多感互動(dòng)多?？刂乒δ苄噪姶碳は到y(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了將功能性電刺激技術(shù)、運(yùn)動(dòng)輔具、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、多感互動(dòng)游戲及人體生命體征參數(shù)有機(jī)結(jié)合的多感互動(dòng)多?？刂乒δ苄噪姶碳は到y(tǒng)。本系統(tǒng)由功能性電刺激、生命體征參數(shù)采集、運(yùn)動(dòng)輔具信息采集、信息融合、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的多感互動(dòng)游戲競(jìng)技等模塊組成。生命體征反饋控制功能性電刺激器對(duì)運(yùn)動(dòng)功能重建更自然、更符合人體運(yùn)動(dòng)，視覺、聽覺的實(shí)時(shí)反饋能夠有效地促使運(yùn)動(dòng)功能重建，提高康復(fù)訓(xùn)練的效率。基于物聯(lián)網(wǎng)的游戲互動(dòng)式沉浸環(huán)境可為訓(xùn)練者提供運(yùn)動(dòng)過程和運(yùn)動(dòng)效果的視覺、聽覺等多感覺實(shí)時(shí)反饋信息，可跨地域、跨時(shí)間進(jìn)行訓(xùn)練效果競(jìng)賽，更大程度地激發(fā)和維護(hù)訓(xùn)練者動(dòng)機(jī)和毅力，繼而得到更好的康復(fù)效果。
【專利說明】多感互動(dòng)多模控制功能性電刺激系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種康復(fù)裝置,尤其涉及一種功能性電刺激(Funct1nal ElectricalStimulat1n, FES)、運(yùn)動(dòng)輔具、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、多感互動(dòng)游戲及人體生命體征參數(shù)有機(jī)結(jié)合康復(fù)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)第六次全國(guó)人口普查及第二次全國(guó)殘疾人抽樣調(diào)查我國(guó)殘疾人占全國(guó)總?cè)丝诘谋壤透黝悮埣踩苏細(xì)埣踩丝側(cè)藬?shù)的比例，推算2010年末我國(guó)殘疾人總?cè)藬?shù)為8502萬人，占全國(guó)人口總數(shù)的6..35%，其中運(yùn)動(dòng)障礙者2472萬人。這些殘障人士不僅自身生活水平大大下降，甚至降低壽命，而且給家庭和社會(huì)帶來的巨大的危害。同時(shí)調(diào)查數(shù)據(jù)分析報(bào)告預(yù)測(cè)，殘疾人士規(guī)模即將進(jìn)入快速增長(zhǎng)期，殘疾率將會(huì)持續(xù)上升。所以如何改善殘疾人士的自主生活水平，是亟待解決的問題。
[0003]功能性電刺激(Funct1nalElectrical Stimulat1n, FES)是通過電流脈沖序列來刺激肢體運(yùn)動(dòng)肌群及其外周神經(jīng)，有效地恢復(fù)或重建截癱患者的部分運(yùn)動(dòng)功能的技術(shù)。其本質(zhì)就是利用功能性電刺激系統(tǒng)刺激肌肉，誘發(fā)細(xì)胞發(fā)生生理變化，致使細(xì)胞膜對(duì)離子的選通性發(fā)生變化，即細(xì)胞膜對(duì)鈉離子、鉀離子和氯離子的通透性發(fā)生變化，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)外離子濃度發(fā)生變化，致使細(xì)胞膜電位發(fā)生突變，形成動(dòng)作電位，誘發(fā)神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生動(dòng)作電位，引起骨骼肌細(xì)胞的興奮，進(jìn)而引起骨骼肌收縮，繼而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)效應(yīng)，同時(shí)通過擴(kuò)張血管，促進(jìn)肌體的局部血液循環(huán)，加強(qiáng)神經(jīng)沖動(dòng)，促進(jìn)神經(jīng)再生。
[0004]20世紀(jì)60年代，Liberson首次成功地利用電刺激腓神經(jīng)矯正了偏癱患者足下垂的步態(tài)，開創(chuàng)了功能性電刺激用于運(yùn)動(dòng)和感覺功能康復(fù)治療的新途徑。目前，F(xiàn)ES已經(jīng)成為了恢復(fù)或重建殘障人士的部分運(yùn)動(dòng)功能的重要康復(fù)治療手段。
[0005]功能性電刺激經(jīng)過近四十年的發(fā)展，已由使用者通過操作相應(yīng)按鈕來控制刺激器而發(fā)展到利用肌電、心電、腦電、語(yǔ)音等反饋控制功能性電刺激。目前，已有專門的機(jī)構(gòu)組織殘障人士在功能性電刺激幫組下參加體育競(jìng)技，雖然在控制的精度和主動(dòng)性有所改善，在應(yīng)用功能性電刺激也得到互動(dòng)娛樂，但是在運(yùn)動(dòng)缺乏參考的示范和對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的實(shí)時(shí)評(píng)估。多感互動(dòng)多模式控制功能性電刺激系統(tǒng)將功能性電刺激、運(yùn)動(dòng)輔具、物聯(lián)網(wǎng)、多感覺互動(dòng)游戲、生命體征參數(shù)運(yùn)動(dòng)評(píng)價(jià)有機(jī)結(jié)合，即可實(shí)時(shí)反饋控制功能性電刺激，又能將訓(xùn)練效果通過游戲以視覺、聽覺多感覺方式反饋至訓(xùn)練者，指導(dǎo)訓(xùn)練過程，提高訓(xùn)練的效果。同時(shí)亦將訓(xùn)練打破地域性、時(shí)間性限制，自由組合訓(xùn)練競(jìng)技，能夠激發(fā)和維持訓(xùn)練者訓(xùn)練動(dòng)機(jī)。本發(fā)明有利于建立康復(fù)訓(xùn)練過程的適時(shí)訓(xùn)練指導(dǎo)、動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)和功能重建過程效果的實(shí)時(shí)反饋系統(tǒng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的主旨是針對(duì)目前康復(fù)產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀及不足，將功能性電刺激技術(shù)、運(yùn)動(dòng)輔具、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、多感互動(dòng)游戲及人體生命體征參數(shù)有機(jī)結(jié)合，以至于形成運(yùn)動(dòng)過程和運(yùn)動(dòng)效果的多模態(tài)反饋信息融合，建立一種多感互動(dòng)多?？刂乒δ苄噪姶碳は到y(tǒng)。
[0007]本發(fā)明主要是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:一種多感互動(dòng)多?？刂乒δ苄噪姶碳は到y(tǒng)，主要由功能性電刺激模塊、運(yùn)動(dòng)輔具、生命體征參數(shù)采集模塊、運(yùn)動(dòng)輔具信息采集模塊、信息融合模塊、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的多感互動(dòng)游戲競(jìng)技模塊組成；其中，利用將生命體征參數(shù)信息與運(yùn)動(dòng)輔具參數(shù)信息有機(jī)結(jié)合，繼而控制基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的多感互動(dòng)游戲競(jìng)技模塊。生命體征參數(shù)主要包括血氧信息、心電信息、肌電信息、腦電信息、脈搏信息、體溫及肢體運(yùn)動(dòng)(如關(guān)節(jié)角度)等，運(yùn)動(dòng)輔具數(shù)主要包括所消耗功率，運(yùn)動(dòng)速率等，信息融合模塊將無線接收生命體征參數(shù)及運(yùn)動(dòng)輔具參數(shù)進(jìn)行融合形成信息融合特征值，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的多感互動(dòng)游戲競(jìng)技模塊，跟據(jù)生命體征參數(shù)信息及運(yùn)動(dòng)輔具參數(shù)信息的融合特征值控制和操作游戲進(jìn)行競(jìng)技。
[0008]功能性電刺激模塊主要包括微處理器、通訊模塊、刺激模塊、電源模塊等。電源模塊為整個(gè)功能性電刺激供電，通訊模塊包括無線通訊模塊和鍵盤輸入模塊，刺激模塊主要由恒流源電路、選擇單元等。其中微處理器控制通訊模塊以及刺激模塊。
[0009]生命體征參數(shù)采集系統(tǒng)主要是由采集模塊，放大電路、濾波電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路及微處理器，及無線傳輸模塊等組成，可對(duì)對(duì)血氧、心電、肌電、腦電、體溫等信號(hào)進(jìn)行采集和對(duì)肢體運(yùn)動(dòng)等信息捕做，然后經(jīng)過放大濾波等處理，數(shù)模轉(zhuǎn)化經(jīng)微處理器處理后利用無線傳輸模塊傳輸信息融合模塊進(jìn)行分析處理，繼而控制基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的多感互動(dòng)游戲競(jìng)技模塊，結(jié)合運(yùn)動(dòng)輔具參數(shù)對(duì)訓(xùn)練效果進(jìn)行評(píng)估，同時(shí)肌電、心電信號(hào)、肢體運(yùn)動(dòng)等信息融合后傳輸至功能性電刺激，反饋控制功能性電刺激的相關(guān)參數(shù)。
[0010]運(yùn)動(dòng)輔具信息參數(shù)采集系統(tǒng)主要是由傳感器、放大濾波電路，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路及微處理器，無線傳輸模塊等組成。其工作原理主要是利用傳感器采集運(yùn)動(dòng)輔具的做功功率，運(yùn)動(dòng)速率等參數(shù)，這些參數(shù)能夠?qū)崟r(shí)反饋訓(xùn)練者對(duì)運(yùn)動(dòng)輔具的操作狀況及訓(xùn)練者的訓(xùn)練狀態(tài)。
[0011]信息融合模塊主要由無線接收系統(tǒng)、信息融合算法模塊及融合特征值輸出模塊組成，其主要作用是根據(jù)生命體征參數(shù)及運(yùn)動(dòng)輔具信息參數(shù)進(jìn)行整合繼而形成融合特征值，經(jīng)融合特征值輸出模塊傳輸至基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的多感互動(dòng)游戲競(jìng)技模塊。同時(shí)，模塊無線發(fā)送肌電、心電，肢體運(yùn)動(dòng)信息等特征值與運(yùn)動(dòng)輔具，反饋控制功能性電刺激相關(guān)參數(shù)。
[0012]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的多感互動(dòng)游戲競(jìng)技模塊主要是通訊模塊，游戲控制模塊、游戲方式設(shè)置模塊、顯示模塊、聲音模塊等組成。其主要功能是根據(jù)通訊模塊接收到生命體征參數(shù)及運(yùn)動(dòng)輔具信息參數(shù)的融合特征值控制相應(yīng)的游戲競(jìng)技，并通過顯示模塊和聲音模塊實(shí)時(shí)反饋競(jìng)技的情況，繼而反應(yīng)訓(xùn)練者的訓(xùn)練狀況。其中，游戲競(jìng)技可為單機(jī)游戲也可為網(wǎng)絡(luò)游戲，即可同時(shí)間參與者競(jìng)技，也可通過單獨(dú)闖關(guān)與既往的訓(xùn)練記錄對(duì)比，此模塊通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將使不同地域、不同時(shí)間的訓(xùn)練者參與訓(xùn)練對(duì)比。
[0013]本專利主要工作步驟如下:
Stepl:利用采集模塊分別采集采集人體生命體征參數(shù)與運(yùn)動(dòng)輔具參數(shù)信息，并將信息利用無線方式傳輸至信息融合模塊；
Step2:信息融合模塊無線接收體生命體征參數(shù)與運(yùn)動(dòng)輔具參數(shù)，并將信息融合形成融合特征值；
Step3:信息融合模塊融合肌電、心電、肢體運(yùn)動(dòng)等信息,經(jīng)過信息融合模塊輸出模塊無線傳輸至功能性電刺激控制系統(tǒng)，繼而實(shí)現(xiàn)對(duì)功能性電刺激的控制；
Step4:基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的多感互動(dòng)游戲競(jìng)技模塊根據(jù)設(shè)定的游戲方式及融合特征值實(shí)時(shí)控制游戲，并通過視覺和聽覺等方式實(shí)時(shí)反饋訓(xùn)練者；
Step5:根據(jù)游戲競(jìng)技的情況指導(dǎo)訓(xùn)練者進(jìn)行有效的康復(fù)訓(xùn)練，并根據(jù)游戲競(jìng)技狀況有效評(píng)價(jià)訓(xùn)練者的訓(xùn)練狀態(tài)。
[0014]本發(fā)明其特征在于:多感互動(dòng)多?？刂乒δ苄噪姶碳は到y(tǒng)，將功能性電刺激技術(shù)、運(yùn)動(dòng)輔具、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、多感互動(dòng)游戲及人體生命體征參數(shù)有機(jī)結(jié)合，以至于形成運(yùn)動(dòng)過程和運(yùn)動(dòng)效果的多模態(tài)反饋信息融合，建立多感互動(dòng)多模控制功能性電刺激系統(tǒng)。此系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練過程的有效地實(shí)時(shí)地調(diào)節(jié)，又可激發(fā)和維護(hù)訓(xùn)練的動(dòng)機(jī)，繼而更好地達(dá)到康復(fù)訓(xùn)練的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為多感互動(dòng)多?？刂乒δ苄噪姶碳は到y(tǒng)原理框圖。
[0016]圖2為功能性電刺激原理框圖。
[0017]圖3為生命體征參數(shù)采集系統(tǒng)的原理框圖。
[0018]圖4為運(yùn)動(dòng)輔具信息采集系統(tǒng)的原理框圖。
[0019]圖5為信息融合模塊原理框圖。
[0020]圖6為基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的多感互動(dòng)游戲競(jìng)技模塊原理框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]功能性電刺激是通過電流脈沖序列來刺激肢體運(yùn)動(dòng)肌群及其外周神經(jīng)，有效地恢復(fù)或重建部分運(yùn)動(dòng)功能的主要技術(shù)之一，其本質(zhì)是功能性電刺激系統(tǒng)刺激肌肉，誘發(fā)細(xì)胞發(fā)生生理變化，致使細(xì)胞膜對(duì)離子的選通性發(fā)生變化，即細(xì)胞膜對(duì)鈉離子、鉀離子和氯離子的通透性發(fā)生變化，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)外離子濃度發(fā)生變化，致使細(xì)胞膜電位發(fā)生突變，形成動(dòng)作電位，誘發(fā)神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生動(dòng)作電位，引起骨骼肌細(xì)胞的興奮，進(jìn)而引起骨骼肌收縮，繼而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)效應(yīng)，同時(shí)通過擴(kuò)張血管，促進(jìn)肌體的局部血液循環(huán)，加強(qiáng)神經(jīng)沖動(dòng)，促進(jìn)神經(jīng)再生，繼而達(dá)到康復(fù)效果。本發(fā)明提供的一種多感互動(dòng)多?？刂乒δ苄噪姶碳は到y(tǒng)，是將功能性電刺激技術(shù)、運(yùn)動(dòng)輔具、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、多感互動(dòng)游戲及人體生命體征參數(shù)有機(jī)結(jié)合，以至于形成運(yùn)動(dòng)過程和運(yùn)動(dòng)效果的多模態(tài)反饋信息融合，建立一種多感互動(dòng)多?？刂乒δ苄噪姶碳は到y(tǒng)?？蛇m用于相應(yīng)部位障礙及健康人士的康復(fù)訓(xùn)練。
[0022]如圖1所示，一種多感互動(dòng)多?？刂乒δ苄噪姶碳は到y(tǒng)，主要由功能性電刺激模塊、運(yùn)動(dòng)輔具、生命體征參數(shù)采集模塊、運(yùn)動(dòng)輔具信息采集模塊、信息融合模塊、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的多感互動(dòng)游戲競(jìng)技模塊組成；訓(xùn)練者使用功能性電刺激及其輔具進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)，利用分別生命體征參數(shù)采集系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)輔具信息采集系統(tǒng)采集生命體征參數(shù)和運(yùn)動(dòng)輔具信息，并經(jīng)過信息融合模塊進(jìn)行分析處理形成融合特征值，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)將融合特征值傳輸至基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的多感互動(dòng)游戲競(jìng)技模塊，控制游戲，并通過視覺、聽覺實(shí)時(shí)反饋與訓(xùn)練者，繼而對(duì)訓(xùn)練過程給予指導(dǎo)和評(píng)價(jià)。其中生命體征參數(shù)經(jīng)數(shù)據(jù)處理融合后提取特征值，實(shí)時(shí)控制功能性電刺激的刺激模式。同時(shí)利用立體顯示器或者三維立體顯示設(shè)備將游戲訓(xùn)練場(chǎng)景展示與訓(xùn)練者，同時(shí)將訓(xùn)練中的人體信息及訓(xùn)練器信息實(shí)時(shí)反饋訓(xùn)練者。
[0023]如圖2所示，功能性電刺激，主要包括電源模塊、微處理器、刺激模塊、通訊模塊等組成。電源模塊為微處理器，刺激模塊、通訊模塊提供電源，通訊模塊主要作用是為功能性電刺激提供輸入輸出，同時(shí)通訊模塊亦可接收融合特征值，并將其傳輸至微處理器，繼而實(shí)時(shí)控制刺激模塊調(diào)整刺激波形、刺激頻率、刺激電流幅度。其中，刺激模式及刺激波形可通過微處理進(jìn)行特殊算法及軟件編程方法實(shí)現(xiàn)，同樣，通過通信模塊接收到反饋控制特征值也是通過微處理進(jìn)一步調(diào)整刺激參數(shù)，使功能性電刺激能夠更好地適應(yīng)訓(xùn)練者，改善和提聞?dòng)?xùn)練者的身體素質(zhì)。
[0024]如圖3所示，生命體征參數(shù)采集模塊主要包括采集模塊，放大電路、濾波電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路及微處理器，及無線傳輸模塊等。首先利用采集模塊采集人體包括血氧、心電、肌電、腦電、體溫及等人體生命體征參數(shù)和捕做肢體運(yùn)動(dòng)信息，經(jīng)過放大電路、濾波電路對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行簡(jiǎn)單處理，再利用數(shù)模轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換，經(jīng)微處理器壓縮處理后利用無線傳輸模塊傳輸信息融合模塊，針對(duì)人體特征參數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步分析處理并提取特征值。
[0025]如圖4所示，運(yùn)動(dòng)輔具信息采集系統(tǒng)主要包括由傳感器、放大濾波電路，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路及微處理器，無線傳輸模塊等。在訓(xùn)練者使用運(yùn)動(dòng)輔具時(shí)，利用傳感器采集運(yùn)動(dòng)輔具消耗功率、運(yùn)動(dòng)速率等參數(shù)，經(jīng)過放大電路、濾波電路等處理電路對(duì)傳感器采集到的信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，再經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行數(shù)字化，之后經(jīng)過處理器處理后，控制無線傳輸模塊將信息傳輸至信息融合模塊，進(jìn)一步對(duì)運(yùn)動(dòng)輔具訓(xùn)練過程中的參數(shù)進(jìn)行分析。
[0026]如圖5所示，信息融合模塊主要包括由無線接收系統(tǒng)、信息融合算法模塊及融合特征值輸出模塊等。信息融合模塊中無線接收系統(tǒng)接收到生命體征參數(shù)及運(yùn)動(dòng)輔具參數(shù)后，傳輸至信息融合算法模塊，對(duì)接收的信息進(jìn)行濾波、去噪等處理后，再次分析及特征值提取形成融合特征值，然后再利用將融合特征值存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫(kù)，并實(shí)時(shí)傳輸?shù)蕉喔谢?dòng)游戲競(jìng)技模塊，繼而控制游戲及訓(xùn)練場(chǎng)景的反饋。信息融合模塊對(duì)心電、肌電、肢體運(yùn)動(dòng)信息等分析處理提取特征值，并將特征值實(shí)時(shí)發(fā)送至功能性電刺激，實(shí)現(xiàn)反饋調(diào)整功能性電刺激相關(guān)參數(shù)。
[0027]如圖6所示，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的多感互動(dòng)游戲競(jìng)技模塊，主要包括是通訊模塊，游戲控制模塊、游戲方式設(shè)置模塊、顯示模塊、聲音模塊等。通訊模塊主要將信息融合模塊或者利用Internet傳輸其他地域或者數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)既往的融合特征值信息傳輸至游戲控制模塊即游戲方式設(shè)置模塊，然后將游戲控制模塊和游戲方式設(shè)置模塊形成三維場(chǎng)景或者游戲競(jìng)技場(chǎng)景傳輸至顯示模塊和聽覺模塊。游戲控制模塊和游戲方式設(shè)置模塊根據(jù)融合特征值形成游戲控制命令控制游戲競(jìng)技形成場(chǎng)景控制信息，并利用此控制信息控制場(chǎng)景或者游戲競(jìng)技，并通過顯示模塊和聽覺模塊。可實(shí)現(xiàn)三維的信息反饋及運(yùn)動(dòng)效果的評(píng)價(jià)。
[0028]本專利主要工作步驟如下:
Stepl:利用采集模塊分別采集采集人體生命體征參數(shù)與運(yùn)動(dòng)輔具參數(shù)信息，并將信息利用無線方式傳輸至信息融合模塊；
Step2:信息融合模塊無線接收體生命體征參數(shù)與運(yùn)動(dòng)輔具器參數(shù)，并將信息融合形成融合特征值；
Step3:信息融合模塊融合肌電、心電、肢體運(yùn)動(dòng)等信息,經(jīng)過信息融合模塊輸出模塊無線傳輸至功能性電刺激微處理器，繼而實(shí)現(xiàn)對(duì)功能性電刺激刺激模塊的控制； Step4:基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的多感互動(dòng)游戲競(jìng)技模塊根據(jù)設(shè)定的游戲方式及融合特征值實(shí)時(shí)控制游戲，并通過視覺和聽覺等方式實(shí)時(shí)反饋訓(xùn)練者；
Step5:根據(jù)游戲競(jìng)技的情況指導(dǎo)訓(xùn)練者進(jìn)行有效的康復(fù)訓(xùn)練，并根據(jù)游戲競(jìng)技狀況有效評(píng)價(jià)訓(xùn)練者的訓(xùn)練狀態(tài)。
[0029]多感互動(dòng)多?？刂乒δ苄噪姶碳は到y(tǒng)，將功能性電刺激技術(shù)、運(yùn)動(dòng)輔具、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、多感互動(dòng)游戲及人體生命體征參數(shù)有機(jī)結(jié)合，以至于形成運(yùn)動(dòng)過程和運(yùn)動(dòng)效果的多模態(tài)反饋信息融合，建立多感互動(dòng)多?？刂乒δ苄噪姶碳は到y(tǒng)。需要說明的是，以上僅為參考優(yōu)選實(shí)例來具體示出和描述其發(fā)明的原理及創(chuàng)新點(diǎn)。本領(lǐng)域的科技人員應(yīng)該理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換及其進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種修改，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。最佳實(shí)施方案擬采用專利轉(zhuǎn)讓、技術(shù)合作或產(chǎn)品開發(fā)。
【權(quán)利要求】
1.一種多感互動(dòng)多?？刂乒δ苄噪姶碳は到y(tǒng)，是將功能性電刺激，運(yùn)動(dòng)輔具，生命體征參數(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及人體生命體征參數(shù)有機(jī)結(jié)合，多模態(tài)實(shí)時(shí)反饋和評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)過程和運(yùn)動(dòng)效果新技術(shù)，主要由功能性電刺激器、生命體征參數(shù)采集模塊、運(yùn)動(dòng)輔具信息采集模塊、信息融合模塊、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的多感互動(dòng)游戲競(jìng)技模塊組成；其中，利用將生命體征參數(shù)信息與運(yùn)動(dòng)輔具參數(shù)信息有機(jī)結(jié)合，繼而控制基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的多感互動(dòng)游戲競(jìng)技模塊，實(shí)時(shí)反饋訓(xùn)練過程和訓(xùn)練的效果，其中心電、肌電、肢體運(yùn)動(dòng)等參數(shù)進(jìn)行分析提取特征值后實(shí)時(shí)反饋控制功能性電刺激器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多感互動(dòng)多?？刂乒δ苄噪姶碳は到y(tǒng),其中，生命體征參數(shù)采集系統(tǒng)主要是有采集模塊，放大電路、濾波電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路及微處理器及無線傳輸模塊等組成，對(duì)血氧、心電、肌電、腦電、體溫及肢體運(yùn)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行采集和捕做，然后經(jīng)過放大濾波等處理，數(shù)模轉(zhuǎn)化經(jīng)微處理器處理后利用無線傳輸模塊傳輸基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的多感互動(dòng)游戲競(jìng)技模塊，結(jié)合運(yùn)動(dòng)輔具參數(shù)對(duì)訓(xùn)練效果進(jìn)行評(píng)估。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多感互動(dòng)多模控制功能性電刺激系統(tǒng)，其中，功能性電刺激器主要是有電源模塊、微處理器、通訊模塊、刺激模塊等組成；電源模塊為微處理器、通訊模塊及刺激模塊提高電動(dòng)力，通訊模塊主要是設(shè)置刺激器參數(shù)及無線接收信息融合模塊傳輸?shù)娜诤咸卣髦担鬏斨廖⑻幚砥骼^而控制刺激模塊；微處理器根據(jù)反饋信息實(shí)時(shí)控制功能性電刺激儀的刺激參數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多感互動(dòng)多模態(tài)控制功能性電刺激系統(tǒng)，其中，運(yùn)動(dòng)輔具信息參數(shù)采集系統(tǒng)主要是由運(yùn)動(dòng)輔具、采集傳感器、放大濾波電路，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路及微處理器，無線傳輸模塊等組成；其工作原理主要是利用傳感器采集運(yùn)動(dòng)輔具消耗功率，運(yùn)動(dòng)速率等參數(shù)，并對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多感互動(dòng)多模態(tài)控制功能性電刺激系統(tǒng)，其中，信息融合模塊主要包括無線信息接收，信息融合算法模塊及融合特征值輸出模塊組成，其中信息融合算法主要由兩個(gè)作用:對(duì)心電、肌電、腦電等生命體征參數(shù)進(jìn)行分析及處理，并提取特征值傳輸至功能電刺激器控制其刺激參數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多感互動(dòng)多模態(tài)控制功能性電刺激系統(tǒng)，其中，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的多感互動(dòng)游戲競(jìng)技模塊主要是通訊模塊，游戲控制模塊、游戲方式設(shè)定模塊、顯示模塊、聲音模塊等組成；在訓(xùn)練過程中，通過游戲競(jìng)技以視覺、聽覺多感反饋刺激效果，促使訓(xùn)練者實(shí)時(shí)調(diào)整刺激模式和參數(shù)；游戲競(jìng)技亦能激發(fā)和維持訓(xùn)練者訓(xùn)練動(dòng)機(jī)。
【文檔編號(hào)】A61N1/36GK104288909SQ201310302106
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2013年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月18日
【發(fā)明者】張廣舉, 袁囡囡 申請(qǐng)人:袁囡囡