[发明专利]基于Leap Motion与VR相结合的手功能康复训练系统及其实现方法

权利要求书

1.一种基于Leap Motion与VR相结合的手功能康复训练系统，其特征在于，硬件组成部分包括：小臂支撑支架、Leap Motion传感器、VR头盔、计算机主机、音响设备和显示器，

所述Leap Motion传感器实现对手指关节的三维位置数据采集，所述VR头盔实现虚拟场景渲染，所述计算机主机实现数据处理与手功能康复评价；

所述小臂支撑支架的高度能调节，且上表面为曲面，用于支撑无法自主抬起肩部及肘关节的用户的手部，所述Leap Motion传感器对用户手部各关节点的运动实现捕获识别与精确追踪，所述VR头盔能构建任务式3D虚拟场景以增加康复训练的临场感和真实感，所述计算机主机将所述Leap Motion传感器获得的数据进行分析，并对3D虚拟场景中的虚拟手进行同步实时控制；以及

所述音响设备与所述计算机主机相连，为用户康复训练提供听觉反馈信息。

2.根据权利要求1所述的基于Leap Motion与VR相结合的手功能康复训练系统，其特征在于，所述Leap Motion传感器能放置于用户手部的下方或固定在VR头盔表面。

3.根据权利要求1所述的基于Leap Motion与VR相结合的手功能康复训练系统，其特征在于，所述虚拟现实人机交互部分能提供日常手势训练和控制能力提升两方面场景供用户选择，以训练用户手部空间定位能力及运动控制能力。

4.根据权利要求1所述的基于Leap Motion与VR相结合的手功能康复训练系统，其特征在于，所述手功能康复评价部分在用户完成一个训练过程后，系统便会给出游戏得分数据，同时定期给出康复训练效果评估结果，并生成康复报表。

5.一种基于Leap Motion与VR相结合的手功能康复训练系统的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，用户结合自身手部活动能力强弱选择合适的硬件安装方式，登陆康复训练软件系统；

S2，用户做出Leap Motion识别姿势，直到识别并跟踪到用户双手后，用户便可以通过3D虚拟场景中的虚拟手来控制操作界面进行相应菜单选择，进而完成场景选择及参数设置；

S3，用户进入手功能康复训练环节，根据当前训练场景中的文字和语音提示完成训练任务，并对本次训练进行评分；

S4，每完成一次训练任务后，系统会自动根据上次训练得分自适应调整包括下次训练场景的难度系数及训练时间长在内的参数；

S5，用户完成预先制定的所有康复训练任务后，系统自动汇总生成每次训练的时长、得分、康复评估信息并以报表或者曲线形式展示给用户，同时建立用户康复训练的电子档案，以辅助医师制定科学康复训练方案。