CN105380652B - 一种人体运动姿势评估方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种人体运动姿势评估方法及系统，其中方法基于所述系统，方法包括：获取压力传感器感应的压力感应值，位移传感器感应的位移值，及姿态测量传感器感应的测量值；当人体在原地左右调整重心时，根据压力感应值确定人体的重心支撑脚；确定对应测量值，及对应位移值；确定人体上半身的躯干的倾斜情况，及胯部位移的方向；若倾斜情况为人体上半身的躯干发生倾斜，和/或，胯部位移的方向与重心支撑脚所在方向不一致，则确定重心移动方式异常；若倾斜情况为人体上半身的躯干未发生倾斜，且胯部位移的方向与所述重心支撑脚所在方向一致，则确定重心移动方式正常。本发明达到了评估结果更为客观、准确，且实现了自动化评估的目的。

Description

一种人体运动姿势评估方法及系统

技术领域

本发明涉及人体运动康复治疗技术领域，具体涉及一种人体运动姿势评估方法及系统。

背景技术

人体姿势与体位训练在脑卒中、脊髓损伤、颈肩腰腿痛、骨折等伤病的康复治疗中应用较广；人体姿势与体位训练主要是通过运动姿势的训练，恢复人体由上述伤病带来的平衡能力损失；平衡能力是指人体在运动时身体重心落在支撑面内的能力，人体的平衡能力主要由人体的运动姿势反应，当人体具有正常的平衡能力时，人体可通过调整运动姿势，使得人体及时、灵活恰当的控制移动重心，为完成各项作业活动提供稳定支撑；因此在人体姿势与体位训练中，人体运动姿势的评估显得尤为重要。

人体运动姿势的评估主要是通过评估人体在运动时所采用的姿势，从而判断出人体在运动时，人体重心的移动方式是正常还是异常，得到评估结果。

目前人体运动姿势的评估方式主要由医生观察病人运动时的姿势，判断出人体重心的移动方式；可以看出，现有的人体运动姿势评估方式带入有医生的主观判断，可能存在医生误判的情况，导致评估结果出错；同时，现有的人体运动姿势评估方式无法在病人独自进行人体姿势与体位训练时，给出评估结果，自动化程度较低；

因此，提供一种新的人体运动姿势评估方案，以使得评估结果更为客观，减少评估结果出错的情况，且可在病人独自进行人体姿势与体位训练时，进行自动化的评估，成为本领域技术人员需要考虑的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种人体运动姿势评估方法及系统，以达到评估结果更为客观，且实现自动化评估的目的。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种人体运动姿势评估方法，基于一种人体运动姿势评估系统，所述系统包括：检测人体双脚压力的压力传感器，检测人体胯部位移的位移传感器，检测人体上半身的躯干姿态的姿态测量传感器，与所述压力传感器、位移传感器、及姿态测量传感器电连接的处理单元；

所述方法应用于所述处理单元，所述方法包括：

获取所述压力传感器感应的压力感应值，所述位移传感器感应的位移值，及所述姿态测量传感器感应的测量值；

当人体在原地左右调整重心时，根据所述压力感应值确定人体的重心支撑脚；

确定所述姿态测量传感器感应的对应测量值，及所述位移传感器感应的对应位移值；

根据所述对应测量值确定人体上半身的躯干的倾斜情况，及根据所述对应位移值确定胯部位移的方向；

若所述倾斜情况为人体上半身的躯干发生倾斜，和/或，所述胯部位移的方向与所述重心支撑脚所在方向不一致，则确定重心移动方式异常；

若所述倾斜情况为人体上半身的躯干未发生倾斜，且所述胯部位移的方向与所述重心支撑脚所在方向一致，则确定重心移动方式正常。

其中，所述压力传感器包括：检测人体第一脚的压力的第一压力传感区域，和，检测人体第二脚的压力的第二压力传感区域；

所述根据所述压力感应值确定人体的重心支撑脚包括：

当第一压力传感区域的压力感应值大于设定第一压力阈值，和/或，第二压力传感区域的压力感应值小于设定第二压力阈值时，确定第一脚为重心支撑脚；

或，当第二压力传感区域的压力感应值大于设定第一压力阈值，和/或，第一压力传感区域的压力感应值小于设定第二压力阈值时，确定第二脚为重心支撑脚。

其中，所述第一压力传感区域为第一压力传感器，所述第二压力传感区域为第二压力传感器。

其中，所述根据所述对应测量值确定人体上半身的躯干的倾斜情况包括：

比对所述对应测量值，与设定的所述姿态测量传感器处于中立位置时的中立测量值，其中，所述姿态测量传感器处于中立位置对应人体上半身的躯干未发生倾斜；

若所述对应测量值与所述中立测量值不对应，则确定人体上半身的躯干发生倾斜；

若所述对应测量值与所述中立测量值对应，则确定人体上半身的躯干未发生倾斜。

其中，设定第一脚所在方向的测量值小于所述中立测量值，第二脚所在方向的测量值大于所述中立测量值；

所述若所述对应测量值与所述中立测量值不对应，则确定人体上半身的躯干发生倾斜包括：

若所述对应测量值大于所述中立测量值，则确定人体上半身的躯干向第二脚所在方向倾斜；

若所述对应测量值小于所述中立测量值，则确定人体上半身的躯干向第一脚所在方向倾斜。

其中，若重心支撑脚为右脚；所述若所述倾斜情况为人体上半身的躯干发生倾斜，和/或，所述胯部位移的方向与所述重心支撑脚所在方向不一致，则确定重心移动方式异常包括：

若人体上半身的躯干发生倾斜，和/或，所述胯部位移的方向不为右方向，则确定重心移动方式异常；

所述若所述倾斜情况为人体上半身的躯干未发生倾斜，且所述胯部位移的方向与所述重心支撑脚所在方向一致，则确定重心移动方式正常包括：

若人体上半身的躯干未发生倾斜，且所述胯部位移的方向为右方向，则确定重心移动方式正常。

其中，所述系统还包括：与所述处理单元电连接的显示单元；

所述方法还包括：

在确定重心移动方式正常时，调整所述显示单元所显示的互动虚拟操作体的倾斜方向与人体重心移动方向相应，以使得所述显示单元显示调整倾斜方向后的互动虚拟操作体；

和/或，在确定重心移动方式异常时，根据所述重心支撑脚确定正常的重心移动方式并输出至所述显示单元，以使得所述显示单元显示正常的重心移动方式。

本发明实施例还提供一种人体运动姿势评估系统，包括：

检测人体双脚压力的压力传感器；

检测人体胯部位移的位移传感器；

检测人体上半身的躯干姿态的姿态测量传感器；

与所述压力传感器、位移传感器、及姿态测量传感器电连接的处理单元；

所述处理单元，用于获取所述压力传感器感应的压力感应值，所述位移传感器感应的位移值，及所述姿态测量传感器感应的测量值；当人体在原地左右调整重心时，根据所述压力感应值确定人体的重心支撑脚；确定所述姿态测量传感器感应的对应测量值，及所述位移传感器感应的对应位移值；根据所述对应测量值确定人体上半身的躯干的倾斜情况，及根据所述对应位移值确定胯部位移的方向；若所述倾斜情况为人体上半身的躯干发生倾斜，和/或，所述胯部位移的方向与所述重心支撑脚所在方向不一致，则确定重心移动方式异常；若所述倾斜情况为人体上半身的躯干未发生倾斜，且所述胯部位移的方向与所述重心支撑脚所在方向一致，则确定重心移动方式正常。

其中，所述处理单元在根据所述对应测量值确定人体上半身的躯干的倾斜情况时，具体用于，比对所述对应测量值的测量值，与设定的所述姿态测量传感器处于中立位置时的中立测量值，其中，所述姿态测量传感器处于中立位置对应人体上半身的躯干未发生倾斜；若所述测量值与所述中立测量值不对应，则确定人体上半身的躯干发生倾斜；若所述测量值与所述中立测量值对应，则确定人体上半身的躯干未发生倾斜。

其中，所述系统还包括：与所述处理单元电连接的显示单元；

所述处理单元还用于，在确定重心移动方式正常时，调整所述显示单元所显示的互动虚拟操作体的倾斜方向与人体重心移动方向相应，以使得所述显示单元显示调整倾斜方向后的互动虚拟操作体；和/或，在确定重心移动方式异常时，根据所述重心支撑脚确定正常的重心移动方式并输出至所述显示单元，以使得所述显示单元显示正常的重心移动方式。

基于上述技术方案，本发明实施例提供的人体运动姿势评估方法，基于人体运动姿势评估系统实现了人体运动过程中，与运动姿势相关的数据的采集，且通过设置的处理单元可实现重心移动方式是否正常的评估，达成人体运动姿势评估的目的；人体运动姿势评估结果的得出，依赖于与运动姿势相关的数据的采集与处理，没有人为主观意志的存在，因此评估结果较为客观，评估结果的准确性较高；且评估结果的得出，由设备自动得出，自动化程度较高，可在病人独自进行人体姿势与体位训练时，实现运动姿势的自动化评估。本发明实施例提供的人体运动姿势评估方法达到了评估结果更为客观、准确，且实现了自动化评估的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的人体运动姿势评估系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的人体运动姿势评估方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的确定人体上半身的躯干的倾斜情况的方法流程图；

图4为本发明实施例提供的人体运动姿势评估方法的另一流程图；

图5为本发明实施例提供的人体运动姿势评估系统的另一结构示意图；

图6为本发明实施例提供的人体运动姿势评估系统的再一结构示意图；

图7为本发明实施例提供的人体运动姿势评估系统的又一结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的人体运动姿势评估方法基于发明人所运用的特定人体运动姿势评估系统，图1示出了人体运动姿势评估系统的结构示意图，可参照；

如图1所示，人体运动姿势评估系统可以包括：压力传感器1，位移传感器2，姿态测量传感器3，和处理单元4；

其中，压力传感器1置于人体的双脚下，可用于检测人体双脚的压力；压力传感器1可采用压力分布测量板实现；

位移传感器2被设置为检测人体胯部位移；通过设置位移传感器2的位移感应点可实现人体胯部位移的检测，位移传感器2的具体设置方式可视参与训练人员的身高等实际体征情况设定；

姿态测量传感器3设置于人体上半身的躯干，用于检测人体上半身的躯干姿态；上半身的躯干可以认为是人体胯部以上，头部以下的躯干部位；

处理单元4分别与压力传感器1，位移传感器2，及姿态测量传感器3电连接，可获取压力传感器1感应的压力感应值，位移传感器2感应的位移值，姿态测量传感器3感应的测量值，并基于上述获取的信息实现人体运动姿势的评估；

处理单元4可采用控制器、处理器等具有数据处理能力的装置；

基于本发明实施例提供的运动姿势评估系统，人体在进行人体姿势与体位训练时，仅可采用特定的方式进行训练；具体的，在设置位移传感器2感应人体胯部位移，姿态测量传感器3感应人体上半身的躯干姿态后，人体可站在压力传感器1上，并在压力传感器1上原地左右调整重心，如在原地交替以左右脚为重心支撑进行扭动；

本发明实施例提供的运动姿势评估系统采用上述人体原地左右调整重心的方式进行训练的原因在于，提升位移传感器对人体胯部位移测量的精确性；从而排除人体发生相对位移时，人体相对位移对位移传感器所产生的干扰。

基于图1所示人体运动姿势评估系统，图2示出了本发明实施例提供的人体运动姿势评估方法的流程图，该方法可应用于图1所示处理单元中，参照图2，该方法可以包括：

步骤S100、获取所述压力传感器感应的压力感应值，所述位移传感器感应的位移值，及所述姿态测量传感器感应的测量值；

在人体以图1所示运动姿势评估系统进行人体姿势与体位训练时，处理单元可获取压力感应值、位移值和测量值，以便后续的评估流程。

步骤S110、当人体在原地左右调整重心时，根据所述压力感应值确定人体的重心支撑脚；

当人体以图1所示人体运动姿势评估系统进行人体姿势与体位训练时，由于原地左右调整重心的方式，压力传感器感应的左右脚压力将产生变化；在一次调整重心时，重心所在脚(即重心支撑脚)的压力将突增，本发明实施例可将压力传感器所感应的压力突增的某一脚确定为重心支撑脚；

如人体向右调整重心时，右脚为重心支撑脚，对应的压力传感器所感应的右脚压力将突增；显然，人体向左调整重心时，左脚为重心支撑脚，对应的压力传感器所感应的左脚压力将突增。

步骤S120、确定所述姿态测量传感器感应的对应测量值，及所述位移传感器感应的对应位移值；

在确定重心支撑脚时，本发明实施例可将与压力传感器同时刻或同周期内，所获取的姿态测量传感器感应的测量值，确定为人体当前调整重心时的对应测量值，将所获取的位移传感器感应的位移值，确定为人体当前调整重心时的对应位移值。

步骤S130、根据所述对应测量值确定人体上半身的躯干的倾斜情况，及根据所述对应位移值确定胯部位移的方向；

可选的，本发明实施例可设置人体上半身的躯干未发生倾斜时，姿态测量传感器对应的测量值，本发明实施例称此为中立测量值；将所述对应测量值与所述中立测量值进行比对，可判断出人体上半身躯干的倾斜情况；

可选的，本发明实施例可通过位移传感器在人体当前调整重心前后所感应的位移值，判断胯部位移的方向；显然，通过位移传感器感应的位移值判断位移方向的方式有多种，本发明实施例并不作严格限制。

步骤S140、若所述倾斜情况为人体上半身的躯干发生倾斜，和/或，所述胯部位移的方向与所述重心支撑脚所在方向不一致，则确定重心移动方式异常；

步骤S150、若所述倾斜情况为人体上半身的躯干未发生倾斜，且所述胯部位移的方向与所述重心支撑脚所在方向一致，则确定重心移动方式正常。

经过发明人多年的康复医学临床经验，并结合人体重心转移原理，发明人发现人体具有正常平衡能力时，重心移动是通过胯部移动实现的，即重心移动方向应与胯部移动方向相一致；在发明人多年的康复医学临床经验中，中风偏瘫等伤病病人在出现平衡能力损失时，常会通过偏移身体实现人体重心的移动；

基于上述发明人的发现，当人体调整重心时，若明确了重心支撑脚，则只有在人体上半身的躯干未发生倾斜，且胯部位移的方向与所述重心支撑脚所在方向一致时，才可认为人体重心移动方式正常，人体具有正常的平衡能力；而其他情况，诸如人体上半身的躯干发生倾斜、胯部位移的方向与所述重心支撑脚所在方向不一致等情况时，一律认为人体重心移动方式异常，人体可能存在平衡能力的损失。

为便于理解，以重心支撑脚为右脚为例，当人体在使用人体运动姿势评估系统时，原地向右调整重心，处理单元可确定压力传感器所感应的右脚压力值增大，确定右脚为重心支撑脚；同时，确定所获取的姿态测量传感器感应的对应测量值，及所获取的位移传感器感应的对应位移值；

在以所述对应测量值确定人体上半身的躯干向左或向右倾斜时，可确定重心移动方式异常；在以所述对应测量值确定人体上半身的躯干未发生倾斜时，若以所述对应位移值确定胯部位移的方向为左方向，或者胯部不存在位移，则也可确定重心移动方式异常；在以所述对应测量值确定人体上半身的躯干未发生倾斜时，若以所述对应位移值确定胯部位移的方向为右方向，与重心支撑脚所在方向相一致，则可确定重心移动方式正常；

显然，本发明实施例也可先判断胯部位移的方向与所述重心支撑脚所在方向是否一致，而后再判断人体上半身的躯干是否发生倾斜；当然，也可同时判断胯部位移的方向与所述重心支撑脚所在方向是否一致，及人体上半身的躯干是否发生倾斜。

本发明实施例提供的人体运动姿势评估方法，基于一种人体运动姿势评估系统，所述系统包括：检测人体双脚压力的压力传感器，检测人体胯部位移的位移传感器，检测人体上半身的躯干姿态的姿态测量传感器，与所述压力传感器、位移传感器、及姿态测量传感器电连接的处理单元；其中方法可应用于处理单元中，包括：获取所述压力传感器感应的压力感应值，所述位移传感器感应的位移值，及所述姿态测量传感器感应的测量值；当人体在原地左右调整重心时，根据所述压力感应值确定人体的重心支撑脚；确定所述姿态测量传感器感应的对应测量值，及所述位移传感器感应的对应位移值；根据所述对应测量值确定人体上半身的躯干的倾斜情况，及根据所述对应位移值确定胯部位移的方向；若所述倾斜情况为人体上半身的躯干发生倾斜，和/或，所述胯部位移的方向与所述重心支撑脚所在方向不一致，则确定重心移动方式异常；若所述倾斜情况为人体上半身的躯干未发生倾斜，且所述胯部位移的方向与所述重心支撑脚所在方向一致，则确定重心移动方式正常。

可以看出，本发明实施例提供的人体运动姿势评估方法，基于人体运动姿势评估系统实现了人体运动过程中，与运动姿势相关的数据的采集，且通过设置的处理单元可实现重心移动方式是否正常的评估，达成人体运动姿势评估的目的；人体运动姿势评估结果的得出，依赖于与运动姿势相关的数据的采集与处理，没有人为主观意志的存在，因此评估结果较为客观，评估结果的准确性较高；且评估结果的得出，由设备自动得出，自动化程度较高，可在病人独自进行人体姿势与体位训练时，实现运动姿势的自动化评估。本发明实施例提供的人体运动姿势评估方法达到了评估结果更为客观、准确，且实现了自动化评估的目的。

可选的，压力传感器可以分为检测人体第一脚的压力的第一压力传感区域，和检测人体第二脚的压力的第二压力传感区域；其中，第一脚可以为左脚，第二脚可以为右脚；显然，第一脚也可以为右脚，第二脚可以为左脚；

第一压力传感区域和第二压力传感区域可以为一个压力传感器(如一个压力分布测量板)中划分的两个不同感应区域；也可以是两个不同的压力传感器，如压力传感器可由检测第一脚压力的第一压力传感器，和检测第二脚压力的第二压力传感器构成；

基于第一压力传感区域和第二压力传感区域的设置，本发明实施例可设置人体重心调整后，重心支撑脚出现压力突增时的压力阈值(本发明实施例称为第一压力阈值)；还可设置人体重心调整后，非重心支撑脚出现压力突降时的压力阈值(本发明实施例称为第二压力阈值)；

对应的，在根据所述压力感应值确定人体的重心支撑脚时，本发明实施例可具体以如下方式实现：

当第一压力传感区域的压力感应值大于设定第一压力阈值，和/或，第二压力传感区域的压力感应值小于设定第二压力阈值时，确定第一脚为重心支撑脚；

当第二压力传感区域的压力感应值大于设定第一压力阈值，和/或，第一压力传感区域的压力感应值小于设定第二压力阈值时，确定第二脚为重心支撑脚。

如第一压力传感区域感应右脚压力，当右脚压力大于设定第一压力阈值时，可认为是由于重心调整至右脚带来的压力突增，可确定右脚为重心支撑脚；显然，也可结合左脚的压力突降情况来判断，由于重心调整至右脚，使得右脚出现压力突增，必然存在左脚压力突降的情况，当左脚压力小于设定第二压力阈值时，本发明实施例可更为精确的确定右脚为重心支撑脚。第二压力传感区域的情况同理。

可选的，图3示出了本发明实施例提供的确定人体上半身的躯干的倾斜情况的方法流程图，参照图3，该方法可以包括：

步骤S200、比对所述对应测量值，与设定的所述姿态测量传感器处于中立位置时的中立测量值，其中，所述姿态测量传感器处于中立位置对应人体上半身的躯干未发生倾斜；

可选的，本发明实施例可对姿态测量传感器进行初始校准，使得姿态测量传感器在人体上半身的躯干未发生倾斜时，处于中立位置，此时的测量值为中立测量值；中立测量值可以为0度，也可以为其他数值；

步骤S210、若所述对应测量值与所述中立测量值不对应，则确定人体上半身的躯干发生倾斜；

若设置向第一方向(第一脚所在方向)倾斜为负方向，向第二方向(第二脚所在方向)倾斜为正方向，第一方向可以为右、第二方向可以为左，也可是第一方向可以为左、第二方向可以为右；则所述对应测量值大于中立测量值时，可认为躯干向正方向倾斜，即向第二方向倾斜；所述对应测量值小于中立测量值时，可认为躯干向负方向倾斜，即向第一方向倾斜；

以第一方向为右，第二方向为左，中立位置的中立测量值为0度，倾斜幅度为10度为例，则躯干向右倾斜时，所述对应测量值为-10度，躯干向左倾斜时，所述对应测量值为+10度。

步骤S220、若所述对应测量值与所述中立测量值对应，则确定人体上半身的躯干未发生倾斜。

所述对应测量值与所述中立测量值对应，可以是所述对应测量值与所述中立测量值相一致；由于可能存在实际干扰，因此也可允许所述对应测量值与所述中立测量值存在一定的误差范围，在该误差范围内，则认为所述对应测量值与所述中立测量值对应；

如中立位置的中立测量值为0度，则所述对应测量值为0度时，可确定人体上半身的躯干未发生倾斜。

可选的，本发明实施例可设定第一脚所在方向的测量值小于所述中立测量值，第二脚所在方向的测量值大于所述中立测量值；

对应的，确定人体上半身的躯干发生倾斜的情况包括：若所述对应测量值大于所述中立测量值，则确定人体上半身的躯干向第二脚所在方向倾斜；及，若所述对应测量值小于所述中立测量值，则确定人体上半身的躯干向第一脚所在方向倾斜。

可选的，人体运动姿势评估还可设置与处理单元电连接的显示单元，以通过显示单元所显示的内容对评估结果进行提示、纠正错误重心移动方式、给出用户运动的虚拟场景反馈等；

图4示出了本发明实施例提供的人体运动姿势评估方法的另一流程图，结合图2和图4所示，图4所示方法在图2的基础上，还可以包括：

步骤S160、在确定重心移动方式正常时，调整所述显示单元所显示的互动虚拟操作体的倾斜方向与人体重心移动方向相应，以使得所述显示单元显示调整倾斜方向后的互动虚拟操作体；

互动虚拟操作体可以为以人体运动为操作控制的互动虚拟游戏中的虚拟物品；通过互动虚拟操作体的倾斜，可以给予人体运动的反馈，告知用户此时的运动姿势是否为正确的重心移动动作。

步骤S170、在确定重心移动方式异常时，根据所述重心支撑脚确定正常的重心移动方式并输出至所述显示单元，以使得所述显示单元显示正常的重心移动方式。

通过所确定的重心支撑脚，处理单元可确定出正常的重心移动方式；如重心支撑脚为右脚，则正常的重心移动方式为人体上半身的躯干不倾斜，且胯部向右移动，当在确定人体不是按此种方式移动重心时，可确定重心移动方式异常，提示相应的正常重心移动方式。

可选的，步骤S160和步骤S170也可仅选用其中的一个步骤，即仅进行互动虚拟操作体的反馈，或者正常重心移动方式的提示。

本发明实施例提供的人体运动姿势评估方法达到了评估结果更为客观、准确，且实现了自动化评估的目的。

下面对本发明实施例提供的人体运动姿势评估系统进行介绍，下文描述的人体运动姿势评估系统可与上文描述的人体运动姿势评估方法相互对应参照。

本发明实施例提供的人体运动姿势评估系统的结构可如图1所示，包括：

检测人体双脚压力的压力传感器1；

检测人体胯部位移的位移传感器2；

检测人体上半身的躯干姿态的姿态测量传感器3；

与所述压力传感器、位移传感器、及姿态测量传感器电连接的处理单元4；

其中，处理单元1，用于获取所述压力传感器感应的压力感应值，所述位移传感器感应的位移值，及所述姿态测量传感器感应的测量值；当人体在原地左右调整重心时，根据所述压力感应值确定人体的重心支撑脚；确定所述姿态测量传感器感应的对应测量值，及所述位移传感器感应的对应位移值；根据所述对应测量值确定人体上半身的躯干的倾斜情况，及根据所述对应位移值确定胯部位移的方向；若所述倾斜情况为人体上半身的躯干发生倾斜，和/或，所述胯部位移的方向与所述重心支撑脚所在方向不一致，则确定重心移动方式异常；若所述倾斜情况为人体上半身的躯干未发生倾斜，且所述胯部位移的方向与所述重心支撑脚所在方向一致，则确定重心移动方式正常。

可选的，压力传感器1可以选用压力分布测量板，并通过设置第一压力传感区域检测人体第一脚的压力、及第二压力传感区域检测人体第二脚的压力的方式，实现人体双脚压力的检测；

可选的，第一压力传感区域和第二压力传感区域可以为不同的压力传感器；对应的，第一压力传感区域可以为第一压力传感器，第二压力传感区域可以为第二压力传感器，在此基础上，本发明实施例优选采用单脚4点压力分布测量系统，实现单脚压力的检测；单脚4点压力分布测量系统不但可以获取单脚重心变化，同时也可以获取整体体位重心变化。

可选的，姿态测量传感器可以通过MEMS(微机电系统)惯性器件实现，如加速度计、陀螺仪以及磁传感器等；需要说明的是，相比于传统以陀螺仪、加速度计为主形成的6自由度的空间姿态数据的测量，本发明实施例选用的姿态测量传感器增加了磁传感器，以获得9自由度的空间姿态数据，使得测量的空间姿态数据更为精准。

可选的，位移传感器可采用由红外线阵列构成的红外线位移传感器、超声波位移传感器，摄像头测距、拉线位移传感器等位移测量装置；图5示出了超声波位移传感器情况下，人体运动姿势评估系统的另一结构示意图，可参照，图5中位移传感器2具体为超声波位移传感器。

在选用红外线位移传感器时，本发明实施例可设置可围住人体的训练杆，训练杆的高度可与人体胯部的高度对应，具体设置可视人体的身高等体征情况而定；红外线位移传感器可设置于训练杆的横向杆体上，实现对人体胯部位移的检测；图6示出了本发明实施例提供的人体运动姿势评估系统的再一结构示意图，结合图1和图6所示，图6所示人体运动姿势评估系统中还包括：训练杆5，红外线位移传感器2设置于训练杆5的横向杆体，以对人体胯部位移进行检测。

可选的，在确定人体上半身的躯干的倾斜情况方面，处理单元1具体可用于，比对所述对应测量值，与设定的所述姿态测量传感器处于中立位置时的中立测量值，其中，所述姿态测量传感器处于中立位置对应人体上半身的躯干未发生倾斜；若所述对应测量值与所述中立测量值不对应，则确定人体上半身的躯干发生倾斜；若所述对应测量值与所述中立测量值对应，则确定人体上半身的躯干未发生倾斜。

可选的，若设定第一脚所在方向的测量值小于所述中立测量值，第二脚所在方向的测量值大于所述中立测量值，则在进一步确定人体上半身的躯干发生倾斜的方面，处理单元1具体可用于，若所述对应测量值大于所述中立测量值，则确定人体上半身的躯干向第二脚所在方向倾斜；若所述对应测量值小于所述中立测量值，则确定人体上半身的躯干向第一脚所在方向倾斜。

可选的，以重心支撑脚为右脚为例，处理单元1在确定重心移动方式异常方面具体可用于，若人体上半身的躯干发生倾斜，和/或，所述胯部位移的方向不为右方向，则确定重心移动方式异常；处理单元1在确定重心移动方式正常方面具体可用于，若人体上半身的躯干未发生倾斜，且所述胯部位移的方向为右方向，则确定重心移动方式正常。

可选的，本发明实施例还可设置与处理单元1电连接的显示单元，显示单元6可以为显示屏等具有显示功能的装置；图7示出了本发明实施例提供的人体运动姿势评估系统的又一结构示意图，结合图1和图7所示，图7所示人体运动姿势评估系统中还包括：与处理单元1电连接的显示单元6；

处理单元1还可用于，在确定重心移动方式正常时，调整所述显示单元所显示的互动虚拟操作体的倾斜方向与人体重心移动方向相应，以使得所述显示单元显示调整倾斜方向后的互动虚拟操作体；

和/或，在确定重心移动方式异常时，根据所述重心支撑脚确定正常的重心移动方式并输出至所述显示单元，以使得所述显示单元显示正常的重心移动方式。

本发明实施例提供的人体运动姿势评估系统，采用多传感器对人体不同运动部位的运动数据进行采集，从而在人体原地左右调整重心时，可通过多传感器采集的数据综合评估出人体重心的移动方式是否正常正确，评估结果更为准确、客观、且自动化程度高；并且，多传感器的成本较低，可降低人体运动姿势评估系统的整体生产成本，更加有利于人体运动姿势评估系统的推广；

同时，选用显示单元，可在人体重心的移动方式异常错误时，给出正确重心移动方式的提示，使得在人体姿势与体位训练中，人体运动姿势的评估更具人性化；进一步，选用显示单元，可通过虚拟现实视觉与声音反馈技术，让病人更加有效的在人体姿势与体位训练中获得刺激与提示，提升了训练效果。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种人体运动姿势评估方法，其特征在于，基于一种人体运动姿势评估系统，所述系统包括：检测人体双脚压力的压力传感器，检测人体胯部位移的位移传感器，检测人体上半身的躯干姿态的姿态测量传感器，与所述压力传感器、位移传感器、及姿态测量传感器电连接的处理单元；

所述方法应用于所述处理单元，所述方法包括：

获取所述压力传感器感应的压力感应值，所述位移传感器感应的位移值，及所述姿态测量传感器感应的测量值；

当人体在原地左右调整重心时，根据所述压力感应值确定人体的重心支撑脚；

确定所述姿态测量传感器感应的对应测量值，及所述位移传感器感应的对应位移值；

根据所述对应测量值确定人体上半身的躯干的倾斜情况，及根据所述对应位移值确定胯部位移的方向；

若所述倾斜情况为人体上半身的躯干发生倾斜，和/或，所述胯部位移的方向与所述重心支撑脚所在方向不一致，则确定重心移动方式异常；

若所述倾斜情况为人体上半身的躯干未发生倾斜，且所述胯部位移的方向与所述重心支撑脚所在方向一致，则确定重心移动方式正常。

2.根据权利要求1所述的人体运动姿势评估方法，其特征在于，所述压力传感器包括：检测人体第一脚的压力的第一压力传感区域，和检测人体第二脚的压力的第二压力传感区域；

所述根据所述压力感应值确定人体的重心支撑脚包括：

当第一压力传感区域的压力感应值大于设定第一压力阈值，和/或，第二压力传感区域的压力感应值小于设定第二压力阈值时，确定第一脚为重心支撑脚；

或，当第二压力传感区域的压力感应值大于设定第一压力阈值，和/或，第一压力传感区域的压力感应值小于设定第二压力阈值时，确定第二脚为重心支撑脚。

3.根据权利要求2所述的人体运动姿势评估方法，其特征在于，所述第一压力传感区域为第一压力传感器，所述第二压力传感区域为第二压力传感器。

4.根据权利要求1-3任一项所述的人体运动姿势评估方法，其特征在于，所述根据所述对应测量值确定人体上半身的躯干的倾斜情况包括：

比对所述对应测量值，与设定的所述姿态测量传感器处于中立位置时的中立测量值，其中，所述姿态测量传感器处于中立位置对应人体上半身的躯干未发生倾斜；

若所述对应测量值与所述中立测量值不对应，则确定人体上半身的躯干发生倾斜；

若所述对应测量值与所述中立测量值对应，则确定人体上半身的躯干未发生倾斜。

5.根据权利要求4所述的人体运动姿势评估方法，其特征在于，设定第一脚所在方向的测量值小于所述中立测量值，第二脚所在方向的测量值大于所述中立测量值；

所述若所述对应测量值与所述中立测量值不对应，则确定人体上半身的躯干发生倾斜包括：

若所述对应测量值大于所述中立测量值，则确定人体上半身的躯干向第二脚所在方向倾斜；

若所述对应测量值小于所述中立测量值，则确定人体上半身的躯干向第一脚所在方向倾斜。

6.根据权利要求1所述的人体运动姿势评估方法，其特征在于，若重心支撑脚为右脚；所述若所述倾斜情况为人体上半身的躯干发生倾斜，和/或，所述胯部位移的方向与所述重心支撑脚所在方向不一致，则确定重心移动方式异常包括：

若人体上半身的躯干发生倾斜，和/或，所述胯部位移的方向不为右方向，则确定重心移动方式异常；

所述若所述倾斜情况为人体上半身的躯干未发生倾斜，且所述胯部位移的方向与所述重心支撑脚所在方向一致，则确定重心移动方式正常包括：

若人体上半身的躯干未发生倾斜，且所述胯部位移的方向为右方向，则确定重心移动方式正常。

7.根据权利要求1所述的人体运动姿势评估方法，其特征在于，所述系统还包括：与所述处理单元电连接的显示单元；

所述方法还包括：

在确定重心移动方式正常时，调整所述显示单元所显示的互动虚拟操作体的倾斜方向与人体重心移动方向相应，以使得所述显示单元显示调整倾斜方向后的互动虚拟操作体；

和/或，在确定重心移动方式异常时，根据所述重心支撑脚确定正常的重心移动方式并输出至所述显示单元，以使得所述显示单元显示正常的重心移动方式。

8.一种人体运动姿势评估系统，其特征在于，包括：

检测人体双脚压力的压力传感器；

检测人体胯部位移的位移传感器；

检测人体上半身的躯干姿态的姿态测量传感器；

与所述压力传感器、位移传感器、及姿态测量传感器电连接的处理单元；

所述处理单元，用于获取所述压力传感器感应的压力感应值，所述位移传感器感应的位移值，及所述姿态测量传感器感应的测量值；当人体在原地左右调整重心时，根据所述压力感应值确定人体的重心支撑脚；确定所述姿态测量传感器感应的对应测量值，及所述位移传感器感应的对应位移值；根据所述对应测量值确定人体上半身的躯干的倾斜情况，及根据所述对应位移值确定胯部位移的方向；若所述倾斜情况为人体上半身的躯干发生倾斜，和/或，所述胯部位移的方向与所述重心支撑脚所在方向不一致，则确定重心移动方式异常；若所述倾斜情况为人体上半身的躯干未发生倾斜，且所述胯部位移的方向与所述重心支撑脚所在方向一致，则确定重心移动方式正常。

9.根据权利要求8所述的人体运动姿势评估系统，其特征在于，所述处理单元在根据所述对应测量值确定人体上半身的躯干的倾斜情况时，具体用于，比对所述对应测量值的测量值，与设定的所述姿态测量传感器处于中立位置时的中立测量值，其中，所述姿态测量传感器处于中立位置对应人体上半身的躯干未发生倾斜；若所述测量值与所述中立测量值不对应，则确定人体上半身的躯干发生倾斜；若所述测量值与所述中立测量值对应，则确定人体上半身的躯干未发生倾斜。

10.根据权利要求8所述的人体运动姿势评估系统，其特征在于，还包括：与所述处理单元电连接的显示单元；

所述处理单元还用于，在确定重心移动方式正常时，调整所述显示单元所显示的互动虚拟操作体的倾斜方向与人体重心移动方向相应，以使得所述显示单元显示调整倾斜方向后的互动虚拟操作体；和/或，在确定重心移动方式异常时，根据所述重心支撑脚确定正常的重心移动方式并输出至所述显示单元，以使得所述显示单元显示正常的重心移动方式。