一种基于智能控制的胎心超声检查实操训练系统

1.本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种基于智能控制的胎心 超声检查实操训练系统。


背景技术：

2.在目前超声医学领域中，存在一个巨大的供需不对称现象。目前无论 是超声机还是超声机连接的影像信息系统不具备人工智能功能，超声医生 在采集影像过程中依靠个人经验对病例进行筛查判断，针对阴性病例依靠 个人经验和手法技术选择标准切面，针对阳性病例依靠肉眼观察识别异常 进行诊断。
3.如cn111310851a现有技术公开了一种人工智能超声辅助系统及其应 用，前超声质控还是采取事后人工进行抽查方法进行，质控不能全部覆盖 超声医生采集留存的影像，同时采取事后质控，不能及时发现问题。缺乏 教学辅助功能：目前超声机及其影像系统缺乏教学辅助功能，无法在工作 时给予医生教学辅助支持；但在实际教学时，学生在操作过程中不易找到 该特定器官，造成定位时间过长或器官定位错误，一方面影响了延长了整 体教学时间和降低了教学效果；另一方面，由于每年实习的学生很多且每 个学生都要动手操作，采用现有的教学发方法不可避免的对患者伤害过大， 易引起患者的不适。经过大量检索发现存在的现有技术如kr101654364b1、 ep2482996b1和us08721396b1，进行超声设备的操作需要医师具备一定 操作经验，而目前从事超声检查的医师基础和技术水平参差不齐，进行专 业的医师培训又需要大量的人力、物力和时间，而且进行单纯培训的结果 往往达不到预期的效果。因此，为了让医师在实践中快速掌握操作超声诊 断仪，需要一种集教学与实体操作功能于一体的超声诊断方法和装置。然 而无高仿真的超声诊断仪，仅用一台电脑，功能不够完备，不能利用模拟 的超声诊断仪的操作键盘和部件进行多种超声诊断基本功训练和考核，无 法冻结对图像进行距离、面积、周长的测量，模拟不够逼真，缺乏进行超 声“实战”演练的氛围，由于该超声模拟系统仿真程度较差，不能完全满 足超声诊断技能训练和考核的需要。
4.为了解决本领域普遍存在训练设备缺乏、模拟手段差、缺乏人体模型 反馈、缺乏教学辅助、模拟场景有限和无法在线评估等等问题，作出了本 发明。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于，针对目前胎心超声探查训练所存在的不足，提出 了一种基于智能控制的胎心超声检查实操训练系统。
6.为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：
7.一种基于智能控制的胎心超声检查实操训练系统，包括支撑装置、随 动装置、影像装置、检测装置、反馈装置、纠偏装置、处理装置和处理器， 所述支撑装置用于对所述纠偏装置进行支撑；所述随动构件用于对操作者 的动作数据进行采集；所述影像装置用于对人体模型的数据进行影像输出； 所述反馈装置用于对人体模型与检测装置的接触数据进
行反馈；所述纠偏 装置用于对所述操作者的动作进行纠偏；所述处理装置用于对所述随动装 置、所述反馈装置和所述纠偏装置的数据进行处理。
8.可选的，所述检测装置包括检测探头和连接机构，所述连接机构用于 对所述检测探头和所述影像装置进行连接；所述检测探头用于与人体模型 进行接触，并采集人体模型的超声数据；所述连接机构包括连接线和卡接 头，所述卡接头通过所述连接线与所述检测探头连接且所述卡接头远离所 述检测探头的一端与所述影像装置连接。
9.可选的，所述随动装置包括采集机构、感应机构，所述采集机构用于 对所述操作者的抓取角度进行检测；所述感应机构对所述检测装置的移动 速度进行采集；所述感应机构包括感应线、感应杆和牵拉构件，所述感应 线的一端与所述检测装置连接，所述感应线的另一端与所述牵拉构件连接； 所述感应杆的杆体设有供所述感应线活动的活动腔；所述感应线嵌套在所 述活动腔内；所述感应杆的一端与所述检测装置连接，所述感应杆的另一 端与所述支撑装置连接。
10.可选的，所述影像装置包括定位模块、参数调整模块和显示模块，所 述定位模块采集基于目标距位于光声激发源与目标之间的对象的表面的深 度来确定用于光声激发的聚焦深度；所述参数调整模块用于对确定人体模 型表面的表面性质，并确定来自检测装置的光声激发束与来自传感器的检 测束之间的相对取向；所述显示模块基于表面性质、聚焦深度和相对取向 来确定光声激发光束和检测光束的光束参数，使用光束参数引导光声激发 源将光声激发束发射到对象的表面上，以诱导传播的光声波，并使用带有 配置有光束参数的检测光束的传感器，生成对象在目标体内的超声图像。
11.可选的，所述反馈装置包括反馈机构和激活模块，所述反馈机构用于 对所述检测装置的接触信号进行感测；所述激活模块用于对各个检测位置 的所述反馈机构进行激活；所述反馈机构包括反馈构件、防护层和存储腔， 所述防护层设置在所述存储腔与所述检测装置接触的一侧，并对所述存储 腔进行防护；所述反馈机构设置在所述存储腔中；所述反馈构件包括货一 组活动杆、反馈板和若干感应探头，所述反馈板嵌套在一组所述活动杆上， 且所述活动杆分别设置在所述存储腔的内壁滑动卡接；各个所述检测探头 设置在所述反馈板的端部形成反馈部；一组所述活动杆的杆体设有供所所 述反馈部放置的卡接腔；所述卡接腔与所述反馈部适配。
12.可选的，所述纠偏装置包括纠偏机构和预警机构，所述纠偏机构用于 对操作的动作进行纠偏；所述预警机构用于对所述操作者的动作进行提示； 所述纠偏机构包括纠偏杆、纠偏驱动机构和角度检测件，所述角度检测件 用于对所述纠偏杆的偏转角度进行检测；所述纠偏驱动机构用于对所述纠 偏杆进行驱动。
13.可选的，所述支撑装置包括支撑机构和升降机构，所述升降机构用于 对所述支撑机构的高度进行调整；所述支撑机构用于对所述纠偏装置进行 支撑；所述支撑机构包括支撑杆、支撑底座和转动构件，所述升降机构连 接所述支撑底座和所述转动构件，所述支撑杆的一端与所述转动构件进行 连接；所述支撑杆的另一端朝着所述检测模型的上方伸出。
14.可选的，采集所述动作杆的当前位置(x，y，z)，并通过所述动作 部的末端与所述人体模型的检测位置进行接触，并建立所述人体模型的检 测位置参数，所述检测位置参数包括检测位置的检测弧度、检测路径周长 参数的数据。
15.可选的，假设圆弧的起点为p(x0，y0，z0)，终点为e(x
e
，y
e
， z
e
)，动点为检测探头与
所述人体模型的接触点n(x
i
，y
i
，z
i
)，在实际 移动的过程中，选择某一接触点并进行检测时，建立x
‑
z纠偏模型，垂直 于所述人体模型的接触点进行移动检测，则存在y0＝y
e
＝y
i
，并基于所述接 触点通过纠偏装置进行移动。
16.可选的，基于接触点沿着设定的移动路径进行检测，并带动所述检测 探头在所述人体模型上沿着建立x
‑
z纠偏模型进行移动，移动的轨迹方程 为：
17.x
i
＝r cosα
18.z
i
＝r sinα
19.则接触点n的分速度为
[0020][0021]
其中，r为沿着所述人体模型表面移动的半径，v
x
为所x方向上的分 速度；v
z
为y方向上的分速度。
[0022]
本发明所取得的有益效果是：
[0023]
1.通过采用支撑装置与纠偏装置相互配合，使得操作者的检测动作能 够进行精准校正；
[0024]
2.通过采用反馈装置与检测装置相互配合，使得操作者在拨动检测装 置的过程中，能够对按压的力度进行训练，保证患者在检测的过程中获得 最佳的舒适性；
[0025]
3.通过采用随动构件与检测装置相互配合，使得操作者手持检测装置 对人体模型进行检测的动作数据能够被采集，并对动作数据进行评估；
[0026]
4.通过采用纠偏装置与随动装置的数据进行配合，使得纠偏装置能够 基于随动装置采集的动作数据进行动作的纠偏；
[0027]
5.通过采用通过反馈装置对检测探头与人体模型的接触力进行检测， 保证操作者的检测手法能够被纠正，也进一步提升患者在检测的过程中的 舒适性；
[0028]
6.通过采用复位构件与反馈构件进行配合，使得反馈构件在检测探头 进行按压后，产生反弹回复力，能够模拟皮肤的回弹力，使得在检测的过 程中模拟人体皮肤的弹性，使得训练的精度更高；
[0029]
7.通过采用纠偏机构与预警机构相互配合，使得检测装置的检测操作 能够被纠正。
附图说明
[0030]
从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按 比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同 的附图标记指定对应的部分。
[0031]
图1为本发明的控制流程示意图。
[0032]
图2为所述影像装置和所述支撑装置的结构示意图。
[0033]
图3为图2中a处的结构示意图。
[0034]
图4为图2中b处的结构示意图。
所述动作数据进行评估；所述纠偏装置与所述随动装置的数据进行配合， 使得所述纠偏装置能够基于所述随动装置采集的动作数据进行动作的纠偏； 所述训练系统还包括检测床，所述检测床用于对所述患者进行支撑，且在 检测的过程中，所述患者平躺在所述检测床上，并通过所述检测装置对所 述模型进行检测；另外，所述反馈装置设置在所述人体模型上，且所述反 馈装置设置的位置可以根据实际的训练需要进行适应性的调整，在此不再 一一赘述；
[0050]
所述检测装置包括检测探头和连接机构，所述连接机构用于对所述检 测探头和所述影像装置进行连接；所述检测探头用于与人体模型进行接触， 并采集人体模型的超声数据；所述连接机构包括连接线和卡接头，所述卡 接头通过所述连接线与所述检测探头连接且所述卡接头远离所述检测探头 的一端与所述影像装置连接；所述检测探头包括但是不局限于以下列举的 几种：超声探头和检测雷达等用于对人体模型进行检测的元器件；所述检 测探头与所述连接机构相互配合，使得所述检测探头的采集数据能够传输 到所述处理器中，并基于所述处理器与所述处理机构的处理操作对检测的 结果显示在所述影像装置中；所述连接机构通过所述连接线和所述卡接头 与所述影像装置连接；同时，所述影像装置设有供所述连接机构连接的接 触头；所述检测装置在使用的过程中，还通过增强剂与所述检测装置进行 配合；
[0051]
所述随动装置包括采集机构、感应机构，所述采集机构用于对所述操 作者的抓取角度进行检测；所述感应机构对所述检测装置的移动速度进行 采集；所述感应机构包括感应线、感应杆和牵拉构件，所述感应线的一端 与所述检测装置连接，所述感应线的另一端与所述牵拉构件连接；所述感 应杆的杆体设有供所述感应线活动的活动腔；所述感应线嵌套在所述活动 腔内；所述感应杆的一端与所述检测装置连接，所述感应杆的另一端与所 述支撑装置连接；所述随动装置与所述检测装置相互配合，使得所述操作 者手持所述检测装置后，并对所述操作者施加在所述检测装置的力度进行 检测，并通过对检测装置的检测过程进行评估；通过对所述检测装置的检 测操作或者动作进行评估，使得整个检测动作进行调整；通过对所所述感 应机构与所述采集机构相互配合，使得所述操作者的操作角度能够被精准 的把控；另外，所述感应机构包括角度检测件，所述角度检测件设置在所 述检测装置上并对所述检测装置的角度进行检测；同时，所述感应机构检 测所述检测装置在一个测量周期中的移动速度，移动速度可根据所述感应 线与所述牵拉构件的偏移量测得，保证所述检测装置移动的速度能够被精 准的测量出来；所述牵拉装置包括量程检测件、缠绕杆和回程件，所述回 程件用于对所述缠绕杆的位置进行反弹回程，所述感应线远离所述检测装 置的一端与所述缠绕杆进行连接，并对所述感应线进行检测；所述量程检 测件用于对所述感应线的移动进行检测，并通过所述感应线的数据进行检 测，使得所述检测装置的移动速度或者移动的量能够被检测出来；同时， 所述感应杆用于对所述感应线位置进行限制，使得所述感应线的偏移的距 离能够被检测，同时，所述感应线设置在所述感应杆上，使得所述感应线 不被周围的外物所影响；
[0052]
所述影像装置包括定位模块、参数调整模块和显示模块，所述定位模 块采集基于目标距位于光声激发源与目标之间的对象的表面的深度来确定 用于光声激发的聚焦深度；所述参数调整模块用于对确定人体模型表面的 表面性质，并确定来自检测装置的光声激发束与来自传感器的检测束之间 的相对取向；所述显示模块基于表面性质、聚焦深度和
相对取向来确定光 声激发光束和检测光束的光束参数，使用光束参数引导光声激发源将光声 激发束发射到对象的表面上，以诱导传播的光声波，并使用带有配置有光 束参数的检测光束的传感器，生成对象在目标体内的超声图像；所述显示 模块包括显示屏和锁定控制按钮，所述检测探头的数据经过所述定位模块 和所述参数调整模块的数据处理后，显示在所述显示屏上，且在进行检测 的过程中，通过所述锁定控制按钮对视野进行锁定，并对当下角度进行定 向，使得所述显示窗口能够被锁定；所述检测装置对所述人体模型进行检 测的过程中，需要在所述检测探头与所述人体模型的接触位置添加表面增 强剂；所述光束参数包括时间延迟，幅度，大小，位置，形状，脉冲持续 时间，波长，极化或频率；所述影像装置与所述检测装置相互配合，使得 经过所述检测探头对所述人体模型的数据能被检测出来，并通过所述影像 装置进行显示出来；另外，所述显示模块还基于表面特性和聚焦深度来确 定时间延迟；所述参数调整模块基于所确定的表面反射率和光声激发源与 对象表面之间的相对取向，通过确定光声激发束和检测束的振幅、大小和 位置来确定光束参数；所述参数调整模块还通过确定光束形状来确定光束 参数，并且其中光束形状包括被确定为基于表面几何形状来优化对象的表 面的光吸收的形状；所述显示模块确定光声激发束在被检体表面上的位置 以及检测束在被检体表面上的位置来确定光声激发束与检测束之间的相对 取向确定光声激发源的位置和传感器的位置，并且其中生成超声图像包括 使用所确定的光声激发源和传感器的位置；另外，所述增强剂包括凝胶、 凝胶垫、液体、反射器中的至少一种，或被设计为修饰人体模型检测位置 的表面性质产生改变的材料；在本实施例中，所述光声激发源包括被配置 为透射多个光声激发束的多个激发源，以及其中传感器包括配置为检测 多个检测束的多个检测器；
[0053]
另外，在对所述人体模型进行超声图像进行优化的过程中，还基于下 面的步骤进行超声图像的优化；所述优化步骤包括；s1：基于目标距位于 光声激发源之间的对象表面的深度来确定用于目标的光声激发的聚焦深度， 该传感器被配置为检测通过传播光声波在对象表面产生的振动和目标；s2： 确定对象表面的表面性质；s3：确定来自光声激发源的光声激发束与来自 传感器的检测束之间的相对取向；s4：根据表面性质，聚焦深度和相对取 向确定光声激发光束和检测光束的初始光束参数；s5：使用初始光束参数 引导光声激发源将光声激发束发射到对象的表面上以引起传播的光声波； s6：使用带有配置有初始射束参数的检测射束的传感器，确定检测到的振 动是否在阈值内；s7：通过重复步骤s1
‑
s6直到达到阈值为止，将光声激 发光束和检测光束的光束参数从初始光束参数更新为调整后的光束参数； s8：使用调整后的光束参数生成对象在目标内的超声图像；
[0054]
通过所述检测探头对胎心检测检测的过程中，还需要对通过所述检测 探头与所述胎心位置进行检测，并依托下述的定位操作，所述定位操作包 括：a)选择检测对象内的目标，并将光声激发源和传感器配置在该检测 对象外部，该传感器被配置为检测由传播光声波产生的检测对象表面的振 动；b)使用初始光束参数引导光声激发源将光声激发束发射到检测对象 的表面上以诱导传播的光声波；c)使用传感器，以配置有初始光束参数 的探测光束来检测传播的光声波；d)基于检测到的传播的光声波确定用 于光声激发束和检测束的调整束参数；e)使用调整后的光束参数引导光 声激发源将光声激发束发射到检测对象的表面上，以引起传播的光声波； f)使用传感器将检测光束配置为调整后的光束参数，使用传感器生成受 试者体内目标的图；
[0055]
所述反馈装置包括反馈机构和激活模块，所述反馈机构用于对所述检 测装置的接触信号进行感测；所述激活模块用于对各个检测位置的所述反 馈机构进行激活；所述反馈机构包括反馈构件、防护层和存储腔，所述防 护层设置在所述存储腔与所述检测装置接触的一侧，并对所述存储腔进行 防护；所述反馈机构设置在所述存储腔中；所述反馈构件包括一组活动杆、 反馈板和若干感应探头，所述反馈板嵌套在一组所述活动杆上，且所述活 动杆分别设置在所述存储腔的内壁滑动卡接；各个所述检测探头设置在所 述反馈板的端部形成反馈部；一组所述活动杆的杆体设有供所述反馈部放 置的卡接腔；所述卡接腔与所述反馈部适配；所述存储腔设置在所述人体 模型上，且所述存储腔中设置有供所述检测装置的模拟模型；所述模拟模 型包括但是不局限于以下列举的几种：胆结石、肝脏病变(囊性，实性)、 胰腺癌、脾脏病变、双侧肾脏病变、左侧肾上腺肿瘤等常见模型；另外， 所述反馈装置可以设置在心脏区域、腹主动脉区域、右上腹区域、左上腹 区域、产科区域等；所述反馈装置设置在所述人体模型上，用于对所述检 测装置与所述人体模型的接触力度进行检测；另外，利用超声对人体模型 进行检测的过程中，选用不同的检测探头能够对不同的位置进行检测；所 述检测装置与所述反馈装置进行接触的过程中，通过所述反馈装置对所述 检测探头与所述人体模型的接触力进行检测，保证所述操作者的检测手法 能够被纠正，也进一步提升患者在检测的过程中的舒适性；所述激活模块 在针对不同位置进行检测的过程中，所述激活模块就会对各个地方的位置 进行激活，保证在检测的过程中能够对所述检测探头与所述人体模型的接 触力进行检测；所述反馈装置还包括通信模块，所述通信模块用于对所述 反馈机构采集的数据进行反馈，提升所述检测装置在检测的过程中能够进 行动态的调整；
[0056]
所述反馈机构还包括复位构件，所述复位构件用于对所述反馈部进行 弹性回复，所述检测探头与检测位置进行检测的过程中，能够提供反向的 恢复力；所述复位构件与所述反馈构件进行配合，使得所述反馈构件在所 述检测探头进行按压后，产生反弹回复力，能够模拟皮肤的回弹力；同时， 所述复位构件产生的回弹力能够使得所述防护层与所述反馈层能够恢复至 初始状态；所述复位构件包括固定杆、反弹杆、复位弹簧和复位腔，所述 固定杆的一端与所述活动杆的杆体连接，所述固定杆的另一端与所述复位 腔的内壁铰接；所述反弹杆的一端与所述固定杆连接，且所述反弹杆的另 一端与所述复位弹簧嵌套，所述复位弹簧的一端与所述反弹黄的杆身固定 连接，所述复位弹簧的另一端与所述复位腔的底部卡接；另外，所述复位 杆与所述固定杆的角度范围为80
°‑
125
°
；优选的与所述反馈板变形的 方向呈90
°
；
[0057]
所述纠偏装置包括纠偏机构和预警机构，所述纠偏机构用于对操作的 动作进行纠偏；所述预警机构用于对所述操作者的动作进行提示；所述纠 偏机构包括纠偏杆、纠偏驱动机构和角度检测件，所述角度检测件用于对 所述纠偏杆的偏转角度进行检测；所述纠偏驱动机构用于对所述纠偏杆进 行驱动；所述纠偏机构与所述预警机构相互配合，使得所述检测装置的检 测操作能够被纠正；所述纠偏机构还包括若干个动作杆，各个所述动作杆 相互铰接形成动作部，所述纠偏杆的两端分别连接在相邻的所述动作杆， 用于对所述动作杆的角度或者动作进行纠正；所述纠偏装置还与所述随动 装置、所述检测装置进行配合，使得所述操作者的动作被精准的纠正；所 述纠偏机构对标准的姿势进行纠正，使得所述操作者能够根据所述纠偏机 构的指导，规范检测的动作；所述预警机构还基于标准的动作进
行指导， 使得所述操作者的动作在施加的过程中能够进行高效的动作；所述纠偏装 置设置在所述支撑装置上，并在使用的过程中伸出在所述人体模型的上方， 并对所述训练者的检测手法进行监控；所述纠偏机构还包括识别探头，所 述识别探头用于对所述训练者的徐娜连操作进行监控；所述识别探头包括 但是不局限于以下列举的几种：监控探头、摄像机、检测相机和视觉传感 器等常用检测图像或者视频的元器件；所述识别探头用于对所述训练者的 动作进行记录并存储在存储器中；所述识别探头设置在支撑装置上并朝着 所述人体模型的一侧伸出；另外，所述纠偏机构在进行纠偏操作的过程中， 通过预置的动作参数进行动作；在本实施例中，所述动作参数为标准的动 作参数；
[0058]
所述支撑装置包括支撑机构和升降机构，所述升降机构用于对所述支 撑机构的高度进行调整；所述支撑机构用于对所述纠偏装置进行支撑；所 述支撑机构包括支撑杆、支撑底座和转动构件，所述升降机构连接所述支 撑底座和所述转动构件，所述支撑杆的一端与所述转动构件进行连接；所 述支撑杆的另一端朝着所述检测模型的上方伸出；所述支撑装置对所述纠 偏装置、所述随动装置进行支撑，使得所述训练者的动作能够被纠正；所 述支撑装置还与所述纠偏装置相互配合，使得纠偏的高度进行调整；且在 本实施例中，在不同的高度范围有对应设置有相对应的动作参数，使得标 准的动作能够被所述训练者所知悉；另外，不同高度对应的所述动作参数， 除了所述纠偏杆与所述动作部关节的伸展程度不同外，其他参数均相同； 所述升降机构设置在所述支撑杆和所述支撑底座之间并用于对不同的高度 进行适应性的调整；另外，所述升降机构还能够依据实际的需要高度进行 调整；所述升降机构包括升降杆、高度检测件和升降驱动机构，所述升降 杆的一端与所述支撑杆连接，且同轴设置，所述升降杆的另一端与所述支 撑底座连接；所述高度检测件用于对所述升降杆的升降高度进行检测；所 述升降杆设置为可伸缩式，并在所述升降驱动机构的驱动操作下实现伸出 或者缩回的操作；
[0059]
所述处理装置包括处理机构和数据转换模块，所述处理机构用于对所 述检测装置和所述随动构件、所述纠偏装置的数据进行处理；所述数据转 换模块用于对采集的各种数据进行集中的转换；另外，所述处理机构与所 述数据转换模块相互配合，使得所述处理在采集后能够进行格式的转换。
[0060]
实施例三：本实施例应当理解为至少包含前述任一一个实施例的全部 特征，并在其基础上进一步改进；提供一种基于智能控制的胎心超声检查 实操训练系统，包括支撑装置、随动装置、影像装置、检测装置、反馈装 置、纠偏装置、处理装置和处理器，所述支撑装置用于对所述纠偏装置进 行支撑；所述随动构件用于对操作者的动作数据进行采集；所述影像装置 用于对人体模型的数据进行影像输出；所述反馈装置用于对人体模型与检 测装置的接触数据进行反馈；所述纠偏装置用于对所述操作者的动作进行 纠偏；所述处理装置用于对所述随动装置、所述反馈装置和所述纠偏装置 的数据进行处理；所述处理器分别与所述支撑装置、所述随动装置、所述 影像装置、所述检测装置、所述反馈装置、所述纠偏装置和所述处理装置 控制连接，所述支撑装置与所述纠偏装置相互配合，使得所述操作者的检 测动作能够进行精准校正；所述反馈装置与所述检测装置相互配合，使得 所述操作者在拨动所述检测装置的过程中，能够对按压的力度进行训练， 保证患者在检测的过程中获得最佳的舒适性；所述检测装置与所述影像装 置相互配合，使得所述患者的各个检测数据能通过所述影像装置的显示能 够准确的显示出来；所述随动构件与所述检测装置相互配
合，使得操作者 手持所述检测装置对所述人体模型进行检测的动作数据能够被采集，并对 所述动作数据进行评估；所述纠偏装置与所述随动装置的数据进行配合， 使得所述纠偏装置能够基于所述随动装置采集的动作数据进行动作的纠偏； 所述训练系统还包括检测床，所述检测床用于对所述患者进行支撑，且在 检测的过程中，所述患者平躺在所述检测床上，并通过所述检测装置对所 述模型进行检测；另外，所述反馈装置设置在所述人体模型上，且所述反 馈装置设置的位置可以根据实际的训练需要进行适应性的调整，在此不再 一一赘述；
[0061]
所述纠偏装置包括纠偏机构和预警机构，所述纠偏机构用于对操作的 动作进行纠偏；所述预警机构用于对所述操作者的动作进行提示；所述纠 偏机构包括纠偏杆、纠偏驱动机构和角度检测件，所述角度检测件用于对 所述纠偏杆的偏转角度进行检测；所述纠偏驱动机构用于对所述纠偏杆进 行驱动；所述纠偏机构与所述预警机构相互配合，使得所述检测装置的检 测操作能够被纠正；所述纠偏机构还包括若干个动作杆，各个所述动作杆 相互铰接形成动作部，所述纠偏杆的两端分别连接在相邻的所述动作杆， 用于对所述动作杆的角度或者动作进行纠正；所述纠偏装置还与所述随动 装置、所述检测装置进行配合，使得所述操作者的动作被精准的纠正；所 述纠偏机构对标准的姿势进行纠正，使得所述操作者能够根据所述纠偏机 构的指导，规范检测的动作；所述预警机构还基于标准的动作进行指导， 使得所述操作者的动作在施加的过程中能够进行高效的动作；所述纠偏装 置设置在所述支撑装置上，并在使用的过程中伸出在所述人体模型的上方， 并对所述训练者的检测手法进行监控；所述纠偏机构还包括识别探头，所 述识别探头用于对所述训练者的徐娜连操作进行监控；所述识别探头包括 但是不局限于以下列举的几种：监控探头、摄像机、检测相机和视觉传感 器等常用检测图像或者视频的元器件；所述识别探头用于对所述训练者的 动作进行记录并存储在存储器中；所述识别探头设置在支撑装置上并朝着 所述人体模型的一侧伸出；另外，所述纠偏机构在进行纠偏操作的过程中， 通过预置的动作参数进行动作；在本实施例中，所述动作参数为标准的动 作参数；
[0062]
采集所述动作杆的当前位置(x，y，z)，并通过所述动作部的末端 与所述人体模型的检测位置进行接触，并建立所述人体模型的检测位置参 数，所述检测位置参数包括检测位置的弧度、弧长参数等数据；假设圆弧 的起点为p(x0，y0，z0)，终点为e(x
e
，y
e
，z
e
)，动点为检测探头与 所述人体模型的接触点n(x
i
，y
i
，z
i
)，在实际移动的过程中，选择某 一接触点并进行检测时，建立x
‑
z纠偏模型，垂直于所述人体模型的接触 点进行移动检测(如图7、8所示)，则存在y0＝y
e
＝y
i
，则所述检测探头 在所述人体模型上的轨迹方程为：
[0063]
x
i
＝r cosα
ꢀꢀ
(1)
[0064]
z
i
＝r sinα
ꢀꢀ
(2)
[0065]
则接触点n的分速度为
[0066][0067]
其中，r为移动的半径，v
x
为所x方向上的分速度；v
z
为y方向上 的分速度；
[0068]
且在单位时间δt中，在xy方向的增量方程为：
[0069][0070]
若移动的速度恒定不变时，则有其中，k为比例常数；则上 式可以转换为：
[0071][0072]
另外，在所述动作杆进行动作的过程中，需要对通过累加器对所述 纠偏杆的累计进行位置的调整，取累加器容量为2
n
，则n为累加 器或者寄存器的位数，则各坐标的位移量为
[0073][0074]
对所述人体模型进行检测的过程中，由于x、z方向到达终点的时间 不同，需对x、z两个坐标分别进行终点判断；实现这一点可利用两个终 点计数器j
x
和j
z
，把x、z坐标所需输出的脉冲数|x0‑
x
e
|、|z0‑
z
e
|分别 存入这两个计数器中，x或z积分累加器每输出一个脉冲相应的减法计数 器减1，当某一个坐标的计数器为零时，说明该坐标已到达终点，停止该 坐标的累加运算；当两个计数器均为零时，对所述检测探头移动路径纠偏 结束；另外，所述纠偏驱动机构基于脉冲进行驱动；且在所述纠偏机构进 行纠偏的过程中；所述纠偏杆的移动的v不仅与迭代频率(即脉冲源频率)f 成正比,而且还与余数寄存器的容量2
n
成反比，与圆弧半径r成正比，它 们之间有下述关系成立：
[0075][0076]
其中，v移动速度；γ系统脉冲当量；r为圆弧半径；2
n
为寄存器的容 量；f
u
为迭代频率；对于其他方向的模型，可以参照x
‑
z纠偏模型的方法， 这是本领域的技术人员所熟知的技术手段，因而，在本实施例中不再一一 赘述。
[0077]
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没 有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
[0078]
虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱 离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论 的方法，系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种 过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执 行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种部件。而且，关于某些配置 描述的特征可以以各种其他配置组合，如可以以类似的方式组合配置的不 同方面和元素。此外，随着技术发展其中的元素可以更新，即许多元素是 示例，并不限制本公开或权利要求的范围。
[0079]
在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理 解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如，已经示出了 众所周知的电路，过程，算法，结构和技术而没有不必要的细节，以避免 模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性 或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描 述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元 件的功能和布置进行各种改变。
[0080]
综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应 当理解，以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明 的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明 作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定 的范围。