CN106781972A - 基于vr技术的胎儿平产接生模拟系统及方法 - Google Patents
基于vr技术的胎儿平产接生模拟系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106781972A CN106781972A CN201611222244.XA CN201611222244A CN106781972A CN 106781972 A CN106781972 A CN 106781972A CN 201611222244 A CN201611222244 A CN 201611222244A CN 106781972 A CN106781972 A CN 106781972A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- increases
- fetus
- output
- child
- simulation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004088 simulation Methods 0.000 title claims abstract description 94
- 210000003754 fetus Anatomy 0.000 title claims abstract description 87
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 claims abstract description 13
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 8
- 210000004381 amniotic fluid Anatomy 0.000 claims description 3
- 230000001605 fetal effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 210000004291 uterus Anatomy 0.000 claims 1
- 230000000474 nursing effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B25/00—Models for purposes not provided for in G09B23/00, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
本发明涉及一种基于VR技术的胎儿平产接生模拟系统及方法。该系统包括胎儿平产接生装置、控制及传感单元、上位机、VR虚拟头盔；所述胎儿平产接生装置包括平产接生平台、设置于平产接生平台上的仿孕妇上半身外形的壳体、覆盖于壳体腹部上的人造仿真腹部皮肤；所述壳体腹部内腔中设置有具有开口的模拟子宫，该模拟子宫内设置有模拟胎儿；所述平产接生平台上与模拟胎儿脚部相对应位置设置有直线电机，所述直线电机的滑块与一水平推杆固定连接，该水平推杆通过一球头穿过所述模拟子宫与模拟胎儿脚部连接；所述控制及传感单元包括控制器及与该控制器连接的转动角度传感器。本发明通过高仿真的虚拟胎儿平产接生的模拟，实现了操作模拟人员直观的胎儿平产接生体验、训练，对于医学生及相应护理人员的胎儿平产接生培训，具有极大的应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于VR技术的胎儿平产接生模拟系统及方法。
背景技术
胎儿平产接生是临床医学的重要组成部分；然而由于目前医患诊疗意识的提高、以及医学伦理学的发展，对于医学生及相关护理人员来说，直接对孕妇进行胎儿平产接生的模拟训练，显然是不可取的，且也难有足够多的孕妇能够满足越来越多的医学生及相关护理人员进行模拟；而现有的胎儿平产接生装置，又难以让训练人员得到高仿真的体验。
因此本申请提出了一种基于VR技术的胎儿平产接生模拟系统及方法，通过高仿真的虚拟胎儿平产接生的模拟，实现了操作模拟人员直观的胎儿平产接生体验、训练，对于医学生及相应护理人员的胎儿平产接生培训，具有极大的应用价值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于VR技术的胎儿平产接生模拟系统，该系统实现了高仿真的虚拟胎儿平产接生的模拟。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种基于VR技术的胎儿平产接生模拟系统，包括胎儿平产接生装置、控制及传感单元、上位机、VR虚拟头盔；
所述胎儿平产接生装置包括平产接生平台、设置于平产接生平台上的仿孕妇上半身外形的壳体、覆盖于壳体腹部上的人造仿真腹部皮肤；所述壳体腹部内腔中设置有具有开口的模拟子宫，该模拟子宫内设置有模拟胎儿；所述平产接生平台上与模拟胎儿脚部相对应位置设置有直线电机，所述直线电机的滑块与一水平推杆固定连接，该水平推杆通过一球头穿过所述模拟子宫与模拟胎儿脚部连接；
所述控制及传感单元包括控制器及与该控制器连接的转动角度传感器；所述转动角度传感器设置于模拟胎儿头部，用于检测模拟胎儿头部转动；所述控制器用于将转动传感器采集的信号传输给上位机处理；所述控制器还与所述直线电机相连，以控制直线电机工作；
所述上位机上有平产接生互动软件，该平产接生互动软件根据所述胎儿平产接生装置上的孕妇上半身外形的壳体的相应位置建立VR孕妇仿真模型，从而使得模拟操作人员能够通过与所述上位机相连接的VR虚拟头盔在虚拟世界的相应位置处观看到该VR孕妇仿真模型。
在本发明一实施例中，所述模拟子宫内还填充有浸没模拟胎儿部分的液体，用于模拟羊水。
在本发明一实施例中，所述液体为水。
在本发明一实施例中，所述球头与模拟胎儿脚部连接的方式为球头铰接。
在本发明一实施例中，所述模拟子宫开口处为倾斜向上。
在本发明一实施例中，所述控制器为Arduino UNO控制器。
在本发明一实施例中，所述转动角度传感器为MPU6050，该MPU6050集成了陀螺仪和加速度器。
在本发明一实施例中，所述控制器及传感单元还包括一与所述控制器连接的控制面板。
本发明还提供了一种采用上述所述基于VR技术的胎儿平产接生模拟系统的胎儿平产接生模拟方法，包括如下步骤，
S1：启动胎儿平产接生模拟系统，通过控制面板设置参数，进而由控制器驱动直线电机，设置模拟胎儿离模拟子宫开口的预设距离，上位机的平产接生互动软件在虚拟世界中建立相应的3D模型，该3D模型包括平产接生平台模型、VR孕妇仿真模型；
S2：操作模拟人员戴上VR虚拟头盔，VR虚拟头盔即可实时显示步骤S1中建立的3D模型，并在视觉右上角跟随有菜单选项；
S3：操作模拟人员通过点击菜单中的说明按钮，可查看胎儿平产接生各步的具体操作说明，操作模拟人员即可按照说明对VR孕妇仿真模型进行操作，操作过程中转动角度传感器检测操作模拟人员对模拟胎儿头部的旋转角度，并将旋转角度信号经控制器传输给上位机，同时直线电机缓慢推动模拟胎儿向着模拟子宫开口移动；
S4：操作模拟人员完成胎儿平产接生操作后，上位机根据操作模拟人员的操作结果，判断操作模拟人员的整体操作是否符合标准。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明通过高仿真的虚拟胎儿平产接生的模拟，实现了操作模拟人员直观的胎儿平产接生体验、训练，对于医学生及相应护理人员的胎儿平产接生培训，具有极大的应用价值。
附图说明
图1为本发明基于VR技术的胎儿平产接生模拟系统结构示意图。
图2为本发明基于VR技术的胎儿平产接生模拟系统电路框图。
图3为本发明胎儿平产接生装置部分电路原理图。
图中：1-平产接生平台，2-壳体，3-人造仿真腹部皮肤，4-模拟子宫，41-开口，5-模拟胎儿，6-直线电机，7-滑块，8-水平推杆，9-控制器，10-转动角度传感器，11-液体，12-控制面板。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案进行具体说明。
如图1-3所示，本发明的一种基于VR技术的胎儿平产接生模拟系统，包括胎儿平产接生装置、控制及传感单元、上位机、VR虚拟头盔；
所述胎儿平产接生装置包括平产接生平台、设置于平产接生平台上的仿孕妇上半身外形的壳体、覆盖于壳体腹部上的人造仿真腹部皮肤；所述壳体腹部内腔中设置有具有开口的模拟子宫，该模拟子宫内设置有模拟胎儿；所述平产接生平台上与模拟胎儿脚部相对应位置设置有直线电机，所述直线电机的滑块与一水平推杆固定连接，该水平推杆通过一球头穿过所述模拟子宫与模拟胎儿脚部连接；球头与模拟胎儿脚部连接的方式为球头铰接；
所述控制及传感单元包括控制器及与该控制器连接的转动角度传感器；所述转动角度传感器设置于模拟胎儿头部，用于检测模拟胎儿头部转动；所述控制器用于将转动传感器采集的信号传输给上位机处理；所述控制器还与所述直线电机相连（控制器与直线电机之间需通过一伺服驱动器ASMT_01进行连接），以控制直线电机工作；
所述上位机上有平产接生互动软件，该平产接生互动软件根据所述胎儿平产接生装置上的孕妇上半身外形的壳体的相应位置建立VR孕妇仿真模型，从而使得模拟操作人员能够通过与所述上位机相连接的VR虚拟头盔在虚拟世界的相应位置处观看到该VR孕妇仿真模型。
所述模拟子宫内还填充有浸没模拟胎儿部分的液体，用于模拟羊水；所述液体为水或其他液体。
所述模拟子宫开口处为倾斜向上。
如图3所示，所述控制器为Arduino UNO控制器。所述转动角度传感器为MPU6050，该MPU6050集成了陀螺仪和加速度器。所述控制器及传感单元还包括一与所述控制器连接的控制面板。Arduino UNO控制器由3.3V电源供电，MPU6050将采集的模拟胎儿头部转动角度信号通过I2C总线传输给Arduino UNO控制器处理，Arduino UNO控制器还通过伺服驱动器ASMT_01来控制直线电机的工作，从而调整模拟胎儿的预置位置。
所述控制及传感单元还可包括一leap motion传感器，该leap motion传感器设置与于模拟子宫内，以检测操作模拟人员在模拟子宫内的双手操作手势动作。
本发明还提供了一种采用上述所述基于VR技术的胎儿平产接生模拟系统的胎儿平产接生模拟方法，包括如下步骤，
S1：启动胎儿平产接生模拟系统，通过控制面板设置参数，进而由控制器驱动直线电机，设置模拟胎儿离模拟子宫开口的预设距离，上位机的平产接生互动软件在虚拟世界中建立相应的3D模型，该3D模型包括平产接生平台模型、VR孕妇仿真模型；
S2：操作模拟人员戴上VR虚拟头盔，VR虚拟头盔即可实时显示步骤S1中建立的3D模型，并在视觉右上角跟随有菜单选项；
S3：操作模拟人员通过点击菜单中的说明按钮，可查看胎儿平产接生各步的具体操作说明，操作模拟人员即可按照说明对VR孕妇仿真模型进行操作，操作过程中转动角度传感器检测操作模拟人员对模拟胎儿头部的旋转角度，并将旋转角度信号经控制器传输给上位机，同时直线电机缓慢推动模拟胎儿向着模拟子宫开口移动；
S4：操作模拟人员完成胎儿平产接生操作后，上位机根据操作模拟人员的操作结果，判断操作模拟人员的整体操作是否符合标准。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种基于VR技术的胎儿平产接生模拟系统，其特征在于：包括胎儿平产接生装置、控制及传感单元、上位机、VR虚拟头盔；
所述胎儿平产接生装置包括平产接生平台、设置于平产接生平台上的仿孕妇上半身外形的壳体、覆盖于壳体腹部上的人造仿真腹部皮肤；所述壳体腹部内腔中设置有具有开口的模拟子宫，该模拟子宫内设置有模拟胎儿；所述平产接生平台上与模拟胎儿脚部相对应位置设置有直线电机，所述直线电机的滑块与一水平推杆固定连接，该水平推杆通过一球头穿过所述模拟子宫与模拟胎儿脚部连接；
所述控制及传感单元包括控制器及与该控制器连接的转动角度传感器；所述转动角度传感器设置于模拟胎儿头部，用于检测模拟胎儿头部转动；所述控制器用于将转动传感器采集的信号传输给上位机处理；所述控制器还与所述直线电机相连，以控制直线电机工作；
所述上位机上有平产接生互动软件，该平产接生互动软件根据所述胎儿平产接生装置上的孕妇上半身外形的壳体的相应位置建立VR孕妇仿真模型，从而使得模拟操作人员能够通过与所述上位机相连接的VR虚拟头盔在虚拟世界的相应位置处观看到该VR孕妇仿真模型。
2.根据权利要求1所述的基于VR技术的胎儿平产接生模拟系统，其特征在于：所述模拟子宫内还填充有浸没模拟胎儿部分的液体，用于模拟羊水。
3.根据权利要求2所述的基于VR技术的胎儿平产接生模拟系统，其特征在于：所述液体为水。
4.根据权利要求1所述的基于VR技术的胎儿平产接生模拟系统，其特征在于：所述球头与模拟胎儿脚部连接的方式为球头铰接。
5.根据权利要求1所述的基于VR技术的胎儿平产接生模拟系统，其特征在于：所述模拟子宫开口处为倾斜向上。
6.根据权利要求1所述的基于VR技术的胎儿平产接生模拟系统，其特征在于：所述控制器为Arduino UNO控制器。
7.根据权利要求1所述的基于VR技术的胎儿平产接生模拟系统，其特征在于：所述转动角度传感器为MPU6050，该MPU6050集成了陀螺仪和加速度器。
8.根据权利要求1所述的基于VR技术的胎儿平产接生模拟系统，其特征在于：所述控制器及传感单元还包括一与所述控制器连接的控制面板。
9.一种采用权利要求1至8任一所述基于VR技术的胎儿平产接生模拟系统的胎儿平产接生模拟方法，其特征在于：包括如下步骤，
S1：启动胎儿平产接生模拟系统，通过控制面板设置参数，进而由控制器驱动直线电机，设置模拟胎儿离模拟子宫开口的预设距离，上位机的平产接生互动软件在虚拟世界中建立相应的3D模型，该3D模型包括平产接生平台模型、VR孕妇仿真模型；
S2：操作模拟人员戴上VR虚拟头盔，VR虚拟头盔即可实时显示步骤S1中建立的3D模型，并在视觉右上角跟随有菜单选项；
S3：操作模拟人员通过点击菜单中的说明按钮，可查看胎儿平产接生各步的具体操作说明，操作模拟人员即可按照说明对VR孕妇仿真模型进行操作，操作过程中转动角度传感器检测操作模拟人员对模拟胎儿头部的旋转角度，并将旋转角度信号经控制器传输给上位机，同时直线电机缓慢推动模拟胎儿向着模拟子宫开口移动；
S4：操作模拟人员完成胎儿平产接生操作后，上位机根据操作模拟人员的操作结果，判断操作模拟人员的整体操作是否符合标准。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611222244.XA CN106781972A (zh) | 2016-12-27 | 2016-12-27 | 基于vr技术的胎儿平产接生模拟系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611222244.XA CN106781972A (zh) | 2016-12-27 | 2016-12-27 | 基于vr技术的胎儿平产接生模拟系统及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106781972A true CN106781972A (zh) | 2017-05-31 |
Family
ID=58926913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201611222244.XA Pending CN106781972A (zh) | 2016-12-27 | 2016-12-27 | 基于vr技术的胎儿平产接生模拟系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106781972A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107180581A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-09-19 | 福建水立方三维数字科技有限公司 | 基于vr技术的子宫按摩模拟系统及方法 |
| CN112201097A (zh) * | 2020-11-04 | 2021-01-08 | 深圳万孛力医药科技有限公司 | 基于vr的仿生人体模型及其使用方法 |
| CN114627708A (zh) * | 2022-03-09 | 2022-06-14 | 首都医科大学 | 一种基于混合现实技术的助产模拟系统及其方法 |
| WO2023129016A3 (en) * | 2021-12-31 | 2023-08-03 | Sakarya Universitesi Rektorlugu | A model-assisted education system for episiotomy application and repair |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002001536A1 (en) * | 2000-06-06 | 2002-01-03 | Cybermedix Limited | Obstetrics training aid |
| CN1541381A (zh) * | 2001-06-25 | 2004-10-27 | ���ء����߸� | 分娩模拟器 |
| CN102254476A (zh) * | 2011-07-18 | 2011-11-23 | 广州赛宝联睿信息科技有限公司 | 内窥镜微创手术模拟训练方法及其系统 |
| CN102789723A (zh) * | 2012-08-20 | 2012-11-21 | 陈刚 | 一种产钳操作模拟训练器及其操作方法 |
| CN102869310A (zh) * | 2010-05-10 | 2013-01-09 | 奥林巴斯株式会社 | 操作输入装置以及机械手系统 |
| CN203102718U (zh) * | 2013-01-31 | 2013-07-31 | 上海康人医学仪器设备有限公司 | 高级分娩与母子急救模拟人 |
| CN105405343A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-03-16 | 天津天堰科技股份有限公司 | 胎位检测模拟装置 |
| CN105868569A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-08-17 | 福建水立方三维数字科技有限公司 | 一种产科护理虚拟仿真平台及其操作方法 |
-
2016
- 2016-12-27 CN CN201611222244.XA patent/CN106781972A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002001536A1 (en) * | 2000-06-06 | 2002-01-03 | Cybermedix Limited | Obstetrics training aid |
| CN1541381A (zh) * | 2001-06-25 | 2004-10-27 | ���ء����߸� | 分娩模拟器 |
| CN102869310A (zh) * | 2010-05-10 | 2013-01-09 | 奥林巴斯株式会社 | 操作输入装置以及机械手系统 |
| CN102254476A (zh) * | 2011-07-18 | 2011-11-23 | 广州赛宝联睿信息科技有限公司 | 内窥镜微创手术模拟训练方法及其系统 |
| CN102789723A (zh) * | 2012-08-20 | 2012-11-21 | 陈刚 | 一种产钳操作模拟训练器及其操作方法 |
| CN203102718U (zh) * | 2013-01-31 | 2013-07-31 | 上海康人医学仪器设备有限公司 | 高级分娩与母子急救模拟人 |
| CN105405343A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-03-16 | 天津天堰科技股份有限公司 | 胎位检测模拟装置 |
| CN105868569A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-08-17 | 福建水立方三维数字科技有限公司 | 一种产科护理虚拟仿真平台及其操作方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107180581A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-09-19 | 福建水立方三维数字科技有限公司 | 基于vr技术的子宫按摩模拟系统及方法 |
| CN112201097A (zh) * | 2020-11-04 | 2021-01-08 | 深圳万孛力医药科技有限公司 | 基于vr的仿生人体模型及其使用方法 |
| WO2023129016A3 (en) * | 2021-12-31 | 2023-08-03 | Sakarya Universitesi Rektorlugu | A model-assisted education system for episiotomy application and repair |
| CN114627708A (zh) * | 2022-03-09 | 2022-06-14 | 首都医科大学 | 一种基于混合现实技术的助产模拟系统及其方法 |
| CN114627708B (zh) * | 2022-03-09 | 2024-08-20 | 首都医科大学 | 一种基于混合现实技术的助产模拟系统及其方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106781798A (zh) | 基于vr技术的胎儿四步触诊模拟系统及方法 | |
| CN103041546B (zh) | 主被动式踝关节康复器 | |
| CN106781972A (zh) | 基于vr技术的胎儿平产接生模拟系统及方法 | |
| CN103558786B (zh) | 基于嵌入Android移动终端及FPGA的手部功能康复机器人人机交互控制系统 | |
| CN203576848U (zh) | 一种基于生物信息感知的双侧镜像康复系统 | |
| CN106456996A (zh) | 移动式自动按摩设备 | |
| CN108694873A (zh) | 急救模拟训练方法及虚拟仿真急救训练系统 | |
| CN209859455U (zh) | 一种心肺复苏模拟训练教学模型 | |
| KR101406086B1 (ko) | 응급처치 훈련용 시뮬레이션 장치 | |
| CN113246132A (zh) | 艾灸理疗机器人的控制方法、装置、计算机设备及存储介质 | |
| CN214312323U (zh) | 一种多机互联群体化心肺复苏急救考核模型 | |
| CN104873356A (zh) | 一种基于实感技术的辅助上肢复健的装置及方法 | |
| US20250311984A1 (en) | Method and system for remote phsical examination | |
| CN102568288A (zh) | 带有力反馈的内镜虚拟手术系统 | |
| CN112735242B (zh) | 具备交互式反馈的分娩教学方法与计算机辅助装置 | |
| CN112120908A (zh) | 一种多模式交互性关节松动训练设备与训练方法 | |
| CN109545020B (zh) | 用于骨折复位的训练装置和训练方法 | |
| CN109767681A (zh) | 海姆立克急救操作模拟装置 | |
| CN212570093U (zh) | 一种基于mr医学培训系统 | |
| CN107180581A (zh) | 基于vr技术的子宫按摩模拟系统及方法 | |
| CN206733021U (zh) | 智能化自动推拿正骨机械手 | |
| CN207855704U (zh) | 一种反馈式智能拥抱引导仪 | |
| CN206505648U (zh) | 一种胎儿平产接生模拟装置 | |
| CN106955113A (zh) | 一种反馈式智能拥抱引导仪 | |
| CN114063779A (zh) | 一种用于生机电采集的数据手套 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170531 |