CN115105802B - 下肢康复训练方法、装置、电子设备和可读存储介质 - Google Patents
下肢康复训练方法、装置、电子设备和可读存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115105802B CN115105802B CN202210738168.7A CN202210738168A CN115105802B CN 115105802 B CN115105802 B CN 115105802B CN 202210738168 A CN202210738168 A CN 202210738168A CN 115105802 B CN115105802 B CN 115105802B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- training
- virtual
- gait
- scene
- lower limb
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B23/00—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
- A63B23/035—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously
- A63B23/04—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for lower limbs
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B71/00—Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
- A63B71/06—Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
- A63B71/0619—Displays, user interfaces and indicating devices, specially adapted for sport equipment, e.g. display mounted on treadmills
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B71/00—Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
- A63B71/06—Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
- A63B71/0619—Displays, user interfaces and indicating devices, specially adapted for sport equipment, e.g. display mounted on treadmills
- A63B71/0622—Visual, audio or audio-visual systems for entertaining, instructing or motivating the user
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H20/00—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance
- G16H20/30—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance relating to physical therapies or activities, e.g. physiotherapy, acupressure or exercising
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B71/00—Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
- A63B71/06—Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
- A63B71/0619—Displays, user interfaces and indicating devices, specially adapted for sport equipment, e.g. display mounted on treadmills
- A63B71/0622—Visual, audio or audio-visual systems for entertaining, instructing or motivating the user
- A63B2071/0638—Displaying moving images of recorded environment, e.g. virtual environment
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B71/00—Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
- A63B71/06—Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
- A63B71/0619—Displays, user interfaces and indicating devices, specially adapted for sport equipment, e.g. display mounted on treadmills
- A63B2071/0658—Position or arrangement of display
Abstract
本申请公开了一种下肢康复训练方法、装置、电子设备和可读存储介质,所述下肢康复训练方法包括:获取输入的训练场景选择指令,从预存的多个虚拟训练场景中,选取得到训练场景选择指令对应的目标虚拟训练场景,动态监测用户的当前实时步态,并将当前实时步态转换为当前实时步态对应的虚拟实时步态,并将虚拟实时步态同步映射至目标虚拟训练场景对应的虚拟环境画面中,得到虚拟运动场景画面,再将所述虚拟运动场景画面进行动态显示。本申请降低了现有下肢康复训练设备的局限性,提高了下肢康复训练的效果。
Description
技术领域
本申请涉及康复训练技术领域,尤其涉及一种下肢康复训练方法、装置、电子设备和可读存储介质。
背景技术
目前,医院中出现下肢运动功能障碍患者的比例正在不断地增加,严重影响了患者的生活质量,并给患者家庭及社会带来极大负担。而根据研究表明,及时进行一定程度的集中和重复训练可以修复受损的中枢神经,有助于下肢运动功能的恢复。由于现有下肢康复训练设备的局限性,即下肢康复训练设备的训练场景较为单一,患者基于该单一训练场景的往复式被动训练方式进行康复训练,使得患者很容易产生厌烦情绪,趣味性不强,患者进行康复训练的意愿降低,从而严重影响了下肢进行运动康复的效果,这种单一训练场景的往复式被动训练方式效率较低,缺乏对患者参与积极性的维持,缺乏对运动控制神经通路刺激和主动运动意念激发,进而很难较快实现下肢运动神经回路的康复及其重建。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种下肢康复训练方法、装置、电子设备和可读存储介质,旨在解决如何降低现有下肢康复训练设备的局限性的技术问题。
为实现上述目的,本申请提供一种下肢康复训练方法,所述下肢康复训练方法包括:
获取输入的训练场景选择指令,从预存的多个虚拟训练场景中,选取得到所述训练场景选择指令对应的目标虚拟训练场景;
动态监测用户的当前实时步态,并将所述当前实时步态转换为所述当前实时步态对应的虚拟实时步态;
将所述虚拟实时步态同步映射至所述目标虚拟训练场景对应的虚拟环境画面中,得到虚拟运动场景画面,并将所述虚拟运动场景画面进行动态显示。
可选地,所述下肢康复训练方法应用于下肢康复训练设备,所述下肢康复训练设备包括步态引导机构,所述动态监测用户的当前实时步态的步骤包括:
获取所述目标虚拟训练场景对应的目标步态引导轨迹,将所述步态引导机构当前引导的步态引导轨迹切换为所述目标步态引导轨迹;
动态采集用户对所述步态引导机构进行下肢施力而产生的当前运行进程,其中,所述当前运行进程为所述目标步态引导轨迹在当前执行周期的运行进程;
将所述当前运行进程对应的步态,作为用户的当前实时步态。
可选地,所述获取输入的训练场景选择指令的步骤之前包括:
在执行各虚拟训练场景对应实际训练场景的过程中,基于预设频率捕捉各所述实际训练场景的足部标识点的运动坐标位置,其中,所述足部标识点为设置于足部的图像识别标记点;
依据时序性分别串接各所述实际训练场景中捕捉的多个所述运动坐标位置,得到各实际训练场景对应所述足部标识点的运行轨迹;
根据各实际训练场景对应所述足部标识点的运行轨迹,标定得到各虚拟训练场景对应的步态引导轨迹。
可选地,所述获取输入的训练场景选择指令的步骤之前还包括:
获取输入的患者ID信息,并确定所述患者ID信息关联的用户账号;
显示所述用户账号关联的个人界面信息,其中,所述个人界面信息包括预存的多个虚拟训练场景,以及各虚拟训练场景对应的默认训练参数信息,所述默认训练参数信息包括训练时长要求、步频要求、步高要求和步数要求中的一种或多种。
可选地,所述显示所述用户账号关联的个人界面信息的步骤之后包括:
若接收到输入的自定义编辑指令,则显示预设的参数自定义编辑界面;
接收基于所述参数自定义编辑界面而输入的对所述默认训练参数信息进行修改的参数修改信息,并根据所述参数修改信息对所述默认训练参数信息进行更新。
可选地,所述将所述虚拟运动场景画面进行动态显示的步骤之后包括
判断用户在所述目标虚拟训练场景的当前训练时长是否达到预设训练时长;
若是,则生成所述目标虚拟训练场景对应的下肢训练报告,其中,所述下肢训练报告包括累积训练时长、平均步频、平均步高、累积训练步数、本次训练动作评估、本次训练动作建议和医生嘱咐中的一种或多种。
可选地,所述将所述当前实时步态转换为所述当前实时步态对应的虚拟实时步态的步骤包括:
确定所述当前实时步态对应的实际足部坐标位置;
依据从世界坐标系映射至虚拟坐标系的预设矩阵转换规则,将世界坐标系下的所述实际足部坐标位置,转换为虚拟坐标系下的虚拟足部坐标位置;
将所述虚拟足部坐标位置对应的步态,作为所述当前实时步态对应的虚拟实时步态。
本申请还提供一种下肢康复训练装置,所述下肢康复训练装置包括:
获取模块,用于获取输入的训练场景选择指令,从预存的多个虚拟训练场景中,选取得到所述训练场景选择指令对应的目标虚拟训练场景;
监测模块,用于动态监测用户的当前实时步态,并将所述当前实时步态转换为所述当前实时步态对应的虚拟实时步态;
显示模块,用于将所述虚拟实时步态同步映射至所述目标虚拟训练场景对应的虚拟环境画面中,得到虚拟运动场景画面,并将所述虚拟运动场景画面进行动态显示。
本申请还提供一种电子设备,所述电子设备为实体设备,所述电子设备包括:存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的所述下肢康复训练方法的程序,所述下肢康复训练方法的程序被处理器执行时可实现如上述的下肢康复训练方法的步骤。
本申请还提供一种可读存储介质,所述可读存储介质为计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有实现下肢康复训练方法的程序,所述实现下肢康复训练方法的程序被处理器执行以实现如上述下肢康复训练方法的步骤。
本申请还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的下肢康复训练方法的步骤。
本申请通过获取输入的训练场景选择指令,从预存的多个虚拟训练场景中,选取得到所述训练场景选择指令对应的目标虚拟训练场景,从而便于用户从众多虚拟训练场景中选取用户当前意图进行训练的目标虚拟训练场景,并通过动态监测用户的当前实时步态,并将当前实时步态转换为当前实时步态对应的虚拟实时步态,从而便于后续将当前实时步态对应的虚拟实时步态同步,映射至目标虚拟训练场景对应的虚拟环境画面中,得到虚拟运动场景画面,并将虚拟运动场景画面进行动态显示以供用户观看,从而实现对用户的实际步态轨迹提取,并基于预设矩阵转换规则,将实际步态轨迹映射至显示装置显示的该虚拟环境画面中,即下肢康复训练设备中的步态引导机构与显示装置之间构建一套同步协议,将步态引导机构上报的步态信息与显示装置中显示的虚拟运动场景进行实时同步,来实现虚拟运动场景与步态引导机构的运动匹配,其中,用户可通过下肢对步态引导机构进行施力,从而使得下肢跟随该步态引导机构引导的该步态引导轨迹进行运动,也就是说,该步态引导机构即为用户的下肢康复训练器械,然后再基于该虚拟环境画面中的3D虚拟人物同步展现出该实际步态轨迹对应的虚拟步态轨迹,从而既具备对用户的下肢运动的步态训练引导功能,还具备虚拟现实场景的同步展示功能,提高了患者沉浸感体验。由于虚拟显示训练场景具有反馈激励,可向患者提供持续而迅速的反馈,这些反馈创造并且增强了患者的治疗积极性,在训练过程中提供多种形式的信息反馈,充分发挥患者的主观能动性,提升了患者进行康复训练的趣味性,加强了患者进行康复训练的意愿,相比于目前基于该单一训练场景的往复式被动训练方式,本申请通过设置多个虚拟训练场景供用户进行自定义选择,并配合基于虚拟现实技术的运动场景同步展示,从而提高了患者进行下肢康复训练的参与积极性,促进了对运动控制神经通路刺激和主动运动意念激发,实现下肢运动神经回路的康复及其重建,同时丰富的虚拟训练场景使患者的更多腿部肌肉得到训练,进而提高了下肢运动康复的效果,降低了现有下肢康复训练设备的局限性。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
为了更清楚地说明本申请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,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请下肢康复训练方法第一实施例的流程示意图;
图2为本申请下肢康复训练方法第二实施例的流程示意图;
图3为本申请下肢康复训练方法第三实施例的流程示意图;
图4为本申请一实施例的正常走路虚拟训练场景的步态引导轨迹;
图5为本申请一实施例的前脚跨障碍虚拟训练场景的步态引导轨迹;
图6为本申请一实施例的后脚跨障碍虚拟训练场景的步态引导轨迹;
图7为本申请一实施例的前脚迈水坑虚拟训练场景的步态引导轨迹;
图8为本申请一实施例的后脚迈水坑虚拟训练场景的步态引导轨迹;
图9为本申请一实施例的上一步台阶虚拟训练场景的步态引导轨迹;
图10为本申请实施例中下肢康复训练装置涉及的硬件运行环境的设备结构示意图。
本申请目的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,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作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,均属于本发明保护的范围。
实施例一
目前,由于现有下肢康复训练设备的局限性,即下肢康复训练设备的训练场景较为单一,患者基于该单一训练场景的往复式被动训练方式进行康复训练,使得患者很容易产生厌烦情绪,趣味性不强,患者进行康复训练的意愿降低,从而严重影响了下肢进行运动康复的效果,这种单一训练场景的往复式被动训练方式效率较低,缺乏对患者参与积极性的维持,缺乏对运动控制神经通路刺激和主动运动意念激发,进而很难较快实现下肢运动神经回路的康复及其重建。
基于此,请参照图1,本实施例提供一种下肢康复训练方法,所述下肢康复训练方法包括:
步骤S10,获取输入的训练场景选择指令,从预存的多个虚拟训练场景中,选取得到所述训练场景选择指令对应的目标虚拟训练场景;
在本实施例中,目标虚拟训练场景是指训练场景选择指令对应选择的虚拟训练场景。
需要说明的是,所述下肢康复训练方法应用于下肢康复设备,所述下肢康复设备包括步态引导机构和显示装置,该步态引导机构用于模拟出虚拟训练场景对应的步态引导轨迹,用户可通过下肢对所述步态引导机构进行施力,从而使得下肢能跟随该步态引导机构引导的该步态引导轨迹进行运动,并通过导入多个不同虚拟训练场景对应的步态引导轨迹,从而模拟出真实环境中需要下肢施力运动的不同应用场景(例如正常走路、跨障碍、迈水坑和上楼梯等),进而提高患者进行下肢训练的康复效率。其中,该虚拟训练场景为患者需要进行下肢康复训练的模拟训练场景,该虚拟训练场景包括但不限于模拟日常的正常走路虚拟训练场景、前脚跨障碍虚拟训练场景、后脚跨障碍虚拟训练场景、前脚迈水坑虚拟训练场景、后脚迈水坑虚拟训练场景、上楼梯虚拟训练场景和下楼梯虚拟训练场景。容易理解的是,该显示装置可用于显示该虚拟训练场景对应的虚拟环境画面,该显示装置包括但不限于头戴式显示设备、液晶显示器和投影仪。其中,头戴式显示设备可为VR(VirtualReality,虚拟现实)设备、AR(Augmented Reality,增强现实)设备、MR(Mixed Reality,混合现实)设备或XR(Extended Reality,扩展现实)设备等。需要说明的是,在该正常走路训练场景对应的虚拟环境画面中应具有供行走的虚拟路面,在前脚跨障碍虚拟训练场景或后脚跨障碍虚拟训练场景对应的虚拟环境画面中应具有供足部跨越的虚拟障碍物,在前脚迈水坑虚拟训练场景或后脚迈水坑虚拟训练场景对应的虚拟环境画面中应具有供足部跨越的虚拟水坑,在上楼梯虚拟训练场景或下楼梯虚拟训练场景对应的虚拟环境画面中应具有供攀爬的虚拟楼梯。另外,上述示出的虚拟环境画面还可包括虚拟3D人物,以便后续将步骤中计算得到的虚拟实时步态渲染至该虚拟3D人物,与人体实际的运动状态同步进行。
在本实施例中,用户可通过输入目标虚拟训练场景对应的训练场景选择指令,从众多预存的虚拟训练场景中选择当前需要进行训练的目标虚拟训练场景。本领域技术人员可知的是,该训练场景选择指令可通过触屏式、按键式或者语音智能输入方式进行触发。其中,触屏式的训练场景选择指令触发,可通过手指或者触屏工具直接点击显示界面上该目标虚拟训练场景所在区域的控件。按键式的训练场景选择指令触发,可通过按压该目标虚拟训练场景映射的按键按钮,容易理解的是,按压不同的按键按钮触发不同的按键指令,而各虚拟训练场景均有一一映射的按键指令。
步骤S20,动态监测用户的当前实时步态,并将所述当前实时步态转换为所述当前实时步态对应的虚拟实时步态;
在本实施例中,该当前实时步态是指用户在下肢康复设备上进行康复训练过程中当前时刻展现的步态,例如用户的两足部的高度坐标和位移坐标等,其中,足部的高度坐标可表征足部相对于地面的高度值,又称为步高。足部的位移坐标可表征足部相对于人体朝前走的位移值,又称为步幅。
在本实施例中,该虚拟实时步态是指当前实时步态需要映射至显示界面上供用户观看的虚拟步态,即用户在下肢康复设备上进行康复训练的过程中所展现的步态,也同步显示在显示界面上供用户观看。容易理解的是,由于用户在下肢康复设备上进行康复训练的过程中,下肢始终处于运动状态,该当前实时步态是动态变化的,因此显示界面上显示的虚拟实时步态也应同步进行动态变化。
作为一种示例,所述将所述当前实时步态转换为所述当前实时步态对应的虚拟实时步态的步骤包括:
步骤A10,确定所述当前实时步态对应的实际足部坐标位置;
在本实施例中,本领域技术人员可以理解的是,用户在步态引导机构上进行训练时所展现的不同步态,会对应不同的实际足部坐标位置,其中,该实际足部坐标位置包括足部的高度坐标和位移坐标。
步骤A20,依据从世界坐标系映射至虚拟坐标系的预设矩阵转换规则,将世界坐标系下的所述实际足部坐标位置,转换为虚拟坐标系下的虚拟足部坐标位置;
步骤A30,将所述虚拟足部坐标位置对应的步态,作为所述当前实时步态对应的虚拟实时步态。
在本实施例中,需要说明的是,该世界坐标系是指现实世界中构建的坐标系,该虚拟坐标系是指显示于显示界面的虚拟世界中构建的坐标系。
本实施例通过确定所述当前实时步态对应的实际足部坐标位置,然后依据从世界坐标系映射至虚拟坐标系的预设矩阵转换规则,将世界坐标系下的所述实际足部坐标位置,转换为虚拟坐标系下的虚拟足部坐标位置,并将将所述虚拟足部坐标位置对应的步态,作为所述当前实时步态对应的虚拟实时步态,从而准确地将用户在步态引导机构上产生的实际运动姿态(即实际步态)同步映射至显示装置所显示的虚拟现实环境中,从而使本实施例的下肢康复训练既具备对用户的下肢运动的步态训练引导功能,还具备虚拟现实场景的同步展示功能,提高了患者沉浸感体验,提升了患者进行康复训练的趣味性,进而降低了现有下肢康复训练设备的局限性。
在所述步骤S20之后,执行步骤S30,将所述虚拟实时步态同步映射至所述目标虚拟训练场景对应的虚拟环境画面中,得到虚拟运动场景画面,并将所述虚拟运动场景画面进行动态显示。
在本实施例中,本领域技术人员可以理解的是,依据时序性组合不同时刻的当前实时步态则构成了用户的实际步态运行轨迹,同理,依据时序性组合不同时刻的虚拟实时步态则构成了显示界面上虚拟3D人物在目标虚拟训练场景中所展现的虚拟步态运行轨迹。
在本实施例中,用户在下肢康复设备上进行康复训练的过程中,将步态引导机构上报的步态信息与显示装置中显示的虚拟运动场景进行实时同步,来实现虚拟运动场景与步态引导机构的运动匹配,并可通过在训练过程中提供多种形式的反馈信息,例如该反馈信息包括提示当前的目标虚拟训练场景已开始或即将结束,或者提示在该目标虚拟训练场景累积训练时长、平均步频、平均步高、累积训练步数、本次训练动作评估、本次训练动作建议和医生嘱咐中的一种或多种,通过向患者提供持续而迅速的反馈,这些反馈创造并且增强了患者的治疗积极性,充分发挥患者的主观能动性,根据患者状态给予患者暗示或建议等,将会使康复效果得到很大提高。
本实施例通过获取输入的训练场景选择指令,从预存的多个虚拟训练场景中,选取得到所述训练场景选择指令对应的目标虚拟训练场景,从而便于用户从众多虚拟训练场景中选取用户当前意图进行训练的目标虚拟训练场景,并通过动态监测用户的当前实时步态,并将当前实时步态转换为当前实时步态对应的虚拟实时步态,从而便于后续将当前实时步态对应的虚拟实时步态同步,映射至目标虚拟训练场景对应的虚拟环境画面中,得到虚拟运动场景画面,并将虚拟运动场景画面进行动态显示以供用户观看,从而实现对用户的实际步态轨迹提取,并基于预设矩阵转换规则,将实际步态轨迹映射至显示装置显示的该虚拟环境画面中,即下肢康复训练设备中的步态引导机构与显示装置之间构建一套同步协议,将步态引导机构上报的步态信息与显示装置中显示的虚拟运动场景进行实时同步,来实现虚拟运动场景与步态引导机构的运动匹配,其中,用户可通过下肢对步态引导机构进行施力,从而使得下肢跟随该步态引导机构引导的该步态引导轨迹进行运动,也就是说,该步态引导机构即为用户的下肢康复训练器械,然后再基于该虚拟环境画面中的3D虚拟人物同步展现出该实际步态轨迹对应的虚拟步态轨迹,从而既具备对用户的下肢运动的步态训练引导功能,还具备虚拟现实场景的同步展示功能,提高了患者沉浸感体验。由于虚拟显示训练场景具有反馈激励,可向患者提供持续而迅速的反馈,这些反馈创造并且增强了患者的治疗积极性,在训练过程中提供多种形式的信息反馈,充分发挥患者的主观能动性,提升了患者进行康复训练的趣味性,加强了患者进行康复训练的意愿,相比于目前基于该单一训练场景的往复式被动训练方式,本实施例通过设置多个虚拟训练场景供用户进行自定义选择,并配合基于虚拟现实技术的运动场景同步展示,从而提高了患者进行下肢康复训练的参与积极性,促进了对运动控制神经通路刺激和主动运动意念激发,实现下肢运动神经回路的康复及其重建,同时丰富的虚拟训练场景使患者的更多腿部肌肉得到训练,进而提高了下肢运动康复的效果,降低了现有下肢康复训练设备的局限性。
在一种可能的实施方式中,请参照图2,所述下肢康复训练方法应用于下肢康复训练设备,所述下肢康复训练设备包括步态引导机构,所述动态监测用户的当前实时步态的步骤包括:
步骤S21,获取所述目标虚拟训练场景对应的目标步态引导轨迹,将所述步态引导机构当前引导的步态引导轨迹切换为所述目标步态引导轨迹;
在本实施例中,需要说明的是,不同的虚拟训练场景对应不同的目标步态引导轨迹。例如,正常走路虚拟训练场景、前脚跨障碍虚拟训练场景、后脚跨障碍虚拟训练场景、前脚迈水坑虚拟训练场景、后脚迈水坑虚拟训练场景、上楼梯虚拟训练场景和下楼梯虚拟训练场景等,它们各自对应的目标步态引导轨迹往往存在着差异。比如,正常走路场景的步高相比于跨障碍场景往往更低,且正常走路场景的步幅相比于跨障碍场景往往更小。迈水坑场景的步高相对于跨障碍场景往往更低,但迈水坑场景的步幅相对于正常走路场景往往更大。上楼梯场景的步高相对于正常走路场景往往更高,但上楼梯场景的步幅相对于正常走路场景往往更小。下楼梯场景的步高相对于正常走路场景往往更低,且下楼梯场景的步幅相对于正常走路场景往往更小。另外,容易理解的是,前脚跨障碍场景和后脚跨障碍场景在于双足之间步态的差别,同理,前脚迈水坑场景和后脚迈水坑场景同样在于双足之间步态的差别。
在本实施例中,该目标步态引导轨迹是指目标虚拟训练场景对应的步态引导轨迹。
步骤S22,动态采集用户对所述步态引导机构进行下肢施力而产生的当前运行进程;
在本实施例中,所述当前运行进程为所述目标步态引导轨迹在当前执行周期的运行进程。需要说明的是,当前执行次序的执行周期即为当前执行周期,所述目标步态引导轨迹执行一次为一个执行周期。其中,当前执行次序与目标步态引导轨迹执行次数相关,例如当前的目标步态引导轨迹正在执行第六次,则当前执行周期为第六次执行周期。另外,该运行进程可通过该目标步态引导轨迹的运行进度比率进行表示,例如该目标步态引导轨迹的1%、20%、50%或100%,其中,可以理解的是,50%代表目标步态引导轨迹执行了一半,100%代表当前执行周期的目标步态引导轨迹已执行完,准备执行下一执行次序周期的目标步态引导轨迹。
步骤S23,将所述当前运行进程对应的步态,作为用户的当前实时步态。
在本实施例中,目标步态引导轨迹的不同运行进程对应的步态往往不同。可基于预先存储的运行进程与步态之间的映射关系,根据目标步态引导轨迹在当前执行周期的运行进程,确定该运行进程映射的步态,并作为用户的当前实时步态。
本实施例通过获取所述目标虚拟训练场景对应的目标步态引导轨迹,将步态引导机构当前引导的步态引导轨迹切换为目标步态引导轨迹,动态采集用户对步态引导机构进行下肢施力而产生的当前运行进程,其中,当前运行进程为目标步态引导轨迹在当前执行周期的运行进程,将当前运行进程对应的步态,作为用户的当前实时步态,从而提高了动态监测用户的当前实时步态的准确性和实时性,进而提高了后续将该当前实时步态渲染至目标虚拟训练场景对应虚拟环境画面中的3D虚拟人物的准确性和实时性,实现虚拟现实场景的同步功能,提高了患者沉浸感体验。
在一种可实施的方式中,所述获取输入的训练场景选择指令的步骤之前包括:
步骤B10,在执行各虚拟训练场景对应实际训练场景的过程中,基于预设频率捕捉各所述实际训练场景的足部标识点的运动坐标位置,其中,所述足部标识点为设置于足部的图像识别标记点;
在本实施例中,各虚拟训练场景均有对应的实际训练场景,例如,虚拟训练场景为正常走路虚拟训练场景时,其对应的实际训练场景即为实际的正常走路场景。虚拟训练场景为上楼梯虚拟训练场景实,其对应的实际训练场景即为实际的上楼梯场景等等,在此不再赘述。
在本实施例中,可通过摄像头基于预设频率捕捉各实际训练场景的足部标识点的运动坐标位置,该预设频率本实施例不做具体的限定,例如预设频率可为每一秒一次或每两秒一次,以实现在尽量降低摄像头的运行负载的同时,还能确保后续能依据时序性串接多个采集的运动坐标位置,准确得到各实际训练场景对应足部标识点的运行轨迹。
步骤B20,依据时序性分别串接各所述实际训练场景中捕捉的多个所述运动坐标位置,得到各实际训练场景对应所述足部标识点的运行轨迹;
在本实施例中,可以理解的是,按照捕捉时刻的时间顺序(从前面时刻到后面时刻),依次平滑串接实际训练场景中的多个运动坐标位置,可得到各实际训练场景对应足部标识点的运行轨迹。
步骤B30,根据各实际训练场景对应所述足部标识点的运行轨迹,标定得到各虚拟训练场景对应的步态引导轨迹。
本实施例通过在人体执行各虚拟训练场景对应实际训练场景的过程中,基于预设频率捕捉各实际训练场景的足部标识点的运动坐标位置,其中,足部标识点为设置于所述人体的足部的图像识别标记点,再依据时序性分别串接各实际训练场景中捕捉的多个运动坐标位置,得到各实际训练场景对应足部标识点的运行轨迹,并根据各实际训练场景对应足部标识点的运行轨迹,标定得到各虚拟训练场景对应的步态引导轨迹,从而提高了对各虚拟训练场景对应的步态引导轨迹进行标定的准确性,进而使得步态引导机构能更准确地引导患者进行各虚拟训练场景的步态运动,模拟真实环境中的下肢运动应用场景,例如正常走路场景、前脚跨障碍场景、后脚跨障碍场景、前脚迈水坑场景、后脚迈水坑场景、上楼梯场景或下楼梯场景等,更真实地还原日常生活中的下肢施力应用场景,使患者的更多腿部肌肉得到训练,进一步降低了现有下肢康复训练设备的局限性。
为了助于理解本申请对步态引导轨迹的标定过程,列举一具体实施例:
在该具体实施例中,通过在正常人足部粘贴标记点,利用图像识别技术,分别采集正常走路、跨障碍、迈水坑和上下台阶等下肢运动应用场景的足部运行轨迹,将各下肢运动应用场景所采集足部运行轨迹的轨迹坐标,迁移至下肢训练康复机器人(即本实施例的下肢康复训练设备)的运动坐标系(即本实施例的世界坐标系),再结合不同体型(体型的参数包括体重,可通过安装于下肢康复训练设备上的位于用户足部底部的压力传感器进行测定)的人的下肢运动体验,对各下肢运动应用场景的足部运行轨迹进行细节微调,最后应用于下肢训练康复机器人,完成多种下肢运动应用场景的步态轨迹模拟。具体步态轨迹点如下:
如图4所示,图4为所采集的正常走路场景的轨迹点。需要说明的是,横坐标代表足部的位移坐标,纵坐标代表足部的高度坐标,其中,足部的高度坐标可表征足部相对于地面的高度值,又称为步高(例如图4中高度坐标最高点9与高度坐标最低点16的差值,即为足部抬高位移),足部的位移坐标可表征足部相对于人体朝前走的位移值,又称为步幅(例如图4中位移坐标最大点18与位移坐标最小点10的差值,即为足部跨度位移)。图4中示出的按照时间顺序依次采集一足部的10、9、8、7、6、5、4、3和18的运动坐标位置,依据时序性对这些运动坐标位置进行平滑串接,得到一足部所粘贴标记点的第一运行轨迹,按照时间顺序同步进行依次采集的还有另一足部的18、17、16、15、14、13、12、11和10的运动坐标位置,依据时序性对这些运动坐标位置进行平滑串接,得到另一足部所粘贴标记点的第二运行轨迹,并可根据该第一运行轨迹和第二运行轨迹,完成对正常走路虚拟训练场景对应步态引导轨迹的标定。其中,可以看出的是,第一运行轨迹和第二运行轨迹形成闭环,即一足部在进行运动的同时,另一足部也在同步进行运动,且当第一足部按照10、9、8、7、6、5、4、3和18的顺序,从10的运动坐标位置运动至18的运动坐标位置时,第二足部则对应同步按照18、17、16、15、14、13、12、11和10的顺序,从18的运动坐标位置对应同步运动至10的运动坐标位置,然后第一足部再从18的运动坐标位置按照18、17、16、15、14、13、12、11和10的顺序运动至10的运动坐标位置,则第二足部从10的运动坐标位置同样再按照10、9、8、7、6、5、4、3和18的顺序同步运动至18的运动坐标位置,依次循环往复,往复一次为一个执行周期。
如图5所示,图5为所采集的前脚跨障碍场景的轨迹点。同理,横坐标代表足部的位移坐标,纵坐标代表足部的高度坐标,其中,足部的高度坐标可表征足部相对于地面的高度值,又称为步高(例如图5中高度坐标最高点92与高度坐标最低点101的差值,即为足部抬高位移)。足部的位移坐标可表征足部相对于人体朝前走的位移值,又称为步幅(例如图5中位移坐标最大点88与位移坐标最小点96的差值,即为足部跨度位移)。图5中示出的按照时间顺序依次采集前足的96、95、94、93、92、91、90、89和88的运动坐标位置,依据时序性对这些运动坐标位置进行平滑串接,得到前足所粘贴标记点的第三运行轨迹,按照时间顺序同步进行依次采集的还有后足的88、103、102、101、100、99、98、97和96的运动坐标位置,依据时序性对这些运动坐标位置进行平滑串接,得到后足所粘贴标记点的第四运行轨迹,并可根据该第三运行轨迹和第四运行轨迹,完成对前脚跨障碍场景对应步态引导轨迹的标定。其中,可以看出的是,第三运行轨迹和第四运行轨迹形成闭环,即前足在进行运动的同时,后足也在同步进行运动,且当前足按照96、95、94、93、92、91、90、89和88的顺序,从96的运动坐标位置运动至88的运动坐标位置时,后足则对应同步按照88、103、102、101、100、99、98、97和96的顺序,从88的运动坐标位置对应同步运动至96的运动坐标位置,此时,可以理解的是,前足变为后足,后足变为前足。依次循环往复,往复一次为一个执行周期。另外,可以看出,图5所示前脚跨障碍场景的前脚的高度坐标明显均大于图4所示正常走路场景的任一足部的高度坐标。
如图6所示,图6为所采集的后脚跨障碍场景的轨迹点,图6中示出的按照时间顺序依次采集后足的113、112、111、110、109、108、107、106和105的运动坐标位置,依据时序性对这些运动坐标位置进行平滑串接,得到后足所粘贴标记点的第五运行轨迹,按照时间顺序同步进行依次采集的还有前足的105、120、119、118、117、116、115、114和113的运动坐标位置,依据时序性对这些运动坐标位置进行平滑串接,得到前足所粘贴标记点的第六运行轨迹,并可根据该第五运行轨迹和第六运行轨迹,完成对后脚跨障碍场景对应步态引导轨迹的标定,其循环往复过程,与上述同理对应,在此不再赘述。另外,可以看出,图6所示后脚跨障碍场景的后脚的高度坐标明显均大于图4所示正常走路场景的任一足部的高度坐标。
如图7所示,图7为所采集的前脚迈水场景的轨迹点,图7中示出的按照时间顺序依次采集前足的运动坐标位置为130、129、128、127、126、125、124、123和122。同时,按照时间顺序依次采集后足的运动坐标位置为122、137、136、135、134、133、132、131和130。其原理与上述同理对应,在此不再赘述。可以看出,图7所示前脚迈水场景的前脚的足部跨度位移明显均大于图4所示正常走路场景的任一足部的足部跨度位移。
如图8所示,图8为所采集的后脚迈水场景的轨迹点,其原理与上述同理对应,在此不再赘述。可以看出的图8所示后脚迈水场景的后脚的足部跨度位移明显均大于图4所示正常走路场景的任一足部的足部跨度位移。
如图9所示,图9为所采集的上一步台阶场景的轨迹点,图9中示出的按照时间顺序依次采集第一足部的运动坐标位置为45、44、43、42、41、40、39、38和37。同时,按照时间顺序依次采集第二足部的运动坐标位置为37、52、51、50、49、48、47、46和45。其原理与上述同理对应,在此不再赘述。可以看出的图9所示上一步台阶场景的第一足部的高度坐标明显均大于图4所示正常走路场景的任一足部的高度坐标。
需要说明的是,上述具体实施例示出的诸多细节,仅助于理解本申请,并不构成对步态引导轨迹的标定过程的限定,基于该技术构思进行更多形式的变换,均在本申请的保护范围内。
在一种可能的实施方式中,所述将所述虚拟运动场景画面进行动态显示的步骤之后包括
步骤C10,判断用户在所述目标虚拟训练场景的当前训练时长是否达到预设训练时长;
在本实施例中,该预设训练时长,本实施例不作具体的限定,例如该预设训练时长可为15分钟、25分钟、30分钟或1小时。
步骤C20,若是,则生成所述目标虚拟训练场景对应的下肢训练报告,其中,所述下肢训练报告包括累积训练时长、平均步频、平均步高、累积训练步数、本次训练动作评估、本次训练动作建议和医生嘱咐中的一种或多种。
在本实施例中,该本次训练动作评估可为对本次步频或步高等训练动作的评价,例如平均步频较小、适中或较大、以及平均步高较高、适中或较低。本次训练动作建议可为对本次步频或步高等训练动作的建议,例如需提高步频或者降低步频,以及提高步高或者降低步高。另外,该医生嘱咐可为每天在各虚拟训练场景中嘱咐的建议训练时长、建议平均步频、建议平均步高或建议训练步数等。当然,该医生嘱咐还可包括对下肢运动功能障碍患者的饮食建议或作息建议等。
本实施例通过判断用户在所述目标虚拟训练场景的当前训练时长是否达到预设训练时长,若是,则生成所述目标虚拟训练场景对应的下肢训练报告,其中,所述下肢训练报告包括累积训练时长、平均步频、平均步高、累积训练步数、本次训练动作评估、本次训练动作建议和医生嘱咐中的一种或多种,从而可基于用户在下肢康复训练设备上进行训练的实际情况(例如步频或步高等训练动作),针对性地对用户的当前下肢训练动作进行相关反馈和建议,这些反馈创造并且增强了患者的治疗积极性,充分发挥患者的主观能动性,根据患者状态给予患者暗示或建议等,将会使康复效果得到很大提高。本实施例通过在训练过程中提供多种形式的信息反馈,充分发挥患者的主观能动性,提升了患者进行康复训练的趣味性,加强了患者进行康复训练的意愿,进而提高了下肢运动康复的效果,降低了现有下肢康复训练设备的局限性。
实施例二
基于本申请上述实施例,请参照图3,在本申请另一实施例中,与上述实施例一相同或相似的内容,可以参考上文介绍,后续不再赘述。在此基础上,所述获取输入的训练场景选择指令的步骤之前还包括:
步骤S40,获取输入的患者ID信息,并确定所述患者ID信息关联的用户账号;
在本实施例中,该患者ID(IDentity,身份标识码)信息可为用于登陆用户账号的相关秘钥信息,例如账号字符串和密码字符串。容易理解的是,每一个患者ID信息都有唯一关联的用户账号。
步骤S50,显示所述用户账号关联的个人界面信息,其中,所述个人界面信息包括预存的多个虚拟训练场景,以及各虚拟训练场景对应的默认训练参数信息,所述默认训练参数信息包括训练时长要求、步频要求、步高要求和步数要求中的一种或多种。
在本实施例中,该个人界面信息中预存有患者需要进行康复训练的多个虚拟训练场景。容易理解的是,不同的虚拟训练场景往往对应不同的默认训练参数信息。例如,正常走路场景的步高要求相比于跨障碍场景往往更低,且正常走路场景的步幅要求相比于跨障碍场景往往更小。迈水坑场景的步高要求相对于跨障碍场景往往更低,但迈水坑场景的步幅要求相对于正常走路场景往往更大。上楼梯场景的步高要求相对于正常走路场景往往更高,但上楼梯场景的步幅要求相对于正常走路场景往往更小。下楼梯场景的步高要求相对于正常走路场景往往更低,且下楼梯场景的步幅要求相对于正常走路场景往往更小。
在一种可能的实施方式中,所述显示所述用户账号关联的个人界面信息的步骤之后包括:
步骤D10,若接收到输入的自定义编辑指令,则显示预设的参数自定义编辑界面;
步骤D20,接收基于所述参数自定义编辑界面而输入的对所述默认训练参数信息进行修改的参数修改信息,并根据所述参数修改信息对所述默认训练参数信息进行更新。
本实施例通过若接收到输入的自定义编辑指令,则显示预设的参数自定义编辑界面,则接收基于参数自定义编辑界面而输入的对默认训练参数信息进行修改的参数修改信息,并根据参数修改信息对默认训练参数信息进行更新,从而便于用户需要对默认训练参数信息进行自定义设置,提高对各虚拟训练场景对应训练参数进行设置的灵活性,进而可基于患者的身体康复情况或者康复训练计划,对各虚拟训练场景对应的训练参数进行灵活设置,充分发挥患者的主观能动性,提供更丰富的虚拟训练场景,打造更适配患者个人的下肢康复训练步态动作,进而提高了下肢运动康复的效果,降低了现有下肢康复训练设备的局限性。
实施例三
本发明实施例还提供一种下肢康复训练装置,所述下肢康复训练装置包括:
获取模块,用于获取输入的训练场景选择指令,从预存的多个虚拟训练场景中,选取得到所述训练场景选择指令对应的目标虚拟训练场景;
监测模块,用于动态监测用户的当前实时步态,并将所述当前实时步态转换为所述当前实时步态对应的虚拟实时步态;
显示模块,用于将所述虚拟实时步态同步映射至所述目标虚拟训练场景对应的虚拟环境画面中,得到虚拟运动场景画面,并将所述虚拟运动场景画面进行动态显示。
可选地,所述下肢康复训练方法应用于下肢康复训练设备,所述监测模块,还用于:
获取所述目标虚拟训练场景对应的目标步态引导轨迹,将所述步态引导机构当前引导的步态引导轨迹切换为所述目标步态引导轨迹;
动态采集用户对所述步态引导机构进行下肢施力而产生的当前运行进程,其中,所述当前运行进程为所述目标步态引导轨迹在当前执行周期的运行进程;
将所述当前运行进程对应的步态,作为用户的当前实时步态。
可选地,所述获取模块用于:
在执行各虚拟训练场景对应实际训练场景的过程中,基于预设频率捕捉各所述实际训练场景的足部标识点的运动坐标位置,其中,所述足部标识点为设置于足部的图像识别标记点;
依据时序性分别串接各所述实际训练场景中捕捉的多个所述运动坐标位置,得到各实际训练场景对应所述足部标识点的运行轨迹;
根据各实际训练场景对应所述足部标识点的运行轨迹,标定得到各虚拟训练场景对应的步态引导轨迹。
可选地,所述获取模块,还用于:
获取输入的患者ID信息,并确定所述患者ID信息关联的用户账号;
显示所述用户账号关联的个人界面信息,其中,所述个人界面信息包括预存的多个虚拟训练场景,以及各虚拟训练场景对应的默认训练参数信息,所述默认训练参数信息包括训练时长要求、步频要求、步高要求和步数要求中的一种或多种。
可选地,所述获取模块,还用于:
若接收到输入的自定义编辑指令,则显示预设的参数自定义编辑界面;
接收基于所述参数自定义编辑界面而输入的对所述默认训练参数信息进行修改的参数修改信息,并根据所述参数修改信息对所述默认训练参数信息进行更新。
可选地,所述显示模块,还用于:
判断用户在所述目标虚拟训练场景的当前训练时长是否达到预设训练时长;
若是,则生成所述目标虚拟训练场景对应的下肢训练报告,其中,所述下肢训练报告包括累积训练时长、平均步频、平均步高、累积训练步数、本次训练动作评估、本次训练动作建议和医生嘱咐中的一种或多种。
可选地,所述监测模块,还用于:
确定所述当前实时步态对应的实际足部坐标位置;
依据从世界坐标系映射至虚拟坐标系的预设矩阵转换规则,将世界坐标系下的所述实际足部坐标位置,转换为虚拟坐标系下的虚拟足部坐标位置;
将所述虚拟足部坐标位置对应的步态,作为所述当前实时步态对应的虚拟实时步态。
本发明实施例提供的下肢康复训练装置,采用上述实施例一或实施例二中的下肢康复训练方法,解决了如何降低现有下肢康复训练设备的局限性的技术问题。与现有技术相比,本发明实施例提供的下肢康复训练装置的有益效果与上述实施例提供的下肢康复训练方法的有益效果相同,且所述下肢康复训练装置中的其他技术特征与上一实施例方法公开的特征相同,在此不做赘述。
实施例四
本发明实施例提供一种电子设备,电子设备包括:至少一个处理器;以及,与至少一个处理器通信连接的存储器;其中,存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令,指令被至少一个处理器执行,以使至少一个处理器能够执行上述实施例一中的下肢康复训练方法。
下面参考图10,其示出了适于用来实现本公开实施例的电子设备的结构示意图。本公开实施例中的电子设备可以包括步态引导机构和显示装置,其中,该显示装置包括但不限于混合现实(Mixed Reality)—MR眼镜、增强现实(Augmented Reality)—AR眼镜、虚拟现实-(VirtualReality)—VR眼镜、扩展现实(Extended Reality)—XR眼镜或其某种组合等等智能眼镜。图10示出的电子设备仅仅是一个示例,不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图10所示,电子设备可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等),其可以根据存储在只读存储器(ROM)中的程序或者从存储装置加载到随机访问存储器(RAM)中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM中,还存储有电子设备操作所需的各种程序和数据。处理装置、ROM以及RAM通过总线彼此相连。输入/输出(I/O)接口也连接至总线。
通常,以下系统可以连接至I/O接口:包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、图像传感器、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置;包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置;包括例如磁带、硬盘等的存储装置;以及通信装置。通信装置可以允许电子设备与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图中示出了具有各种系统的电子设备,但是应理解的是,并不要求实施或具备所有示出的系统。可以替代地实施或具备更多或更少的系统。
特别地,根据本公开的实施例,上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如,本公开的实施例包括一种计算机程序产品,其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序,该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信装置从网络上被下载和安装,或者从存储装置被安装,或者从ROM被安装。在该计算机程序被处理装置执行时,执行本公开实施例的方法中限定的上述功能。
本发明提供的电子设备,采用上述实施例一或实施例二中的下肢康复训练方法,解决了如何降低现有下肢康复训练设备的局限性的技术问题。与现有技术相比,本发明实施例提供的电子设备的有益效果与上述实施例一提供的下肢康复训练方法的有益效果相同,且该电子设备中的其他技术特征与上一实施例方法公开的特征相同,在此不做赘述。
应当理解,本公开的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
实施例五
本发明实施例提供一种计算机可读存储介质,具有存储在其上的计算机可读程序指令,计算机可读程序指令用于执行上述实施例一中的下肢康复训练方法。
本发明实施例提供的计算机可读存储介质例如可以是U盘,但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、系统或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本实施例中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、系统或者器件使用或者与其结合使用。计算机可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:电线、光缆、RF(射频)等等,或者上述的任意合适的组合。
上述计算机可读存储介质可以是电子设备中所包含的;也可以是单独存在,而未装配入电子设备中。
上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序,当上述一个或者多个程序被电子设备执行时,使得电子设备:在确定智能眼镜处于佩戴状态时,动态检测摄像头的位姿相对变化量,其中,所述位姿相对变化量为所述摄像头的佩戴位姿参数相对于标定位姿参数的位姿变化量;依据所述位姿相对变化量,对所述标定位姿参数进行动态补偿。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码,上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图,图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本公开实施例中所涉及到的模块可以通过软件的方式实现,也可以通过硬件的方式来实现。其中,模块的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
本发明提供的计算机可读存储介质,存储有用于执行上述下肢康复训练方法的计算机可读程序指令,解决了如何降低现有下肢康复训练设备的局限性的技术问题。与现有技术相比,本发明实施例提供的计算机可读存储介质的有益效果与上述实施例一或实施例二提供的下肢康复训练方法的有益效果相同,在此不做赘述。
实施例六
本发明实施例还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的下肢康复训练方法的步骤。
本申请提供的计算机程序产品解决了如何降低现有下肢康复训练设备的局限性的技术问题。与现有技术相比,本发明实施例提供的计算机程序产品的有益效果与上述实施例一或实施例二提供的下肢康复训练方法的有益效果相同,在此不做赘述。
以上仅为本申请的优选实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利处理范围内。
Claims (9)
1.一种下肢康复训练方法,其特征在于,所述下肢康复训练方法包括:
获取输入的训练场景选择指令,从预存的多个虚拟训练场景中,选取得到所述训练场景选择指令对应的目标虚拟训练场景;
动态监测用户的当前实时步态,并将所述当前实时步态转换为所述当前实时步态对应的虚拟实时步态;
将所述虚拟实时步态同步映射至所述目标虚拟训练场景对应的虚拟环境画面中,得到虚拟运动场景画面,并将所述虚拟运动场景画面进行动态显示;
其中,所述下肢康复训练方法应用于下肢康复训练设备,所述下肢康复训练设备包括步态引导机构,所述动态监测用户的当前实时步态的步骤包括:
获取所述目标虚拟训练场景对应的目标步态引导轨迹,将所述步态引导机构当前引导的步态引导轨迹切换为所述目标步态引导轨迹;
动态采集用户对所述步态引导机构进行下肢施力而产生的当前运行进程,其中,所述当前运行进程为所述目标步态引导轨迹在当前执行周期的运行进程;
将所述当前运行进程对应的步态,作为用户的当前实时步态。
2.如权利要求1所述的下肢康复训练方法,其特征在于,所述获取输入的训练场景选择指令的步骤之前包括:
在执行各虚拟训练场景对应实际训练场景的过程中,基于预设频率捕捉各所述实际训练场景的足部标识点的运动坐标位置,其中,所述足部标识点为设置于足部的图像识别标记点;
依据时序性分别串接各所述实际训练场景中捕捉的多个所述运动坐标位置,得到各实际训练场景对应所述足部标识点的运行轨迹;
根据各实际训练场景对应所述足部标识点的运行轨迹,标定得到各虚拟训练场景对应的步态引导轨迹。
3.如权利要求1所述的下肢康复训练方法,其特征在于,所述获取输入的训练场景选择指令的步骤之前还包括:
获取输入的患者ID信息,并确定所述患者ID信息关联的用户账号;
显示所述用户账号关联的个人界面信息,其中,所述个人界面信息包括预存的多个虚拟训练场景,以及各虚拟训练场景对应的默认训练参数信息,所述默认训练参数信息包括训练时长要求、步频要求、步高要求和步数要求中的一种或多种。
4.如权利要求3所述的下肢康复训练方法,其特征在于,所述显示所述用户账号关联的个人界面信息的步骤之后包括:
若接收到输入的自定义编辑指令,则显示预设的参数自定义编辑界面;
接收基于所述参数自定义编辑界面而输入的对所述默认训练参数信息进行修改的参数修改信息,并根据所述参数修改信息对所述默认训练参数信息进行更新。
5.如权利要求1所述的下肢康复训练方法,其特征在于,所述将所述虚拟运动场景画面进行动态显示的步骤之后包括
判断用户在所述目标虚拟训练场景的当前训练时长是否达到预设训练时长;
若是,则生成所述目标虚拟训练场景对应的下肢训练报告,其中,所述下肢训练报告包括累积训练时长、平均步频、平均步高、累积训练步数、本次训练动作评估、本次训练动作建议和医生嘱咐中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的下肢康复训练方法,其特征在于,所述将所述当前实时步态转换为所述当前实时步态对应的虚拟实时步态的步骤包括:
确定所述当前实时步态对应的实际足部坐标位置;
依据从世界坐标系映射至虚拟坐标系的预设矩阵转换规则,将世界坐标系下的所述实际足部坐标位置,转换为虚拟坐标系下的虚拟足部坐标位置;
将所述虚拟足部坐标位置对应的步态,作为所述当前实时步态对应的虚拟实时步态。
7.一种下肢康复训练装置,其特征在于,所述下肢康复训练装置包括:
获取模块,用于获取输入的训练场景选择指令,从预存的多个虚拟训练场景中,选取得到所述训练场景选择指令对应的目标虚拟训练场景;
监测模块,用于动态监测用户的当前实时步态,并将所述当前实时步态转换为所述当前实时步态对应的虚拟实时步态;
显示模块,用于将所述虚拟实时步态同步映射至所述目标虚拟训练场景对应的虚拟环境画面中,得到虚拟运动场景画面,并将所述虚拟运动场景画面进行动态显示;
其中,所述下肢康复训练装置包括步态引导机构,所述监测模块,还用于:
获取所述目标虚拟训练场景对应的目标步态引导轨迹,将所述步态引导机构当前引导的步态引导轨迹切换为所述目标步态引导轨迹;
动态采集用户对所述步态引导机构进行下肢施力而产生的当前运行进程,其中,所述当前运行进程为所述目标步态引导轨迹在当前执行周期的运行进程;
将所述当前运行进程对应的步态,作为用户的当前实时步态。
8.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
至少一个处理器;以及,
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至6中任一项所述下肢康复训练方法的步骤。
9.一种可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质为计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有实现下肢康复训练方法的程序,所述实现下肢康复训练方法的程序被处理器执行以实现如权利要求1至6中任一项所述下肢康复训练方法的步骤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210738168.7A CN115105802B (zh) | 2022-06-27 | 2022-06-27 | 下肢康复训练方法、装置、电子设备和可读存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210738168.7A CN115105802B (zh) | 2022-06-27 | 2022-06-27 | 下肢康复训练方法、装置、电子设备和可读存储介质 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115105802A CN115105802A (zh) | 2022-09-27 |
CN115105802B true CN115105802B (zh) | 2023-08-29 |
Family
ID=83330019
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210738168.7A Active CN115105802B (zh) | 2022-06-27 | 2022-06-27 | 下肢康复训练方法、装置、电子设备和可读存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115105802B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115714000B (zh) * | 2022-11-25 | 2023-08-11 | 中国人民解放军总医院第四医学中心 | 一种康复训练评估方法及装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103536424A (zh) * | 2013-10-26 | 2014-01-29 | 河北工业大学 | 一种步态康复训练机器人的控制方法 |
CN109419604A (zh) * | 2017-08-29 | 2019-03-05 | 深圳市掌网科技股份有限公司 | 基于虚拟现实的下肢康复训练方法和系统 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100921985B1 (ko) * | 2007-09-10 | 2009-10-14 | (주)케이엘메드 | 보행 재활 기구의 보행 궤적 유도 장치 |
-
2022
- 2022-06-27 CN CN202210738168.7A patent/CN115105802B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103536424A (zh) * | 2013-10-26 | 2014-01-29 | 河北工业大学 | 一种步态康复训练机器人的控制方法 |
CN109419604A (zh) * | 2017-08-29 | 2019-03-05 | 深圳市掌网科技股份有限公司 | 基于虚拟现实的下肢康复训练方法和系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115105802A (zh) | 2022-09-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111631726B (zh) | 上肢功能评估装置与方法及上肢康复训练系统与方法 | |
CN108854034B (zh) | 一种基于虚拟现实和惯性动捕的脑卒中康复训练系统 | |
CN109758157A (zh) | 基于增强现实的步态康复训练评估方法与系统 | |
CN106779045A (zh) | 基于虚拟场景交互的康复训练机器人系统及其使用方法 | |
CN115105802B (zh) | 下肢康复训练方法、装置、电子设备和可读存储介质 | |
CN106201173B (zh) | 一种基于投影的用户交互图标的交互控制方法及系统 | |
CN109215774B (zh) | 实时远程脉诊系统及其工作方法 | |
CN106227354A (zh) | 一种脑机交互穿戴系统 | |
CN206162388U (zh) | 一种脑机交互穿戴系统 | |
CN104484574A (zh) | 一种基于四元数的实时人体姿态监督训练矫正系统 | |
CN110473266A (zh) | 一种基于姿态指导的保留源场景人物动作视频生成方法 | |
WO2020084351A1 (en) | Systems and methods for assessment and measurement of reaction time in virtual/augmented reality | |
CN112951409A (zh) | 一种基于Kinect交互和虚拟现实的偏瘫患者康复系统 | |
CN108022248A (zh) | 一种基于视觉采集设备的下肢步态康复评估系统 | |
CN111067543A (zh) | 一种卧式踏步式康复训练机器人的人机交互系统 | |
CN114022512A (zh) | 运动辅助方法、装置及介质 | |
CN112704491A (zh) | 基于姿态传感器和动捕模板数据的下肢步态预测方法 | |
CN111506189A (zh) | 面向人体复杂运动的运动模式预测及切换控制方法 | |
CN113241150A (zh) | 一种混合现实环境中的康复训练评估方法及系统 | |
CN116206370A (zh) | 驱动信息生成、驱动方法、装置、电子设备以及存储介质 | |
CN113257387B (zh) | 一种用于康复训练的可穿戴设备、康复训练方法和系统 | |
CN115964933A (zh) | 基于数字孪生的虚实训练装置构建方法 | |
JPWO2018211550A1 (ja) | 情報処理装置、情報処理システム及び情報処理方法 | |
CN205507686U (zh) | 一种具有虚拟现实控制功能的足部可穿戴装置 | |
CN111068257B (zh) | 一种上肢康复训练装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: Room 305, Building 4, Shandong Surveying, Mapping and Geographical Information Industry Base, No. 8999, Taoyuan Street, High-tech Zone, Weifang City, Shandong Province, 261061 Applicant after: Beige (Weifang) Intelligent Technology Co.,Ltd. Address before: Room 305, Building 4, Shandong Surveying, Mapping and Geographical Information Industry Base, No. 8999, Taoyuan Street, High-tech Zone, Weifang City, Shandong Province, 261061 Applicant before: Beihang gol (Weifang) intelligent robot Co.,Ltd. |
|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |