程中的画面交互信息；交互处理单元，用于基于时间戳将语音交互信息、动作交互信息、指令交互信息以及画面交互信息进行并列显示，得到交互信息。9.如权利要求1所述的基于vr设备的脑外伤上肢运动障碍康复系统，其特征在于，所述反馈模块，包括：将所述虚拟引导的标准动作与所述跟随动作进行同时间戳建立，计算两者之间的差异集合z；z＝{f1(t)-f2(t δt)，t＝1,2,3,...,n1}其中，f1(t)表示在时间点t对应的标准动作的动作值；f2(t δt)表示时间点t δt对应的跟随动作的动作值；δt表示目标患者基于虚拟引导进行跟随的延后时长；判断所述差异集合构成的差异曲线是否趋于标准常数曲线，若趋于，判定所述目标患者的上肢运动标准；若所述差异曲线不趋于标准常数曲线，确定所述跟随动作对应的第三运动轨迹中的动作突变点，并获取所述动作突变点所对应的以当下时间点为基准的预设时间段内的交互信息，且，当所述交互信息不为空时，确定所述交互信息对对应动作突变点的突变因子u；其中，∈1表示当下动作突变点与上一动作突变点之间的运动轨迹的第一权重；∈2表示当下动作突变点与下一动作突变点之间的运动轨迹的第二权重；g1表示当下动作突变点与上一动作突变点之间的运动轨迹；g
1标
表示基于虚拟引导确定的当下动作突变点与上一
动作突变点之间的标准轨迹；g2表示当下动作突变点与下一动作突变点之间的运动轨迹；g
2标
表示基于虚拟引导确定的当下动作突变点与下一动作突变点之间的标准轨迹；α
j2
表示预设时间段内第j2种交互类型的交互权重；f
j2
表示预设时间段内第j2种交互类型的交互值；m1表示预设时间段内存在的时间点个数；h
j1
表示第j1个时间点对应的轨迹值；h
j1 1
表示第j1 1个时间点对应的轨迹值；判断所述突变因子u是否合理，若合理，对对应动作突变点进行第一标定，否则，进行第二标定；确定第一标定个数以及第二标定个数，当所述第一标定个数与第二标定个数的第一比值大于预设比值时，判定所述目标患者的上肢运动标准；否则，判定所述目标患者的上肢运动不标准。10.如权利要求9所述的基于vr设备的脑外伤上肢运动障碍康复系统，其特征在于，所述反馈模块，还包括：当判定所述目标患者的上肢运动不标准，从所述目标患者的第三运动轨迹中提取不标准的动作点，并与标准的动作点进行比较；根据比较结果，确定待改善动作，得到康复反馈信息，并呈现到所述vr设备。

技术总结
本发明实施例公开了一种基于VR设备的脑外伤上肢运动障碍康复系统，包括：VR设备，用于根据患者的当前诊断信息以及目标患者的身体信息，向患者规划上肢运动康复虚拟模型，进而对患者的上肢运动进行虚拟引导；捕捉模块，用于捕捉患者基于虚拟引导的跟随动作；传感交互模块，用于获取患者在上肢运动康复过程中的交互信息；反馈模块，用于根据交互信息以及跟随动作，判断患者的上肢运动的标准性，并基于标准性，确定对患者的康复反馈信息，并反馈到VR设备进行呈现，供目标患者观看调整。通过对患者在康复过程中的康复轨迹进行引导以及跟踪，来提高训练效率，且通过反馈康复信息，可进一步提高康复效果。步提高康复效果。步提高康复效果。


技术研发人员：王思伦 南雅诗
受保护的技术使用者：深圳市铱硙医疗科技有限公司
技术研发日：2022.04.14
技术公布日：2022/7/29