一种实时检测人体运动时脊柱和四肢的设备的制作方法

本发明涉及AR设备技术领域，具体是一种实时检测人体运动时脊柱和四肢的设备。

背景技术：

增强现实技术(Augmented Reality，简称AR)，是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。这种技术1990年提出。随着随身电子产品CPU运算能力的提升，预期增强现实的用途将会越来越广。

瑜伽，不仅只是一套流行或时髦的健身运动这么简单。瑜伽是一个非常古老的能量知识修炼方法，集哲学、科学和艺术于一身。瑜伽的基础建立在古印度哲学上，数千年来，心理、生理和精神上的戒律已经成为印度文化中的一个重要组成部分。古代的瑜伽信徒发展了瑜伽体系，因为他们深信通过运动身体和调控呼吸，可以控制心智和情感，以及保持健康的身体。

在瑜伽教学过程中学员只能通过观察老师的动作进行学习，但是每个学员的练习位置基本固定，所以学员只能观察到老师一个角度的动作，这样不利于学员的学习，现在将AR技术引用在瑜伽教学领域，从而使得学员从一个位置可以看到老师多个角度的动作，从而提高学习效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种实时检测人体运动时脊柱和四肢的设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种实时检测人体运动时脊柱和四肢的设备，包括水平坐标板、竖直坐标板和控制终端，所述竖直坐标板垂直设置在水平坐标板内端部，所述水平坐标板和竖直坐标板的输出端都通过数据线电性连接控制终端，所述控制终端上无线连接有感应探头，通过感应探头可以获知人体相应部位的空间坐标，通过设置多个感应探头，从而由点到线构件整个身体脊椎和手臂的线条，以便实时监测老师在教学过程中手臂和脊椎的具体弯曲角度。

所述水平坐标板和竖直坐标板上设有用于检测感应探头投影与坐标板投影的投影坐标的检测模块。

所述水平坐标板上还设有用于获取老师不同角度姿态的摄像模块，摄像头与水平坐标板之间电性连接，这种可拆卸方式便于后期对摄像头的更换，摄像模块用于获取老师在教学时的外形特征。

所述控制终端上设有用于接收数据的处理器和与处理器电性连接的AR图像生成器，所述AR图像生成器的输出端电性连接AR显示屏，通过接收摄像模块获取老师多个角度的形象，进而通过AR图像生成器构件老师的AR模型，然后通过水平坐标板和竖直坐标板检测到的空间坐标，从而将感应探头检测的具体位置信息进行处理，从而构件脊椎和肢体的具体角度和曲线，这样学员就能通过AR显示屏观察到老师各个角度的教学姿势，以便学习提高学习效率

作为本发明进一步的方案：所述摄像模块包括设置在水平坐标板上端四个边角的摄像头。

作为本发明进一步的方案：所述摄像头与水平坐标板通过USB接口连接。

作为本发明进一步的方案：所述感应探头包括探头本体，所述探头本体上侧设有便于固定在人体的连接块，从而便于固定在人体具体部位，所述探头本体下侧设有信号发生块，所述信号发生块电性连接位于探头本体内部的蓄电池，感应探头上还设有与控制终端无线交互的无线模块，在实际使用时，通过连接块将探头本体设置在人体肢体和脊椎部分，从而完成对人体肢体和脊椎的标记。

作为本发明进一步的方案：所述连接块可以为母扣组件或魔术贴组件。

作为本发明进一步的方案：所述蓄电池为纽扣电池。

作为本发明进一步的方案：所述水平坐标板上还设有用于检测人体着力信息的压力检测块，所述压力检测块包括平铺在水平坐标板上表面且与之电性连接的压力检测垫，压力检测垫由多个横纵交错的数据线构成，每根数据线上都设有若干个等间距设置的压力传感器，这样在检测到压力的同时还能构建出产生压力的形状，比如：单独脚踩时，控制终端会获得脚部图样，这样就能直观的帮助学员看出老师着力的虚实，进一步提高了学员的学习效率。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明将现有的教学和AR设备有机结合，通过水平坐标板、竖直坐标板与感应探头结构获取人体肢体和脊椎具体的动作，通过摄像模块从多个角度获取教学者的图样，再通过AR图像生成器构件老师的AR模型，所述AR图像生成器的输出端电性连接AR显示屏，从而将构建的AR图像和人体肢体和脊椎具体的动作结合，直观的展示了老师的教学形态，消除了现有教学存在死角的弊端，另外装置在所述水平坐标板上还设有用于检测人体着力信息的压力检测块，这样就能直观的帮助学员看出老师着力的虚实，进一步提高了学员的学习效率，实用性强。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图。

图2为本发明中感应探头的结构示意图。

图3为本发明实施例2的结构示意图。

其中：水平坐标板1、竖直坐标板2、控制终端3、AR显示屏301、感应探头4、信号发生块401、蓄电池402、连接块403、探头本体404、摄像头5、压力检测块6。

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。

实施例1

请参阅图1～3，本发明实施例中，一种实时检测人体运动时脊柱和四肢的设备，包括水平坐标板1、竖直坐标板2和控制终端3，所述竖直坐标板2垂直设置在水平坐标板1内端部，所述水平坐标板1和竖直坐标板2的输出端都通过数据线电性连接控制终端3，所述控制终端3上无线连接有感应探头4，通过感应探头4可以获知人体相应部位的空间坐标，通过设置多个感应探头4，从而由点到线构件整个身体脊椎和手臂的线条，以便实时监测老师在教学过程中手臂和脊椎的具体弯曲角度。

所述感应探头4包括探头本体404，所述探头本体404上侧设有便于固定在人体的连接块403，这里的连接块403可以为母扣组件或魔术贴组件，从而便于固定在人体具体部位，所述探头本体404下侧设有信号发生块401，所述信号发生块401电性连接位于探头本体404内部的蓄电池402，蓄电池402为纽扣电池，感应探头4上还设有与控制终端3无线交互的无线模块，在实际使用时，通过连接块403将探头本体404设置在人体肢体和脊椎部分，从而完成对人体肢体和脊椎的标记。

所述水平坐标板1和竖直坐标板2上设有用于检测感应探头4投影与坐标板投影的投影坐标的检测模块，在竖直坐标板2上的投影坐标为Z，在水平坐标板1上的投影坐标为XY，这样就在水平坐标板1和竖直坐标板2之间构成了一个完整的坐标系，并且将老师的手臂和脊椎运动数据进行准确的检测。

所述水平坐标板1上还设有用于获取老师不同角度姿态的摄像模块，摄像模块包括设置在水平坐标板1上端四个边角的摄像头5，摄像头5与水平坐标板1之间电性连接，所述摄像头5与水平坐标板1通过USB接口连接，这种可拆卸方式便于后期对摄像头的更换，摄像模块用于获取老师在教学时的外形特征。水平坐标板

所述控制终端3上设有用于接收数据的处理器和与处理器电性连接的AR图像生成器，所述AR图像生成器的输出端电性连接AR显示屏301，通过接收摄像模块获取老师多个角度的形象，进而通过AR图像生成器构件老师的AR模型，然后通过水平坐标板1和竖直坐标板2检测到的空间坐标，从而将感应探头4检测的具体位置信息进行处理，从而构件脊椎和肢体的具体角度和曲线，这样学员就能通过AR显示屏301观察到老师各个角度的教学姿势，以便学习提高学习效率

实施例2

与实施例1相区别的是：所述水平坐标板1上还设有用于检测人体着力信息的压力检测块6，所述压力检测块6包括平铺在水平坐标板1上表面且与之电性连接的压力检测垫，压力检测垫由多个横纵交错的数据线构成，每根数据线上都设有若干个等间距设置的压力传感器，这样在检测到压力的同时还能构建出产生压力的形状，比如：单独脚踩时，控制终端会获得脚部图样，这样就能直观的帮助学员看出老师着力的虚实，进一步提高了学员的学习效率。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。