本發(fā)明涉及一種基于vr技術的子宮按摩模擬系統(tǒng)及方法。

背景技術：

子宮按摩是臨床醫(yī)學的重要組成部分；然而由于目前醫(yī)患診療意識的提高、以及醫(yī)學倫理學的發(fā)展，對于醫(yī)學生及相關護理人員來說，直接對孕婦進行子宮按摩的模擬訓練，顯然是不可取的，且也難有足夠多的孕婦能夠滿足越來越多的醫(yī)學生及相關護理人員進行模擬；而現(xiàn)有的子宮按摩模擬裝置，又難以讓訓練人員得到高仿真的體驗。

因此

本技術：
提出了一種基于vr技術的子宮按摩模擬系統(tǒng)及方法，通過高仿真的子宮按摩模擬，實現(xiàn)了操作模擬人員直觀的子宮按摩體驗、訓練，對于醫(yī)學生及相應護理人員的子宮按摩培訓，具有極大的應用價值值。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于vr技術的子宮按摩模擬系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)實現(xiàn)了高仿真的子宮按摩模擬。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是：一種基于vr技術的子宮按摩模擬系統(tǒng)，包括子宮按摩模擬裝置、控制及傳感單元、上位機、vr虛擬頭盔；

所述子宮按摩模擬裝置包括操作臺和放置于操作臺上的孕婦模型，所述孕婦模型的模擬子宮內設置豎直拉桿和水平推桿；所述豎直拉桿的下端與第一復位彈簧連接，上端設置有與模擬子宮內表面接觸的第一凸塊；所述水平推桿的一端與第二復位彈簧連接，另一端設置有與模擬子宮內表面接觸的第二凸塊；

所述控制及傳感單元包括控制器、設置于所述第一復位彈簧下方且用于檢測模擬子宮在豎直方向上的距離的第一超聲波傳感器、設置于所述第二復位彈簧的一側且用于檢測模擬子宮在水平方向上的距離的第二超聲波傳感器，所述第一超聲波傳感器、第二超聲波傳感器分別與控制器連接，所述控制器用于將第一、第二超聲波傳感器采集的信號傳輸給上位機處理；

所述上位機上有子宮按摩模擬互動軟件，該子宮按摩模擬互動軟件根據(jù)操作臺上的孕婦模型的相應位置建立vr孕婦仿真模型，從而使得模擬操作人員能夠通過與所述上位機相連接的vr虛擬頭盔在虛擬世界的相應位置處觀看到該vr孕婦仿真模型。

在本發(fā)明一實施中，所述第一復位彈簧為拉伸彈簧。

在本發(fā)明一實施中，所述第二復位彈簧為壓縮彈簧。

在本發(fā)明一實施中，所述控制器為arduinouno控制器。

在本發(fā)明一實施中，所述第一、第二超聲波傳感器型號為us100。

本發(fā)明還公開了一種采用上述所述基于vr技術的子宮按摩模擬系統(tǒng)的子宮按摩模擬方法，包括如下步驟，

s1：啟動子宮按摩模擬系統(tǒng)，初始化第一、第二超聲波傳感器，上位機的子宮按摩模擬互動軟件在虛擬世界中建立相應的3d模型，該3d模型包括操作臺模型、vr孕婦仿真模型；

s2：操作模擬人員戴上vr虛擬頭盔，vr虛擬頭盔即可實時顯示步驟s1中建立的3d模型，并在視覺右上角跟隨有菜單選項；

s3：操作模擬人員通過點擊菜單中的說明按鈕，可查看子宮按摩各步的具體操作說明，操作模擬人員即可按照說明對vr孕婦仿真模型進行操作，操作過程中第一、第二超聲波傳感器檢測操作模擬人員對模擬子宮按摩后模擬子宮內表面距離變化信息，并將距離變化信息經(jīng)控制器傳輸給上位機；

s4：操作模擬人員完成子宮按摩模擬操作后，上位機根據(jù)操作模擬人員的操作結果，判斷操作模擬人員的整體操作是否符合標準。

相較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明通過高仿真的子宮按摩模擬，實現(xiàn)了操作模擬人員直觀的子宮按摩體驗、訓練，對于醫(yī)學生及相應護理人員的子宮按摩培訓，具有極大的應用價值。

附圖說明

圖1為本發(fā)明基于vr技術的子宮按摩模擬系統(tǒng)結構示意圖。

圖2為本發(fā)明子宮按摩模擬裝置部分電路原理圖。

圖中：1-操作臺，2-孕婦模型，21-模擬子宮，3-豎直拉桿，31-第一復位彈簧，32-第一凸塊，33-第一超聲波傳感器，4-水平推桿，41-第二復位彈簧，42-第二凸塊，43-第二超聲波傳感器，5-控制器。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發(fā)明的技術方案進行具體說明。

如圖1-2所示，本發(fā)明的一種基于vr技術的子宮按摩模擬系統(tǒng)，包括子宮按摩模擬裝置、控制及傳感單元、上位機、vr虛擬頭盔；

所述子宮按摩模擬裝置包括操作臺1和放置于操作臺上的孕婦模型2，所述孕婦模型的模擬子宮21內設置豎直拉桿和水平推桿；所述豎直拉桿3的下端與第一復位彈簧31連接，上端設置有與模擬子宮內表面接觸的第一凸塊32；所述水平推桿4的一端與第二復位彈簧41連接，另一端設置有與模擬子宮內表面接觸的第二凸塊42；

所述控制及傳感單元包括控制器5、設置于所述第一復位彈簧下方且用于檢測模擬子宮在豎直方向上的距離的第一超聲波傳感器33、設置于所述第二復位彈簧的一側且用于檢測模擬子宮在水平方向上的距離的第二超聲波傳感器44，所述第一超聲波傳感器、第二超聲波傳感器分別與控制器連接，所述控制器用于將第一、第二超聲波傳感器采集的信號傳輸給上位機處理；

所述上位機上有子宮按摩模擬互動軟件，該子宮按摩模擬互動軟件根據(jù)操作臺上的孕婦模型的相應位置建立vr孕婦仿真模型，從而使得模擬操作人員能夠通過與所述上位機相連接的vr虛擬頭盔在虛擬世界的相應位置處觀看到該vr孕婦仿真模型。

所述第一復位彈簧為拉伸彈簧。所述第二復位彈簧為壓縮彈簧。

所述控制器為arduinouno控制器。所述第一、第二超聲波傳感器型號為us100。

本發(fā)明還公開了一種采用上述所述基于vr技術的子宮按摩模擬系統(tǒng)的子宮按摩模擬方法，包括如下步驟，

s1：啟動子宮按摩模擬系統(tǒng)，初始化第一、第二超聲波傳感器，上位機的子宮按摩模擬互動軟件在虛擬世界中建立相應的3d模型，該3d模型包括操作臺模型、vr孕婦仿真模型；

s2：操作模擬人員戴上vr虛擬頭盔，vr虛擬頭盔即可實時顯示步驟s1中建立的3d模型，并在視覺右上角跟隨有菜單選項；

s3：操作模擬人員通過點擊菜單中的說明按鈕，可查看子宮按摩各步的具體操作說明，操作模擬人員即可按照說明對vr孕婦仿真模型進行操作，操作過程中第一、第二超聲波傳感器檢測操作模擬人員對模擬子宮按摩后模擬子宮內表面距離變化信息，并將距離變化信息經(jīng)控制器傳輸給上位機；

s4：操作模擬人員完成子宮按摩模擬操作后，上位機根據(jù)操作模擬人員的操作結果，判斷操作模擬人員的整體操作是否符合標準。

以上是本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明技術方案所作的改變，所產生的功能作用未超出本發(fā)明技術方案的范圍時，均屬于本發(fā)明的保護范圍。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明涉及一種基于VR技術的子宮按摩模擬系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)包括子宮按摩模擬裝置、控制及傳感單元、上位機、VR虛擬頭盔；所述子宮按摩模擬裝置包括操作臺和放置于操作臺上的孕婦模型，所述孕婦模型的模擬子宮內設置豎直拉桿和水平推桿；所述豎直拉桿的下端與第一復位彈簧連接，上端設置有與模擬子宮內表面接觸的第一凸塊；所述水平推桿的一端與第二復位彈簧連接，另一端設置有與模擬子宮內表面接觸的第二凸塊；所述控制及傳感單元包括控制器、第一超聲波傳感器、第二超聲波傳感器；所述上位機上有子宮按摩模擬互動軟件。本發(fā)明通過高仿真的子宮按摩模擬，實現(xiàn)了操作模擬人員直觀的子宮按摩體驗、訓練，對于醫(yī)學生及相應護理人員的子宮按摩培訓，具有極大的應用價值。

技術研發(fā)人員：陳強
受保護的技術使用者：福建水立方三維數(shù)字科技有限公司
技術研發(fā)日：2017.06.22
技術公布日：2017.09.19