一种运动反馈干预系统的动感单车

本发明涉及虚拟现实抑郁障碍生物信息反馈干预领域，特别是涉及一种运动反馈干预系统的动感单车。

背景技术：

1、随着时代的发展，抑郁障碍已经逐渐成为危害人们健康的主要疾病，其是新的医学模式的经典，无论是从病因学、临床学还是治疗学，抑郁障碍都是生物、心理、社会模式的典范，因此在对抑郁障碍进行干预时要强调全面的、整体的考虑。

2、当前抑郁症等精神异常的临床诊断主要依据病史、访谈、观察、量表填写、问卷评估的方式进行，并使用多导生理仪采集患者的生理反应进行辅助诊断。上述检测方法，依赖医生的主观经验，并受周围的场景环境干扰，此外还存在问询速度慢、效率低、仪器昂贵和操作复杂等不足。另外，对于抑郁障碍人群的干预方式有药物干预、非药物干预等。药物治疗，副作用大、易反复、干预效果难评估，再加上多种异常状态之间往往存在交叉，导致评估和干预效果不佳，故非药物干预技术显得十分重要。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种运动反馈干预系统的动感单车，可及时调整动感单车使用者的运动强度，增强使用者的情绪调节能力，提升情绪调节效果。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种运动反馈干预系统的动感单车，包括：光电测速模块、心率带检测模块、脑电图检测模块、单片机模块和vr眼镜；

4、单片机模块的信号输入端分别与光电测速模块的信号输出端、心率带检测模块的信号输出端和脑电图检测模块的信号输出端连接，单片机模块的信号输出端与vr眼镜的信号输入端连接；

5、所述光电测速模块用于实时检测动感单车的速度，形成速度脉冲信号；

6、所述心率带检测模块用于实时检测动感单车使用者的心动电流的周期变化，得到实时心率变异性；

7、所述脑电图检测模块用于实时检测所述使用者的脑电信号变化，得到实时脑电图；

8、所述单片机模块用于通过所述速度脉冲信号计算实时速度值，同时将实时心率变异性、实时脑电图、目标心率变异性和目标脑电图通过基于麻雀搜索的pid神经网络解耦控制算法计算得到目标速度值，并通过基于自适应神经网络的非线性容错控制律保证系统稳定运行，进而将实时速度值和目标速度值实时地传入所述使用者佩戴的vr眼镜；

9、所述使用者根据目标速度值和实时速度值及时调整动感单车的速度，以控制运动强度。

10、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

11、本发明公开一种运动反馈干预系统的动感单车，通过心率带检测模块以及脑电图检测模块采集使用者的心率变异性和脑电图，光电测速模块安实时监测驱动轮的转动，获得速度脉冲信号，单片机模块将实时心率变异性、实时脑电图与目标心率变异性、目标脑电图通过基于麻雀搜索的pid神经网络解耦控制算法得到目标速度，并通过基于自适应神经网络的非线性容错控制律减小系统误差，保证系统稳定运行，最终将实时速度值和目标速度值实时地传入使用者佩戴的vr眼镜，使用者可根据目标速度值和实时速度值及时调整动感单车的速度，控制运动强度，增强使用者的情绪调节能力，提升情绪调节效果。

技术特征：

1.一种运动反馈干预系统的动感单车，其特征在于，包括：光电测速模块、心率带检测模块、脑电图检测模块、单片机模块和vr眼镜；

2.根据权利要求1所述的运动反馈干预系统的动感单车，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的运动反馈干预系统的动感单车，其特征在于，还包括：蓝牙模块；

4.根据权利要求1所述的运动反馈干预系统的动感单车，其特征在于，还包括：电源模块；

5.根据权利要求4所述的运动反馈干预系统的动感单车，其特征在于，所述光电测速模块包括：光电传感器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和放大电路；

6.根据权利要求1所述的运动反馈干预系统的动感单车，其特征在于，所述脑电图检测模块基于异步类脑神经拟态芯片，采用针对前额三导联的脑电信号持续化采集模式，对前额皮质进行三导联脑电采集，获得所述使用者的实时脑电图。

7.根据权利要求1所述的运动反馈干预系统的动感单车，其特征在于，将实时心率变异性、实时脑电图、目标心率变异性和目标脑电图通过基于麻雀搜索的pid神经网络解耦控制算法计算得到目标速度值，具体包括：

8.根据权利要求1所述的运动反馈干预系统的动感单车，其特征在于，所述基于自适应神经网络的非线性容错控制律的确定过程为：

9.根据权利要求1所述的运动反馈干预系统的动感单车，其特征在于，实时速度值的计算公式为：

10.根据权利要求1所述的运动反馈干预系统的动感单车，其特征在于，所述vr眼镜用于显示骑车虚拟场景。

技术总结
本发明公开一种运动反馈干预系统的动感单车，属于虚拟现实抑郁障碍生物信息反馈干预领域。该动感单车通过心率带检测模块以及脑电图检测模块采集使用者的心率变异性和脑电图，光电测速模块安实时监测驱动轮的转动，获得速度脉冲信号，单片机模块将实时心率变异性、实时脑电图与目标心率变异性、目标脑电图通过基于麻雀搜索的PID神经网络解耦控制算法得到目标速度，并通过基于自适应神经网络的非线性容错控制律减小系统误差，保证系统稳定运行，最终将实时速度值和目标速度值实时地传入使用者佩戴的VR眼镜，使用者可根据目标速度值和实时速度值及时调整动感单车的速度，控制运动强度，增强使用者的情绪调节能力，提升情绪调节效果。

技术研发人员：胡斌,朱立贤,董群喜,王骕,王睿
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16