一种基于动作捕捉系统的心肺复苏教学指导装置
阅读说明：本技术 一种基于动作捕捉系统的心肺复苏教学指导装置 (Cardiopulmonary resuscitation teaching guidance device based on motion capture system ) 是由 赵述傲 于 2021-08-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于动作捕捉系统的心肺复苏教学指导装置,包括教学终端和穿戴式动作捕捉器,所述教学终端包括端盖,所述端盖的一端底部活动安装有转接件,所述转接件的底部固定安装有收纳件,所述端盖的一侧固定安装有教学显示器,所述教学显示器的一侧固定安装有信息接收器,所述教学显示器的另一侧固定安装有控制件。该心肺复苏教学指导装置,实现心肺复苏练习的线下指导,让学员在教学终端或移动终端的引导下,对模拟人进行心肺复苏的练习,并实时进行动作纠错,使得学员在掌握理论知识的同时,得到操作锻炼,同时,具有线上教学功能,还能解决专业教学人员人手不足的问题,有利于心肺复苏普及率、实施率和有效率的多重提升。(The invention discloses a cardiopulmonary resuscitation teaching guidance device based on a motion capture system, which comprises a teaching terminal and a wearable motion capture device, wherein the teaching terminal comprises an end cover, the bottom of one end of the end cover is movably provided with an adapter, the bottom of the adapter is fixedly provided with a storage part, one side of the end cover is fixedly provided with a teaching display, one side of the teaching display is fixedly provided with an information receiver, and the other side of the teaching display is fixedly provided with a control part. This cardiopulmonary resuscitation teaching guidance device realizes the off-line guidance of cardiopulmonary resuscitation exercise, lets the student carry out cardiopulmonary resuscitation's exercise to the anthropomorphic dummy under teaching terminal or mobile terminal's guide to carry out the action error correction in real time, make the student when mastering theoretical knowledge, obtain the operation exercise, and simultaneously, have the online teaching function, can also solve the problem that professional teaching personnel staff's staff is not enough, be favorable to cardiopulmonary resuscitation prevalence, implementation rate and the multiple promotion of efficient.)
技术领域
本发明涉及急救教学设备技术领域，具体为一种基于动作捕捉系统的心肺复苏教学指导装置。
背景技术
由于现代人生活工作压力的担负，往往很多人都在过早透支了自己的健康，再加上一些年轻人对定期体检忽视不顾，且国内目前对猝死预防的认知程度远低于国际水平，ICD的普及程度也较低，多种因素的作用下，导致近年来公共场所猝死事件频发，而紧急的猝死救援最重要的是需要尽快地对猝死人员进行心肺复苏，才能从死神的手中抢救出猝死患者。随着国内对急救认知越来越重视，为了向民众普及专业的急救知识，需要在日常生活中对心肺复苏操作进行教学。
现有技术中，如中国专利号为：CN 212694615 U的“一种心肺复苏急救护理用指导训练装置”，包括置物座和沿竖直方向焊接在其顶壁上的安装架，所述置物座顶壁上开有用于容纳操作板的安放槽，且置物座顶壁上还安装有与其转动连接并位于其边缘处的调向轴、与调向轴的外壁焊接固定的手动拉伸杆以及与手动拉伸杆的端部焊接固定的手握柄，所述安装架侧壁上镶嵌安装有外框架以及与外框架的内侧壁粘接固定的白板。该心肺复苏急救护理用指导训练装置，通过设置了调向轴、手动拉伸杆、手握柄、活动槽、电动推杆、横板和万向轮，四组电动推杆伸长并带动四组万向轮与地面接触，人员握住手握柄即可拉动该装置，使其沿四组万向轮的滚动而方便地移动。
但在现有技术中，目前心肺复苏的教学方式，主要分为线上网络视频教学和线下教具教学。由于心肺复苏是实践性操作，线上教学仅能传授理论知识，没有使受众产生实践操作，没有CPR手感，局限于纸上谈兵，对于提升现实发生的心肺复苏实施率且实施事故率较高，意义不大。而线下的实体教学，又局限于急诊医生、红十字专职人员的人手、时间精力的紧缺，线下实体教学难以保障其频次，覆盖范围小。
所以我们提出了一种基于动作捕捉系统的心肺复苏教学指导装置，以便于解决上述中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于动作捕捉系统的心肺复苏教学指导装置，以解决上述背景技术提出的目前心肺复苏的教学方式，主要分为线上网络视频教学和线下教具教学，由于心肺复苏是实践性操作，线上教学仅能传授理论知识，没有使受众产生实践操作，没有CPR手感，局限于纸上谈兵，对于提升现实发生的心肺复苏实施率且实施事故率较高，意义不大，而线下的实体教学，又局限于急诊医生、红十字专职人员的人手、时间精力的紧缺，线下实体教学难以保障其频次，覆盖范围小的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于动作捕捉系统的心肺复苏教学指导装置，包括教学终端和穿戴式动作捕捉器，所述教学终端包括端盖，所述端盖的一端底部活动安装有转接件，所述转接件的底部固定安装有收纳件，所述端盖的一侧固定安装有教学显示器，所述教学显示器的一侧固定安装有信息接收器，所述教学显示器的另一侧固定安装有控制件；
所述穿戴式动作捕捉器包括腰部采集件，所述腰部采集件的一端顶部活动连接有背部采集件，所述背部采集件的顶端一侧活动连接有头部采集件，所述背部采集件的顶部两侧对称活动连接有两个肩部采集件，且背部采集件的底部两侧对称活动连接有两个臂部采集件，两个所述臂部采集件的底部均活动连接有手部采集件，所述手部采集件包括护腕，所述护腕的底部活动连接有采集手套，所述采集手套的一侧固定安装有第一电磁发射器，所述采集手套的另一侧活动安装有压力传感器，且压力传感器的外侧固定安装有防滑套。
优选的，所述端盖的顶部固定安装有摄像头，所述端盖的外侧套接有海绵罩。
优选的，所述收纳件的底部内侧固定安装有收纳海绵槽体，所述端盖的一侧开设有凹槽，所述凹槽的内侧活动安装有握把。
优选的，所述背部采集件包括连接器，所述连接器的底部活动连接有第一连接带，且连接器的顶部活动连接有第二连接带，所述连接器的两侧对称活动连接有两个第三连接带，所述第一连接带和第二连接带的外侧均匀固定安装有多个第二电磁发射器。
优选的，所述头部采集件包括环套，所述环套的一侧与第二连接带的顶部活动连接，且环套的另一侧固定安装有第三电磁发射器。
优选的，所述腰部采集件包括腰带，所述腰带的一侧活动安装有限位件，所述限位件的一侧固定安装有第四电磁发射器，所述腰带的另一侧与第一连接带的底端活动连接。
优选的，所述臂部采集件包括臂部绑带，所述臂部绑带的一侧固定安装有第一卡件，所述第一卡件的内侧固定卡接有第五电磁发射器，所述臂部绑带的顶部一侧与第三连接带的底端活动连接。
优选的，所述肩部采集件包括肩部绑带，所述肩部绑带的一侧固定安装有第二卡件，所述第二卡件的内侧固定卡接有第六电磁发射器。
优选的，所述肩部绑带的顶部一侧与第三连接带的一侧活动连接，所述肩部绑带的底部一侧与护腕的顶部活动连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过穿戴式动作捕捉器和教学终端的设置，实现心肺复苏练习的线下指导，让学员在教学终端或移动终端的引导下，对模拟人进行心肺复苏的练习，并实时进行动作纠错，使得学员在掌握理论知识的同时，得到操作锻炼，同时，具有线上教学功能，还能解决专业教学人员人手不足的问题，有利于心肺复苏普及率、实施率和有效率的多重提升；
2、通过穿戴式动作捕捉器的设置，通过电磁式运动捕捉技术可实时捕捉学员身体动作，并生成三维运动动画，使用电磁时运动捕捉技术可获取学员的六维信息，即不仅能得到空间位置，还能得到方向信息，其响应速度快，实时性好，便于学员练习、调整和修改动作，同时，电磁时运动捕捉技术通过磁场变化获取动作信息，不会被遮挡，定标比较简单，技术较成熟，成本相对低廉，便于普及，有利于心肺复苏教学活动的大量开展；
3、通过穿戴式动作捕捉器的设置，在手部采集件中的采集手套的手心处安装有压力传感器，可在学员练习时，实时监测学员的施力情况，更加严谨的对学员练习进行指导教学，且在压力传感器的外侧包裹有防滑套，避免学员按压时手部从模拟人身上滑落而压损压力传感器。
附图说明
图1为本发明一种基于动作捕捉系统的心肺复苏教学指导装置的立体图；
图2为本发明一种基于动作捕捉系统的心肺复苏教学指导装置教学终端的立体图；
图3为本发明一种基于动作捕捉系统的心肺复苏教学指导装置穿戴式动作捕捉器的结构立体图；
图4为本发明一种基于动作捕捉系统的心肺复苏教学指导装置穿戴式动作捕捉器斜侧的结构示意图；
图5为本发明一种基于动作捕捉系统的心肺复苏教学指导装置穿戴式动作捕捉器俯视的结构示意图；
图6为图3中的A处放大示意图；
图7为本发明一种基于动作捕捉系统的心肺复苏教学指导装置手部采集件的结构示意图；
图8为图3中的B处放大示意图；
图9为本发明一种基于动作捕捉系统的心肺复苏教学指导装置臂部采集件的结构示意图；
图10为本发明一种基于动作捕捉系统的心肺复苏教学指导装置肩部采集件的结构示意图。
图中：
1、教学终端；2、穿戴式动作捕捉器；10、端盖；17、转接件；19、收纳件；15、教学显示器；16、信息接收器；13、控制件；20、腰部采集件；25、背部采集件；24、头部采集件；23、肩部采集件；22、臂部采集件；21、手部采集件；210、护腕；212、采集手套；211、第一电磁发射器；213、压力传感器；214、防滑套；12、摄像头；11、海绵罩；18、收纳海绵槽体；190、凹槽；191、握把；250、连接器；253、第一连接带；251、第二连接带；252、第三连接带；254、第二电磁发射器；240、环套；241、第三电磁发射器；201、腰带；202、限位件；203、第四电磁发射器；220、臂部绑带；221、第一卡件；223、第五电磁发射器；230、肩部绑带；231、第二卡件；232、第六电磁发射器。
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，所描述的实施条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1-10，本发明提供一种技术方案：一种基于动作捕捉系统的心肺复苏教学指导装置，包括教学终端1和穿戴式动作捕捉器2，教学终端1包括端盖10，端盖10的一端底部活动安装有转接件17，转接件17的底部固定安装有收纳件19，端盖10的一侧固定安装有教学显示器15，教学显示器15的一侧固定安装有信息接收器16，教学显示器15的另一侧固定安装有控制件13，端盖10的顶部固定安装有摄像头12，端盖10的外侧套接有海绵罩11，收纳件19的底部内侧固定安装有收纳海绵槽体18，端盖10的一侧开设有凹槽190，凹槽190的内侧活动安装有握把191，穿戴式动作捕捉器2包括腰部采集件20，腰部采集件20的一端顶部活动连接有背部采集件25。背部采集件25的顶端一侧活动连接有头部采集件24，背部采集件25的顶部两侧对称活动连接有两个肩部采集件23，且背部采集件25的底部两侧对称活动连接有两个臂部采集件22，两个臂部采集件22的底部均活动连接有手部采集件21。
本实施例的工作原理：在进行心肺复苏教学前，学员首先从教学终端1的收纳海绵槽体18中取出穿戴式动作捕捉器2，再将穿戴式动作捕捉器2正确的穿戴在身上，本穿戴式动作捕捉器2会在学员进行心肺复苏练习时，通过电磁式运动捕捉技术对学员的头部、手部、手臂部、肩部、背部和腰部的观测点进行捕捉，随着学员的动作在电磁场中运动，通过无线方式与教学终端1中数据处理单元相连，以判定学员的练习动作是否标准，并可进行预设指导、动作纠正和在教学显示器15中生成动作同步动画，同时，学员还可通过观看教学终端1的教学显示器15中的教学视频，跟随教学视频进行心肺复苏练习，在教学显示器15的顶部还固定安装有摄像头12，学员在进行心肺复苏练习时，线上专业教学人员可以通过摄像头12拍摄到的实时画面，对学员练习进行指导，本穿戴式动作捕捉器2也可配合移动终端使用，在移动终端中安装相关练习软件后，可方便地通过观看移动终端进行练习，实现心肺复苏练习的线下指导，让学员在教学终端1或移动终端的引导下，对模拟人进行心肺复苏的练习，并实时进行动作纠错，使得学员在掌握理论知识的同时，得到操作锻炼，同时，具有线上教学功能，还能解决专业教学人员人手不足的问题，有利于心肺复苏普及率、实施率和有效率的多重提升。
实施例2
根据图1-10所示，背部采集件25包括连接器250，连接器250的底部活动连接有第一连接带253，且连接器250的顶部活动连接有第二连接带251，连接器250的两侧对称活动连接有两个第三连接带252，第一连接带253和第二连接带251的外侧均匀固定安装有多个第二电磁发射器254，头部采集件24包括环套240，环套240的一侧与第二连接带251的顶部活动连接，且环套240的另一侧固定安装有第三电磁发射器241，腰部采集件20包括腰带201，腰带201的一侧活动安装有限位件202，限位件202的一侧固定安装有第四电磁发射器203，腰带201的另一侧与第一连接带253的底端活动连接，臂部采集件22包括臂部绑带220，臂部绑带220的一侧固定安装有第一卡件221，第一卡件221的内侧固定卡接有第五电磁发射器223，臂部绑带220的顶部一侧与第三连接带252的底端活动连接，肩部采集件23包括肩部绑带230，肩部绑带230的一侧固定安装有第二卡件231，第二卡件231的内侧固定卡接有第六电磁发射器232，肩部绑带230的顶部一侧与第三连接带252的一侧活动连接；在对穿戴式动作捕捉器2进行穿戴时，首先将腰部采集件20的腰带201通过限位件202捆绑在腰部，再将头部采集件24的环套240套在头顶，并使第三电磁发射器241的前端朝向人脸正前方，接着将手臂穿过臂部绑带220和肩部绑带220，将肩部绑带220套接在肩部位置，再调整臂部绑带220，最后再将双手穿戴至手部采集件21中，当学员穿戴完成后，通过电磁式运动捕捉技术可实时捕捉学员身体动作，并生成三维运动动画，使用电磁时运动捕捉技术可获取学员的六维信息，即不仅能得到空间位置，还能得到方向信息，其响应速度快，实时性好，便于学员练习、调整和修改动作，同时，电磁时运动捕捉技术通过磁场变化获取动作信息，不会被遮挡，定标比较简单，技术较成熟，成本相对低廉，便于普及，有利于心肺复苏教学活动的大量开展。
实施例3
根据图3、图4、图5、图7和图8所示，手部采集件21包括护腕210，护腕210的底部活动连接有采集手套212，采集手套212的一侧固定安装有第一电磁发射器211，采集手套212的另一侧活动安装有压力传感器213，且压力传感器213的外侧固定安装有防滑套214，肩部绑带230的底部一侧与护腕210的顶部活动连接；在手部采集件21中的采集手套212的手心处安装有压力传感器213，可在学员练习时，实时监测学员的施力情况，更加严谨的对学员练习进行指导教学，且在压力传感器213的外侧包裹有防滑套214，避免学员按压时手部从模拟人身上滑落而压损压力传感器213。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种沉浸式的智能互动室内火灾实景模拟系统