CN211264558U - 一种基于vr技术的军事飞行员口颌心理应激训练系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供的一种基于VR技术的军事飞行员口颌心理应激训练系统，相较于现有模式，该方案针对的是飞行员在面对军事飞行实战场景时，口颌系统实时收集当前飞行员的心理应激，并对上述心理应激进行分析，得出当前飞行员的口颌系统健康质量，以及针对口颌系统健康质量做出相对应的康复方案，采用VR技术，构建高仿真、沉浸式、交互性及想象性心理训练系统，并采用该系统综合评价心理应激对口颌系统的负性影响途径及其内在的调控机制，提高飞行员在高应激环境中保持沉着、冷静、理智的品质，以及在高应激环境中保持有效的操作技能，从而有利于未来作战；准确分析飞行员口颌系统健康质量，以及针对该口颌系统健康质量，做出相对应的康复策略。

Description

一种基于VR技术的军事飞行员口颌心理应激训练系统

技术领域

本实用新型涉及VR技术领域，特别是涉及一种基于VR技术的军事飞行员口颌心理应激训练系统。

背景技术

飞行员作为军队中的特殊群体，在保卫国家领空安全方面具有不可替代的作用，飞行员需要经常面对各种突发性事件，例如，空中险情、灾难性事件、以及未来战争的残酷性与复杂性，上述突发事件均可诱发飞行员异常心理应激反应。研究显示，心理应激损伤会对飞行员的心身造成严重伤害，使飞行员难以高质量、高效率地完成各种任务，从某种意义上说，飞行员的心理应激损伤比飞机技术上的欠缺对飞行安全的潜在危险更大，然而，目前国内对飞行员心理应激方面的研究大多集中在军事应激对心身的影响，缺少对提高心理应激能力的训练，以及与提高心理应激能力关系统工具的研究。因此，借助现代高科技手段从视觉、听觉、触觉等多方面模拟各种军事飞行及实战场面，对军事飞行员进行心理素质训练，是提升飞行员心理素质和增强空军战斗力的重要途径。

口颌系统是心理应激作用的靶点，心理应激可导致咀嚼肌及颈椎功能紊乱，颞下颌关节紊乱病、磨牙症及牙周病等，患者临床症状表现为颌面部及颈肩部肌肉酸困、疼痛，张闭口及颈部活动受限，不自主紧咬牙或夜磨牙，头痛、头晕，牙齿磨损，牙龈出血及牙周病等。调查结果显示，军事飞行员存在不自主紧咬牙、夜磨牙、颌面部酸困，下颌运动受限等口颌系统功能紊乱症状，且牙龈炎及牙周病是飞行人员口腔常见病、多发病；飞行员颈腰疾病发生率高达45.2％，战斗机飞行员头痛发生率高达10.06％，其中紧张性头痛占90.5％。上述调查数据提示，心理应激可能通过其对口颌系统的负性影响导致军事飞行员出现口颌系统功能紊乱。因此，利用高仿真的心理应激训练系统，综合评价心理应激对口颌系统的负性影响途径及内在调控机制，将为提高飞行员口颌系统健康质量及康复策略提供重要资料及解决策略。

综上所述，现有技术的技术问题为没有一种可靠的方案或系统，以对提高飞行员心理素质和增强空军战斗力无法提供有效帮助。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种基于VR技术的军事飞行员口颌心理应激训练系统，以提升飞行员心理素质和增强空军战斗力。具体技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种基于VR技术的军事飞行员口颌心理应激训练系统，包括：操作杆、控制器、显示器、VR生成装置、无线表面肌电传感器；

所述控制器分别连接所述显示器、所述VR生成装置、所述无线表面肌电传感器、所述操作杆；

所述无线表面肌电传感器用于感测人体肌肉的肌肉电信号，其中，所述肌肉电信号包括人体左右侧咬肌的肌肉电信号、人体左右侧胸锁乳突肌的肌肉电信号、人体左右侧斜方肌的肌肉电信号中的至少一种；

所述控制器用于接收所述无线表面肌电传感器感测的肌肉电信号，并将所述肌肉电信号传输至所述显示器，所述显示器显示肌肉电信号；

所述VR生成装置用于生成与飞行训练的虚拟场景，并将所述虚拟场景呈现给用户；

所述操作杆用于将用户的操作动作反馈至所述VR生成装置，所述VR生成装置根据所述操作动作向用户展现与所述操作动作对应的场景。

可选的，包括第一无线表面肌电传感器、第二无线表面肌电传感器、第三无线表面肌电传感器，所述控制器分别连接所述第一无线表面肌电传感器、所述第二无线表面肌电传感器、所述第三无线表面肌电传感器；

所述第一无线表面肌电传感器用于感测所述人体左右侧咬肌的肌肉电信号；所述第二无线表面肌电传感器用于感测人体左右侧胸锁乳突肌的肌肉电信号；所述第三无线表面肌电传感器用于感测人体左右侧斜方肌的肌肉电信号。

可选的，所述VR生成装置包括：场景构建单元、显示单元；

所述构建单元用于构建训练场景以及控制场景；所述显示单元用于显示所述训练场景以及所述控制场景。

可选的，所述训练场景包括战场场景、伤亡场景、险情场景、坠毁场景中的任一种；所述控制场景包括：飞行仪表盘、飞行控制系统、座舱窗、指示器、速度、飞行高度。

8.根据权利要求1所述的基于VR技术的军事飞行员口颌心理应激训练系统，其特征在于，与所述控制连接的有存储器，所述存储器用于存储所述肌肉电信号。

可选的，还包括双面胶，所述双面胶粘接在所述无线表面肌电传感器外侧，所述双面胶用于将所述无线表面肌电传感器粘接在用户皮肤上。

可选的，还包括数据处理模块，所述数据处理模块集成在所述控制器上，所述数据处理模块用于将所述肌肉电信号转换成数字信号，并将所述数字信号传输至显示器，所述显示器显示所述数字信号。

本实用新型实施例提供的一种基于VR技术的军事飞行员口颌心理应激训练系统，相较于现有模式，本实用新型的技术方案针对的是飞行员在面对军事飞行实战场景时，口颌系统实时收集当前飞行员的心理应激，并对上述心理应激进行分析，得出当前飞行员的口颌系统健康质量，以及针对口颌系统健康质量做出相对应的康复方案，本实用新型实施例的技术方案采用VR技术，构建高仿真、沉浸式、交互性及想象性心理训练系统，并采用该系统综合评价心理应激对口颌系统的负性影响途径及其内在的调控机制，一方面提高飞行员在高应激环境中保持沉着、冷静、理智的品质，以及在高应激环境中保持有效的操作技能，从而有利于未来作战；另一方面准确分析飞行员口颌系统健康质量，以及针对该口颌系统健康质量，做出相对应的康复策略。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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。

图1为本实用新型实施例提供的一种基于VR技术的军事飞行员口颌心理应激训练系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的受试者处于下颌姿势位(静息位)时，双侧咬肌、胸锁乳突肌及斜方肌肌电值；

图3为本实用新型实施例提供的受试者处于牙尖交错位(最大紧咬位)时，双侧咬肌、胸锁乳突肌及斜方肌肌电值；

图4为本实用新型实施例提供的受试者处于右侧最大紧咬位时，双侧咬肌、胸锁乳突肌及斜方肌肌电值；

图5为本实用新型实施例提供的受试者处于左侧最大紧咬位时，双侧咬肌、胸锁乳突肌及斜方肌肌电值；

图6为本实用新型实施例提供的受试者处于右侧最大转头位时，双侧咬肌、胸锁乳突肌及斜方肌肌电值；

图7为本实用新型实施例提供的受试者处于左侧最大转头位时，双侧咬肌、胸锁乳突肌及斜方肌肌电值；

图8为本实用新型实施例提供的受试者处于抬头位时，双侧咬肌、胸锁乳突肌及斜方肌肌电值；

图9为本实用新型实施例提供的受试者处于低头位时，双侧咬肌、胸锁乳突肌及斜方肌肌电值；

图10为本实用新型实施例提供另一种基于VR技术的军事飞行员口颌心理应激训练系统的结构示意图；

图11为本实用新型实施例提供的基于VR技术的军事飞行员口颌心理应激训练系统的模块链接图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行描述。

为了提升飞行员心理素质和增强空军战斗力，本实用新型实施例提供了一种基于VR技术的军事飞行员口颌心理应激训练系统。

实施例1

请参见图1、图2，本实用新型实施例所提供的本实用新型实施例提供了一种基于VR技术的军事飞行员口颌心理应激训练系统，包括：操作杆1、控制器2、显示器3、VR生成装置4、无线表面肌电传感器5；

所述控制器2分别连接所述显示器3、所述VR生成装置4、所述无线表面肌电传感器5、所述操作杆1；

所述无线表面肌电传感器5用于感测人体肌肉的肌肉电信号，其中，所述肌肉电信号包括人体左右侧咬肌的肌肉电信号、人体左右侧胸锁乳突肌的肌肉电信号、人体左右侧斜方肌的肌肉电信号中的至少一种；

所述控制器2用于接收所述无线表面肌电传感器5感测的肌肉电信号，并将所述肌肉电信号传输至所述显示器3，所述显示器3显示肌肉电信号；

所述VR生成装置4用于生成与飞行训练的虚拟场景，并将所述虚拟场景呈现给用户；

所述操作杆1用于将用户的操作动作反馈至所述VR生成装置4，所述VR生成装置4根据所述操作动作向用户展现与所述操作动作对应的场景。

需要说明的是，在本实用新型实施例中，基于VR技术的军事飞行员口颌心理应激训练系统包括三个方面，第一方面为开发与构建基于VR技术的军事飞行员心理应激训练系统；第二方面为利用无线表面肌电传感器5对人体预设肌肉进行监测，并收集预设肌肉所对应的肌肉电信号，第三方面为根据肌肉电信号分析被检测飞行员的口颌系统的负性影响。

具体的，开发与构建基于VR技术的军事飞行员心理应激训练系统，可以理解的是，VR技术作为成熟的现有技术，在本实用新型实施例中可以直接应用，以VR技术为基础，通过三维建模、贴图并渲染开发航空三维场景模型，采用现有的软件Unity 3D引擎，构建5类军事飞行员心理应激场景，上述心里应激场景包括：战场、伤亡、暴力、空中险情、坠毁事故，利用三维仿真技术、高逼真情景还原技术、3D偏振技术手段，实现上述场景视觉、听觉、触觉仿真再现，可以理解的是，再本实用新型实施例中，仅需获取到与战场、伤亡、暴力、空中险情、坠毁事故相关的场景信息，即可利用上述现有的三维仿真技术、高逼真情景还原技术、3D偏振技术手段实现本实用新型为飞行员提供逼真的场景视觉、听觉、触觉仿真的效果，本实用新型实施例不对其进行限定。

具体的，在开发与构建基于VR技术的军事飞行员心理应激训练系统时，包括：训练场景、场景元素构建、实时VR生成和显示构建；

进一步的，上述训练场景包括：战场VR场景构建、伤亡VR场景构建、暴力VR场景构建、空中险情VR场景构建、坠毁事故VR场景构建；

需要说明的是，战场VR场景构建包括：战场上出现的爆炸场景、枪战场景、枪击场景，群体性的人员伤亡场景，群体性的人员伤亡场景中，不特写某个伤亡者的局部情况；

伤亡VR场景构建包括：战场中单独个体的死伤场景，可精确查看死伤场景的细节；

暴力VR场景构建包括：包括使用非正常手段伤害个体或建筑物的场景；

空中险情VR场景构建包括：战斗机正常飞行中突然出现的失速，并从高空急剧下降、战斗机正常飞行中被雷电击中导致控制系统失灵、飞行员驾驶战斗机钻桥洞或建筑物狭缝、双机对头或双机危险接近以及空战中出现的敌机逼近、战斗机被导弹锁定或击中等危险情境。

坠毁事故VR场景构建包括：战斗机与其他飞行器相撞；驾驶员驾驶战斗机撞向高层建筑、山脉、居民区导致发生爆炸、驾驶员驾驶战斗机落水或解体等造成重大伤亡的飞行事故的场景。

进一步的，场景元素构建包括：飞行器设备场景构建、HUD虚拟参数面板场景构建、空中场景构建、特效场景构建、敌军场景构建、地面场景构建、驾驶员第一视角场景构建。

需要说明的是，飞行器设备场景构建包括：开发用于飞行模拟训练机场景，例如歼7、歼8、歼10或苏27。在非涉密的状况下，根据真实的状况来制作战斗机驾驶舱模拟实景内容。包括飞行仪表盘显示系统、飞行控制系统、飞行座椅、飞行头盔(内视角)和座舱窗等，通过3DMax技术进行战斗机的建模，包括对战斗机内舱的精准建模、制作材质贴图等工作以完成战斗机的建模。

HUD虚拟参数面板场景构建包括：在VR显示装置中全息显示飞行仪表盘数据，飞行仪表盘数据包括：飞行高度、速度、姿态、飞行指引仪指示器、速度计等参数。在VR显示装置中全息显示飞行仪表盘数据有利于协助飞行训练人员快速了解飞行信息，并根据飞行信息做出与飞行信息对应的决策。

空中场景构建包括：利用虚拟引擎模拟航空场景，开发虚拟粒子特效，模拟大气中的可视环境，包含大气场景、光照场景、云层场景。

特效场景构建包括：利用粒子光影技术制作飞行训练中所产生的特效，例如云层、凝结尾迹、太阳光照辉光、爆炸和摩擦碎片。

敌军场景构建包括：地面的模拟敌军或空中的模拟敌军。包括敌方战斗机，运输机、轰炸机、军舰、对空导弹或其他地面作战单位。

地面场景构建包括：地形、环境、建筑设施。地面的场景开发有山地、农田、城市、道路、海洋以及地面作战单位。

驾驶员第一视角场景构建包括：飞行员坐在机舱中进行应激训练时，在VR显示装置中不显示驾驶员驾驶的战斗机的整个轮廓，显示敌机轮廓，VR显示装置采用座舱内视角，并悬空产生全息HUD虚拟参数，以方便训练人员实时获取飞行数据。

进一步的，实时VR生成和显示构建包括：消隐技术、细节层次技术、实例技术、单元分割技术、粒子技术、飞行碰撞检测技术、Unity3D实现VR技术；

需要说明的是，消隐技术：虚拟世界中的物体经建模、光照、阴影等处理之后，还要确定虚拟物体的哪些边和面是可见的，以便最后产生的图形只显示那些可见的边和面。消隐就是要运用某种算法把物体上看不见的线或而从画面中消去或者用虚线画出。为消去隐藏面，要把每一个组成物体的而与每一个不透明面进行遮蔽判断，把可见的或部分可见的与不可见的或部分不可见的区别开来，最后绘出那些可见面或面的可见部分，这样就可得到经过消隐处理的立体图；

细节层次技术：细节层次模型是指对同一个场景或场景中的物体，使用具有不同细节的描述方法得到一组模型，供绘制时选择使用。为三维场景库模型设立多细节层次描述并利用视点与物体的距离及屏幕覆盖的区域来控不同细节层次的切换是降低场景复杂度的一个十分有效的方法；

实例技术：当三维复杂场景中具有多个几何形状相同但位置不同的物体时，可采用实例技术，例如场景中许多树，之间差别仅限于位置、大小、方向不同，如果把每棵树放入内存，将造成极大的资源浪费。所以，可以采用内存实例的方法，相同的树木只在内存中存放一份实例，将一个树进行平移、旋转、缩放之后得到所有相同结构的树木，因而大大节约了内存空间；

单元分割技术：将仿真环境模型分割成较小的环境模型单元称为模型单元分割，分割后，只有在当前模型中的环境模型对象被渲染，可极大减少模型复杂程度。如对对大地形模型和建筑模型分割。对于某些规整的模型，分割容易自动实现。而对于那些完成后一般不再轻易变化的建筑模型，分割能在预先计算阶段离线完成。

粒子技术：是一组分散的微小物体集合，其中这些微小物体按照某种算法运动，实际应用包括模拟火焰、烟雾、爆炸、流水、树木、旋转星系和其它的一些自然现象。在利用粒子系统方法进行模拟的过程中，对于粒子经过相同的算法处理自然会产生规律性的结果，为了解决这个问题，避免过分的规则性，在绝大多数建模和粒子处理过程中要引进“随机处理方法”。在计算每一帧时，一般要进行以下的处理步骤：(a)在这一帧期间产生一定数量的新粒子；(b)为每一个新诞生的粒子分配初始特性(如颜色、位置、初始速度、大小等)；(c)遍历粒子，将所有到达生命周期的粒子除去；(d)对保留的粒子根据运动规则进行运动计算；(e)渲染粒子。

Unity3D实现VR技术：(a)搭建场景：创建一个可视化、可交互、脚本驱动的虚拟现实环境；(b)立体渲染：用两个相机渲染场景分别表示用户的左右眼，然后通过虚拟现实头显的透镜，这两幅图片被重合在一起，从而形成清晰且具有深度视觉的场景；(c)头部追踪：通过捕获虚拟现实头显的位置和转向来改变虚拟世界中相机的位置和转向。其中的重要参数指标为：三维坐标系统，网格、多边形、顶点模型，转换矩阵，相机、透视图、视口、投影，立体渲染，偏振式3D成像。

飞行碰撞检测技术：碰撞检测算法的效率直接影响到各类应用的实时性，特别是在大场景中的应用，由于周围场景的物体和运动的物体比较多，需要反复地进行大量物体间的碰撞检测，快速的碰撞检测算法是实现这种应用的一个非常重要的关键技术。由于飞机在实际飞行中必然存在碰撞问题，在虚拟现实仿真系统中就不可避免地要增加碰撞检测功能，避免虚拟环境中飞机穿透地形飞行等非正常情况的发生，使虚拟现实系统具有更高的真实感。在进行大规模虚拟环境仿真时，碰撞检测的时间开销很大，为了不影响虚拟环境的实时性，引入了一个判断，可以根据所引入的DEM数据的最大高程值来判断飞机飞行到某一指定高度时开始进行碰撞检测，避免计算机进行不必要的计算开销。由于飞机的形体复杂，在传统的算法中融入边界限定思想，只对飞机的几个边界点进行检测，既减小了计算误差又保证了一定的精度。

具体的，本实用新型实施例提供了一种基于VR技术的军事飞行员口颌心理应激训练系统，相较于现有模式，本实用新型的技术方案针对的是飞行员在面对军事飞行实战场景时，口颌系统实时收集当前飞行员的心理应激，并对上述心理应激进行分析，得出当前飞行员的口颌系统健康质量，以及针对口颌系统健康质量做出相对应的康复方案，本实用新型实施例的技术方案采用VR技术，构建高仿真、沉浸式、交互性及想象性心理训练系统，并采用该系统综合评价心理应激对口颌系统的负性影响途径及其内在的调控机制，一方面提高飞行员在高应激环境中保持沉着、冷静、理智的品质，以及在高应激环境中保持有效的操作技能，从而有利于未来作战；另一方面准确分析飞行员口颌系统健康质量，以及针对该口颌系统健康质量，做出相对应的康复策略。

实施例2

进一步的，包括第一无线表面肌电传感器6、第二无线表面肌电传感器7、第三无线表面肌电传感器8，所述控制器2分别连接所述第一无线表面肌电传感器6、所述第二无线表面肌电传感器7、所述第三无线表面肌电传感器8；

所述第一无线表面肌电传感器6用于感测所述人体左右侧咬肌的肌肉电信号；所述第二无线表面肌电传感器7用于感测人体左右侧胸锁乳突肌的肌肉电信号；所述第三无线表面肌电传感器8用于感测人体左右侧斜方肌的肌肉电信号。

进一步的，所述VR生成装置4包括：场景构建单元9、显示单元10；

所述构建单元用于构建训练场景以及控制场景；所述显示单元10用于显示所述训练场景以及所述控制场景。

进一步的，所述训练场景包括战场场景、伤亡场景、险情场景、坠毁场景中的任一种；所述控制场景包括：飞行仪表盘、飞行控制系统、座舱窗、指示器、速度、飞行高度。

进一步的，与所述控制连接的有存储器11，所述存储器11用于存储所述肌肉电信号。

进一步的，还包括双面胶12，所述双面胶12粘接在所述无线表面肌电传感器5外侧，所述双面胶12用于将所述无线表面肌电传感器5粘接在用户皮肤上。

进一步的，还包括数据处理模块13，所述数据处理模块13集成在所述控制器2上，所述数据处理模块13用于将所述肌肉电信号转换成数字信号，并将所述数字信号传输至显示器3，所述显示器3显示所述数字信号。

具体的，本实用新型实施例提供了一种基于VR技术的军事飞行员口颌心理应激训练系统，相较于现有模式，本实用新型的技术方案针对的是飞行员在面对军事飞行实战场景时，口颌系统实时收集当前飞行员的心理应激，并对上述心理应激进行分析，得出当前飞行员的口颌系统健康质量，以及针对口颌系统健康质量做出相对应的康复方案，本实用新型实施例的技术方案采用VR技术，构建高仿真、沉浸式、交互性及想象性心理训练系统，并采用该系统综合评价心理应激对口颌系统的负性影响途径及其内在的调控机制，一方面提高飞行员在高应激环境中保持沉着、冷静、理智的品质，以及在高应激环境中保持有效的操作技能，从而有利于未来作战；另一方面准确分析飞行员口颌系统健康质量，以及针对该口颌系统健康质量，做出相对应的康复策略。

实施例3

本实用新型实施例利用实验以及实验数据对上述实施例1与实施例2进行具体说明。

在本实用新型实施例中，采集志愿者口颌系统功能指标基线数据后按照实验模式对上述实验组及对照组学生进行连续3天的VR体验，每次体验过程中及体验结束后分别检测下述口颌系统功能指标,包括咀嚼肌-肩颈肌功能及感觉、下颌运动及颈肩运动功能、咬合功能及夜磨牙评估、牙周代谢功能及头痛、头晕症状评价。统计分析应激组及对照组不同时间点上述检测指标较基线值的变化以及两组间的差异。

具体实验的测试结果请参见图1-图8.

在VR军事飞行应激(以下简称应激)前、后，嘱受试者进行口腔功能运动以及头颈部功能运动，记录受试者双侧咬肌、胸锁乳突肌及斜方肌肌电活动的变化。

请参见图2，图2为受试者处于下颌姿势位(静息位)时，双侧咬肌、胸锁乳突肌及斜方肌肌电值；结果显示：应激后，受试者处于下颌姿势位(静息位)时，上述三组肌肉肌电活动均不明显，且与应激前无显著差异。

请参见图3，图3为受试者处于牙尖交错位(最大紧咬位)时，双侧咬肌、胸锁乳突肌及斜方肌肌电值。应激后，受试者处于牙尖交错位(最大紧咬位)时，双侧咬肌、双侧胸锁乳突肌肌电值较应激前显著增高，而双侧斜方肌肌电值在应激前后无显著差异。

请参见图4，图4为受试者处于右侧最大紧咬位时，双侧咬肌、胸锁乳突肌及斜方肌肌电值。应激后，受试者处于右侧最大紧咬位时，双侧咬肌、左侧胸锁乳突肌肌电值较应激前显著增高，而右侧胸锁乳突肌、双侧斜方肌肌电值在应激前后无显著差异。

请参见图5，图5为受试者处于左侧最大紧咬位时，双侧咬肌、胸锁乳突肌及斜方肌肌电值。应激后，受试者处于左侧最大紧咬位时，双侧咬肌、右侧胸锁乳突肌肌电值较应激前显著增高，而左侧胸锁乳突肌、双侧斜方肌肌电值在应激前后无显著差异。

请参见图6，图6为受试者处于右侧最大转头位时，双侧咬肌、胸锁乳突肌及斜方肌肌电值。应激后，受试者处于右侧最大转头位时，双侧斜方肌、双侧胸锁乳突肌肌电值较应激前显著增高，而双侧咬肌肌电值在应激前后无显著差异。

请参见图7，图7为受试者处于左侧最大转头位时，双侧咬肌、胸锁乳突肌及斜方肌肌电值。应激后，受试者处于左侧最大转头位时，右侧斜方肌、右侧胸锁乳突肌肌电值较应激前显著增高，而双侧咬肌、左侧斜方肌及左侧胸锁乳突肌肌电值在应激前后无显著差异。

请参见图8，图8为受试者处于抬头位时，双侧咬肌、胸锁乳突肌及斜方肌肌电值。应激后，受试者处于最大抬头位或低头位时，双侧斜方肌、双侧胸锁乳突肌肌电值较应激前显著增高，而双侧咬肌肌电值在应激前后无显著差异。

请参见图9，图9为受试者处于低头位时，双侧咬肌、胸锁乳突肌及斜方肌肌电值。应激后，受试者处于最大抬头位或低头位时，双侧斜方肌、双侧胸锁乳突肌肌电值较应激前显著增高，而双侧咬肌肌电值在应激前后无显著差异。

上述结果表明，我们构建的VR军事飞行应激可造成受试者在口腔功能运动以及头部功能活动时，相关肌肉肌电活动异常增高以及肌肉功能的亢进，一方面表明我们以成功构建出可引起口腔、肩颈部肌肉应激反应的VR应激训练系统，未来我们可将该系统用于飞行员的心理训练，从而提升飞行员对抗军事飞行应激的能力；另一方面表明头颈部肌肉确实是军事飞行应激的潜在损伤靶点，因此该系统可为提升飞行员口颌系统健康质量及康复策略提供重要研究平台。

实施例4

本实用新型实施例中，在上述实施例1-实施例3的基础上，我们对为实现本实用新型实施例提供的基于VR技术的军事飞行员口颌心理应激训练系统的设备进行选择，本专利的是通过VR飞行模拟和硬件测试传感器共同构建虚拟现实技术的军事飞行员口颌心理应激训练系统。其中硬件传感器采用口颌系统无线肌电传感测试设备。

口颌关节科现有表面肌电设备为湿电极有线连接。在使用中需要四组湿电极和一个共享参考电极通过有线连接方式在电磁室对被测者的表面肌电数据进行读取。实际使用中操作连线较多，操作复杂，空间局促，易使被测者紧张，影响测试结果。在此基础上提出无线表面肌电传感方案需求：

使用八个带有干电极传感器模块，通过双面胶12带贴合至口颌上下以及肩部四组肌肉上，通过无线方式将表面肌电数据实时传输至电脑或智能终端。

上位机工具包括：数值解析、显示，数据保存，上述各个功能的实现均基于MATLAB。

上述无线表面肌电传感器5的功能包括：充电、时钟同步、电源转换、串口数据通信、肌电传感模块一拖八槽位，上述的各功能采用现有的无线表面肌电传感器5即可实现，本实用新型实施例不对其进行限定。

本实用新型实施例提供的一种基于VR技术的军事飞行员口颌心理应激训练系统，相较于现有模式，本实用新型的技术方案针对的是飞行员在面对军事飞行实战场景时，口颌系统实时收集当前飞行员的心理应激，并对上述心理应激进行分析，得出当前飞行员的口颌系统健康质量，以及针对口颌系统健康质量做出相对应的康复方案，本实用新型实施例的技术方案采用VR技术，构建高仿真、沉浸式、交互性及想象性心理训练系统，并采用该系统综合评价心理应激对口颌系统的负性影响途径及其内在的调控机制，一方面提高飞行员在高应激环境中保持沉着、冷静、理智的品质，以及在高应激环境中保持有效的操作技能，从而有利于未来作战；另一方面准确分析飞行员口颌系统健康质量，以及针对该口颌系统健康质量，做出相对应的康复策略。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于VR技术的军事飞行员口颌心理应激训练系统，其特征在于，包括：操作杆、控制器、显示器、VR生成装置、无线表面肌电传感器；

所述控制器分别连接所述显示器、所述VR生成装置、所述无线表面肌电传感器、所述操作杆；

所述无线表面肌电传感器用于感测人体肌肉的肌肉电信号，其中，所述肌肉电信号包括人体左右侧咬肌的肌肉电信号、人体左右侧胸锁乳突肌的肌肉电信号、人体左右侧斜方肌的肌肉电信号中的至少一种；

所述控制器用于接收所述无线表面肌电传感器感测的肌肉电信号，并将所述肌肉电信号传输至所述显示器，所述显示器显示肌肉电信号；

所述VR生成装置用于生成与飞行训练的虚拟场景，并将所述虚拟场景呈现给用户；

所述操作杆用于将用户的操作动作反馈至所述VR生成装置，所述VR生成装置根据所述操作动作向用户展现与所述操作动作对应的场景。

2.根据权利要求1所述的基于VR技术的军事飞行员口颌心理应激训练系统，其特征在于，包括第一无线表面肌电传感器、第二无线表面肌电传感器、第三无线表面肌电传感器，所述控制器分别连接所述第一无线表面肌电传感器、所述第二无线表面肌电传感器、所述第三无线表面肌电传感器；

所述第一无线表面肌电传感器用于感测所述人体左右侧咬肌的肌肉电信号；所述第二无线表面肌电传感器用于感测人体左右侧胸锁乳突肌的肌肉电信号；所述第三无线表面肌电传感器用于感测人体左右侧斜方肌的肌肉电信号。

3.根据权利要求1所述的基于VR技术的军事飞行员口颌心理应激训练系统，其特征在于，所述VR生成装置包括：场景构建单元、显示单元；

所述构建单元用于构建训练场景以及控制场景；所述显示单元用于显示所述训练场景以及所述控制场景。

4.根据权利要求3所述的基于VR技术的军事飞行员口颌心理应激训练系统，其特征在于，所述训练场景包括战场场景、伤亡场景、险情场景、坠毁场景中的任一种；所述控制场景包括：飞行仪表盘、飞行控制系统、座舱窗、指示器、速度、飞行高度。

5.根据权利要求1所述的基于VR技术的军事飞行员口颌心理应激训练系统，其特征在于，与所述控制连接的有存储器，所述存储器用于存储所述肌肉电信号。

6.根据权利要求1所述的基于VR技术的军事飞行员口颌心理应激训练系统，其特征在于，还包括双面胶，所述双面胶粘接在所述无线表面肌电传感器外侧，所述双面胶用于将所述无线表面肌电传感器粘接在用户皮肤上。

7.根据权利要求1所述的基于VR技术的军事飞行员口颌心理应激训练系统，其特征在于，还包括数据处理模块，所述数据处理模块集成在所述控制器上，所述数据处理模块用于将所述肌肉电信号转换成数字信号，并将所述数字信号传输至显示器，所述显示器显示所述数字信号。

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