监测人体正立位姿态的检测装置的制作方法

本实用新型涉及检测领域，尤其涉及一种监测人体正立位姿态的检测装置。

背景技术：

高速旋转的物体的旋转轴，对于改变其方向的外力作用有趋向于垂直方向的倾向，而且，旋转物体在横向倾斜时，重力会向增加倾斜的方向作用，而轴则向垂直方向运动，就产生了摇头的运动(岁差运动)，当陀螺仪的陀螺旋转轴以水平轴旋转时，由于地球的旋转而受到铅直方向旋转力，陀螺的旋转体向水平面内的子午线方向产生岁差运动，当轴平行于子午线而静止时可加以应用在颈椎康复领域，患者通过运动进行训练过程中需要尽可能的保持身体正立，以保障运行训练达到需要的强度和幅度，而患者在运动过程中自己是无法感知身体的姿态是否正直，需要有治疗师在一旁观察并随时提醒或者协助纠正患者姿态，这种模式比较浪费治疗师资源。

技术实现要素：

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题设计了一种监测人体正立位姿态的检测装置。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

监测人体正立位姿态的检测装置，包括：

用于采集测量者身体实时数据的采集单元；

用于处理身体实时数据的数据处理单元，采集单元的信号端与数据处理单元的信号端连接；

用于语音提示测量者的语音单元，语音单元的信号端与数据处理单元的信号端连接。

进一步地，采集单元包括用于采集头部姿态数据的第一采集模块和用于采集躯干关节点数据的第二采集模块。

进一步地，第一采集模块为装备有角运动检测装置的虚拟现实设备，第二采集模块为光学动作捕捉设备。

进一步地，虚拟现实设备为vr眼镜。

本实用新型的有益效果在于：通过角运动检测装置与光学动作捕捉设备对被监测者进行正立位姿态的监测，保证被监测者在整个颈椎康复训练过程中处于正立位姿态，保障被监测者的训练标准性，以确保被监测者在颈椎康复训练的康复效果，避免康复效果受到监测者自身身体习惯的影响，角运动检测装置与光学动作捕捉设备增加了测量的准确性，被监测者也可以在本实用新型的帮助下独自完成颈椎康复训练，减少了专业治疗师的依赖性，有效的节约了大量的人力资源。

附图说明

图1是本实用新型监测人体正立位姿态的检测装置的示意图；

图2是本实用新型监测人体正立位姿态的检测装置中25个躯干关节点示意图；

图3是本实用新型监测人体正立位姿态的检测装置中人体基本剖面图；

附图中相应的标记：

0-脊柱基底，1-中脊柱，2-脖子，3-头，4-左肩，5-左肘部，6-左手腕，7-左手，8-右肩，9-右肘部，10-右手腕，11-右手，12-左臀部，13-左膝，14-左脚踝，15-左足，16-右臀部，17-右膝，18-右脚踝，19-右足，20-肩膀脊柱，21-左手尖，22-左拇指，23-右手尖，24-右拇指。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。

如图1所示，监测人体正立位姿态的检测装置，包括：

用于采集测量者身体实时数据的采集单元；

用于处理身体实时数据的数据处理单元，采集单元的信号端与数据处理单元的信号端连接；

用于语音提示测量者的语音单元，语音单元的信号端与数据处理单元的信号端连接。

采集单元包括用于采集头部姿态数据的第一采集模块和用于采集躯干关节点数据的第二采集模块。

第一采集模块为装备有角运动检测装置的虚拟现实设备，第二采集模块为光学动作捕捉设备。

虚拟现实设备为vr眼镜。

如图1、图2、图3所示，使用监测人体正立位姿态的检测装置的步骤是：

s1、被检测者将装备有角运动检测装置的vr眼镜穿戴在头部，并站立位于光学动作捕捉设备的数据采集区域内；

s2、角运动检测装置采集被检测者的头部姿态数据，光学动作捕捉设备采集被检测者的躯干关节点数据，包括25个躯干关节点的躯干关节点数据；

s3、数据处理单元根据数据时间戳对头部姿态数据和躯干关节点数据进行同步处理，同步处理后的头部姿态数据和躯干关节点数据进行异常值检测过滤和平滑化处理，并确定身体姿态是否处于正立位置；

s4、若被监测者身体姿态未处于正立位置，则通过语音单元给出相应的语音提示，提醒被监测者进行合适的调整以矫正姿态，包括：

当头部在两肩之间前方的距离大于8cm，语音提示为“请保持头部正直，不要前倾”，返回s2；

当头部在两肩之间前方的距离小于4cm，语音提示为“请保持头部正直，不要后仰”，返回s2；

当两肩之间在脊椎中点前方的距离大于2.5cm，语音提示为“请保持身体正直，不要前倾”，返回s2；

当两肩之间在脊椎中点后方的距离大于2cm。语音提示为“请保持身体正直，不要后仰”，返回s2；

当左肩和右肩之间的连线与矢状面的之间的夹角小于75°。语音提示为“请勿旋转躯干”，返回s2；

当左肩在右肩上方的距离大于1.5cm。若违反该限制，语音提示“左肩过高，请保持肩部水平”，返回s2；

当右肩在左肩上方的距离大于1.5cm。若违反该限制，语音提示为“右肩过高，请保持肩部水平”，返回s2；

当头部在左侧屈、右侧屈、左旋转、右旋转、前屈、后伸六个方向上的旋转角度任一项大于20°，语音提示为“请勿偏转头部”，返回s2。

进行身体姿态判断时，根据医学和解剖学定下人体的三个基本剖面如下：①经过用户脊椎中点且平行于地平面的平面为“横断面”；②经过用户脊椎中点，垂直于地平面且与用户身体朝向一致的平面为“矢状面”；③经过用户脊椎中点且垂直于上述两个平面的平面为“冠状面”，如图3所示。