本发明涉及康复机器人领域，尤其涉及一种人体姿态检测和康复硬件设备结合的康复训练系统及方法。
背景技术：
1、康复机器人是机器人技术与医疗研究结果结合的先进医疗设备，能够帮助脑卒中、脑损伤、脊柱损伤、骨科疾病或者手术、神经损伤、肌肉损伤、运动损伤等原因造成的身体运动功能障碍恢复，在康复医师和康复训练师的指导下，帮助用户通过强制运动、镜像运动等方法对大脑进行重塑，恢复大脑对身体上肢和下肢的控制，提高或者恢复用户的日常生活能力和工作能力。
2、为了增加康复者在康复训练时的趣味性，发明人想到了在康复训练系统中增加可操作的游戏模块，让康复者可以操控游戏模块中的游戏人物来完成各种游戏任务，以增加康复训练的趣味性。
3、现有技术中，有通过人体姿态检测来控制游戏的案例，但其都是完全通过软件控制的，用户只能在空载下晃动身体，无负载运动对于用户肢体没有起到康复锻炼效果，而且从人体姿态也很难同时实现前后左右及速度的控制。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明第一方面提供了一种人体姿态检测和康复硬件设备结合的康复训练系统，包括：
2、康复硬件设备，用于给康复者提供旋转康复运动，给康复者提供运动阻力，以及给康复训练系统提供旋转方向和旋转速度；
3、人体姿态识别模块，用于获取人体姿态数据；
4、数据采集模块，用于采集人体姿态识别模块的人体姿态数据，以及采集康复硬件设备的旋转方向和旋转速度；
5、数据处理模块，用于根据数据采集模块同一时间帧内接收的数据生成游戏控制指令；
6、游戏模块，用于接收数据处理模块的游戏控制指令，并令游戏模块内的游戏角色按照游戏控制指令运动。
7、优选的，所述康复硬件设备包括：
8、旋转模块，用于给康复者提供旋转康复运动；
9、负载模块，用于给康复者提供运动阻力；
10、数据传输模块，用于将旋转方向和旋转速度传输至数据采集模块。
11、优选的，所述旋转康复运动为在一个平面内的旋转运动。
12、优选的，所述人体姿态数据包括人体特征点的位置数据。
13、优选的，所述数据采集模块通过蓝牙方式采集康复硬件设备的旋转方向和旋转速度。
14、优选的，同一时间帧内，所述数据处理模块根据人体姿态数据生成左右方向的游戏控制指令，所述数据处理模块根据康复硬件设备的旋转方向和旋转速度生成前后方向的游戏控制指令。
15、优选的，所述数据处理模块根据左右两个同一人体特征点的位置数据差值生成左右方向的游戏控制指令。
16、优选的，若左右两个同一人体特征点的位置数据差大于预设的第一横移方向阈值，则数据处理模块生成向左的游戏控制指令；
17、若左右两个同一人体特征点的位置数据差小于第一横移方向阈值的负值，则数据处理模块生成向右的游戏控制指令；
18、其他情况不生成左右方向的游戏控制指令。
19、优选的，所述数据处理模块根据左右两个同一人体特征点与基准人体特征点的相对位置数据差值生成左右方向的游戏控制指令。
20、优选的，左右两个同一人体特征点为左侧人体特征点和右侧人体特征点，左侧人体特征点与基准人体特征点的位置数据差值为左侧相对位置值，右侧人体特征点与基准人体特征点的差值为右侧相对位置值；
21、若左侧相对位置值与右侧相对位置值的数据差大于预设的第二横移方向阈值，则数据处理模块生成向左的游戏控制指令；
22、若右侧相对位置值与左侧相对位置值的数据差小于第二横移方向阈值的负值，则数据处理模块生成向右的游戏控制指令；
23、其他情况不生成左右方向的游戏控制指令。
24、优选的，所述第一横移方向阈值根据缩放因子进行修正，所述缩放因子根据游戏界面展示图像的大小与实际拍摄图像的大小的比值获得。
25、优选的，若旋转方向为预设的第一旋转方向，则数据处理模块生成向前的游戏控制指令；
26、若旋转方向为第一旋转方向的反方向，则数据处理模块生成向后的游戏控制指令；
27、根据旋转速度和预设的速度控制灵敏度，数据处理模块生成游戏角色前后方向运动速度的游戏控制指令。
28、本发明第二方面提供了一种人体姿态检测和康复硬件设备结合的康复训练方法，其特征在于，包括如下步骤：
29、采集康复者使用康复硬件设备时，康复硬件设备的旋转方向和旋转速度；
30、采集康复者的人体姿态数据；
31、同一时间帧内，根据康复硬件设备的旋转方向和旋转速度生成游戏角色的前后方向的游戏控制指令，根据人体姿态数据生成游戏角色的左右方向的游戏控制指令。
32、优选的，所述康复硬件设备在康复者使用时，给康复者提供运动阻力。
33、优选的，所述所述采集康复者的人体姿态数据，具体为：采集康复者的人体特征点的位置数据。
34、优选的，所述根据康复硬件设备的旋转方向和旋转速度生成游戏角色的前后方向的游戏控制指令，具体为：
35、若旋转方向为预设的第一旋转方向，则生成向前的游戏控制指令；
36、若旋转方向为第一旋转方向的反方向，则生成向后的游戏控制指令；
37、根据旋转速度和预设的速度控制灵敏度，生成游戏角色前后方向运动速度的游戏控制指令。
38、优选的，所述根据人体姿态数据生成游戏角色的左右方向的游戏控制指令，具体为：
39、若左右两个同一人体特征点的位置数据差大于预设的第一横移方向阈值，则数据处理模块生成向左的游戏控制指令；
40、若左右两个同一人体特征点的位置数据差小于第一横移方向阈值的负值，则数据处理模块生成向右的游戏控制指令；
41、其他情况不生成左右方向的游戏控制指令。
42、优选的，所述根据人体姿态数据生成游戏角色的左右方向的游戏控制指令，具体为：
43、左右两个同一人体特征点为左侧人体特征点和右侧人体特征点，左侧人体特征点与基准人体特征点的位置数据差值为左侧相对位置值，右侧人体特征点与基准人体特征点的差值为右侧相对位置值；
44、若左侧相对位置值与右侧相对位置值的数据差大于预设的第二横移方向阈值，则数据处理模块生成向左的游戏控制指令；
45、若右侧相对位置值与左侧相对位置值的数据差小于第二横移方向阈值的负值，则数据处理模块生成向右的游戏控制指令；
46、其他情况不生成左右方向的游戏控制指令。
47、优选的，所述第一横移方向阈值根据缩放因子进行修正，所述缩放因子根据游戏界面展示图像的大小与实际拍摄图像的大小的比值获得。
48、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
49、本发明结合了软件方面的人体姿态检测和硬件方面的康复训练数据，来实现多自由度控制游戏角色运动。康复训练系统通过摄像头等视觉传感系统采集人体特征点的位置数据，基于算法判断出人体特征点偏左还是偏右，来控制同一时间帧内游戏角色的左右移动；康复训练系统采集康复硬件的旋转方向和旋转速度，通过算法转换为同一时间帧内游戏人物的前进/后退及相应的速度。同时，康复硬件设备能够给康复者提供运动阻力，可以锻炼用户肢体力量和控制能力。
1.一种人体姿态检测和康复硬件设备结合的康复训练系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的康复训练系统，其特征在于，所述康复硬件设备包括：
3.根据权利要求1所述的康复训练系统，其特征在于，同一时间帧内，所述数据处理模块根据人体姿态数据生成左右方向的游戏控制指令，所述数据处理模块根据康复硬件设备的旋转方向和旋转速度生成前后方向的游戏控制指令。
4.根据权利要求3所述的康复训练系统，其特征在于，所述数据处理模块根据左右两个同一人体特征点的位置数据差值生成左右方向的游戏控制指令。
5.根据权利要求4所述的康复训练系统，其特征在于，
6.根据权利要求3所述的康复训练系统，其特征在于，所述数据处理模块根据左右两个同一人体特征点与基准人体特征点的相对位置数据差值生成左右方向的游戏控制指令。
7.根据权利要求6所述的康复训练系统，其特征在于，左右两个同一人体特征点为左侧人体特征点和右侧人体特征点，左侧人体特征点与基准人体特征点的位置数据差值为左侧相对位置值，右侧人体特征点与基准人体特征点的差值为右侧相对位置值；
8.根据权利要求5或7所述的康复训练系统，其特征在于，所述横移方向阈值根据缩放因子进行修正，所述缩放因子根据游戏界面展示图像的大小与实际拍摄图像的大小的比值获得。
9.根据权利要求3所述的康复训练系统，其特征在于，
10.一种人体姿态检测和康复硬件设备结合的康复训练方法，采用如权利要求1至9任一项所述的人体姿态检测和康复硬件设备结合的康复训练系统，其特征在于，包括如下步骤：
