[实用新型]一种运动轨迹虚拟装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及虚拟现实装置领域，确切地说是指一种运动轨迹虚拟装置。 

背景技术

虚拟现实技术，又称虚拟实境技术，是利用计算机系统、感觉反馈装置及建模技术生成可直接施加于训练者的视觉、听觉和触觉感受，并在专业装备的辅助下，刺激人体对虚拟的环境或物体进行交互观察与控制的技术。 

虚拟现实技术主要包括3种技术构成：①三维计算机图形技术；②高清晰度及高更新速度的显示技术；③采用多功能传感器的交互式接口技术。借助这些特殊的呈现技术及输入装置，虚拟现实技术可以让使用者产生身临其境的感受。与传统康复设备相比，虚拟现实系统具有3个重要特征：沉浸性(immersion)、交互性(interaction)和构想性(imagination)，强调人在虚拟现实系统中的主导作用，使信息处理系使信息处理系统适合人体的需要，并与人的主观感觉相一致。 

目前，现有技术解决方案主要有：Gest-Irex Nancy情景互动式康复训练系统和Gest Cube互动立方。 

（1）Gest-Irex Nancy情景互动式康复训练系统 

采用技术：抠像技术； 

训练功能：上肢外展、腰部扭转、肘部闭链等进行训练； 

适用环境：专业康复训练场所； 

适应对象：老年康复。 

（2）Gest Cube互动立方 

采用技术：投影识别技术； 

训练功能：脑瘫患儿的趴卧、行走、踩踏、认知等趣味性康复训练； 

适用环境：干净、卫生、无菌的环境； 

适用对象：脑瘫儿童。 

现有技术解决方案主要有以下不足：1、提供训练的模式有限，不能精确针对单个关节进行训练；2、适用人群范围小，仅适合于老年康复及脑瘫儿童。 

实用新型内容

针对上述缺陷，本实用新型解决的技术问题在于提供一种运动轨迹虚拟装置，测量值中包含的误差相对固定，不存在人为因素，可以精确到具体单个关节的运动；使用范围广，不限于老年康复及脑瘫儿童。 

为了解决以上的技术问题，本实用新型提供的包括陀螺仪、加速度传感器、磁阻传感器、数据采集模块、MCU、通讯模块、电源管理模块以及计算机； 

所述陀螺仪与所述数据采集模块连接； 

所述加速度传感器与所述数据采集模块连接； 

所述磁阻传感器与所述数据采集模块连接； 

所述数据采集模块与所述MCU连接； 

所述MCU与所述通讯模块连接； 

所述通讯模块与计算机连接； 

所述电源管理模块分别与所述陀螺仪、加速度传感器、磁阻传感器、数据 采集模块、MCU和通讯模块连接。 

优选地，所述通讯模块为无线或有线通讯模块。 

优选地，所述通讯模块为蓝牙通讯模块。 

优选地，所述通讯模块为wifi通讯模块。 

本实用新型提供的运动轨迹虚拟装置，使用9轴传感器（3轴陀螺仪，3轴磁阻传感器，3轴加速度传感器），将传感器固定在被测的关节上，传感器随着关节活动而变化位置，测量出被测物体相对地球的姿态（欧拉角，四元素，旋转矩阵等数据），通过比较被测物起点的和运动终点的数据，得出被测物体摆动的相对空间角度数据，就能计算出佩戴传感器的关节在空间上各个平面上的活动角度和位置。测量值中包含的误差相对固定，不存在人为因素，测量时候只要把传感器随意安装在被测物体表面上，确保传感器不会与被测物之间产生相对位移即可，大大减低了安装难度和由于安装引起的测量误差。与现有技术相比，本实用新型提供的运动轨迹虚拟装置，测量值中包含的误差相对固定，不存在人为因素，可以精确到具体单个关节的运动；使用范围广，不限于老年康复及脑瘫儿童。 

附图说明

图1为本实用新型实施例中运动轨迹虚拟装置的结构框图。 

具体实施方式

为了本领域的技术人员能够更好地理解本实用新型所提供的技术方案，下面结合具体实施例进行阐述。 

请参见图1，该图为本实用新型实施例中运动轨迹虚拟装置的结构框图。 

本实用新型实施例提供的运动轨迹虚拟装置，包括陀螺仪1、加速度传感器2、磁阻传感器3、数据采集模块4、MCU5、通讯模块6以及电源管理模块7； 

陀螺仪1与数据采集模块4连接，用于实时反映当前的转动角速度； 

加速度传感器2与数据采集模块4连接，用于实时反映当前的加速度状态；