主动矫正系统
阅读：159发布：2020-05-11
专利汇可以提供主动矫正系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种主动矫正系统，所述主动矫正系统包括多个惯性 传感器 ，所述多个惯性传感器将被分布在包括至少一个关节的人体的上肢、下肢或任何其他部位上，所述惯性传感器（1、2、3、4）被设计成能够确定由所述人体的所述部位的体节在所述至少一个关节周围形成的至少一个 角 度。本发明的特征在于，所述主动矫正系统包括告警装置，所述告警装置用于警示所述主动矫正系统的用户所述至少一个角度具有位于预定的舒适值范围以外的值。，下面是主动矫正系统专利的具体信息内容。
1.一种主动矫正系统，包括多个惯性传感器，所述多个惯性传感器旨在分布在包括至少一个关节的人体的上肢、下肢或任何其他部位上，其特征在于，所述惯性传感器（1、2、3、
4）被设计成能够确定由所述人体的所述部位的体节在所述至少一个关节周围形成的至少一个角度（E1、E2、E3），且所述主动矫正系统包括告警装置，所述告警装置用于警示所述主动矫正系统的用户所述至少一个角度（E1、E2、E3）具有位于预定的舒适值范围以外的值。
2.根据权利要求1所述的主动矫正系统，其特征在于，所述主动矫正系统包括用于在计算机屏幕上以图像形式表示所述人体的至少所述部位的软件构件，从而实时地呈现例如所确定的所述至少一个关节的所述至少一个角度（E1、E2、E3）。
3.根据前述权利要求中任一项所述的主动矫正系统，其特征在于，所述主动矫正系统包括用于向所述用户呈现视觉及/或声音信息适配器的构件，以引导所述用户纠正所述用户的姿势，从而将所述至少一个角度（E1、E2、E3）保持在所述预定的舒适值范围内。
4.根据权利要求3所述的主动矫正系统，其特征在于，所述主动矫正系统包括用于当所述至少一个角度（E1、E2、E3）超出所述预定的舒适值范围时产生被所述用户感觉到的震动的构件。
5.根据前述权利要求中任一项所述的主动矫正系统，其特征在于，所述主动矫正系统包括无线通信构件，所述无线通信构件例如符合蓝牙标准，以从所述多个传感器（1、2、3、4）向计算器传送数据或向所述用户传送信息。
6.根据前述权利要求中任一项所述的主动矫正系统，其特征在于，所述多个惯性传感器（1、2、3、4）包括为以下类型中的至少一种类型的至少一个传感器：加速度计；陀螺仪；磁力计。
7.根据前述权利要求中任一项所述的主动矫正系统，其特征在于，所述多个惯性传感器（1、2、3、4）中的每一惯性传感器（1、2、3、4）由一个检测模块、九个轴组成，所述九个轴包括三轴式加速度计、三轴式陀螺仪及三轴式磁力计。
8.根据前述权利要求中任一项所述的主动矫正系统，其特征在于，所述主动矫正系统包括微控制器。
9.根据前述权利要求中任一项所述的主动矫正系统，其特征在于，所述人体的所述部位是上肢，所述主动矫正系统包括分别配置在手臂的中间位置上、前臂的中间位置上、手的背面上及神经丛处的四个惯性传感器（1、2、3、4），从而能够确定肩膀的角度（E1、E2、E3）、肘的角度（C1、C2）及腕的角度（P1、P2）。
10.根据前述权利要求中任一项所述的主动矫正系统，其特征在于，所述主动矫正系统包括软件构件，所述软件构件能够将一组参数传输到所述主动矫正系统以及以统计方式从所述多个惯性传感器（1、2、3、4）收集信息并处理所述信息。
11.一种用于确定推荐值的方法，用于确定与人体的部位（例如上肢）的至少两个关节对应的至少两个角度（E1、E2、E3、C1、C2、P1、P2），根据由根据前述权利要求中任一项所述的主动矫正系统对由所述人体的所述部位的体节分别在所述至少两个关节中的每一者周围形成的至少两个角度（E1、E2、E3、C1、C2、P1、P2）进行的确定来确定。
主动矫正系统
技术领域
[0001] 本发明大体来说涉及辅助职业有关保持姿势、做出重复动作或盲目动作从而有导致关节创伤的风险的专业人员。更具体来说，本发明的目标在于提供一种主动矫正系统，所述主动矫正系统具有以下目标：帮助这些专业人员使其工作姿势最佳化使得这些专业人员的关节的角度保持在“舒适区”中，此不会对所述关节造成创伤。
背景技术
[0002] 许多行业真正需要应用专业人员的关节达到能够导致因健康原因引起工作中断的创伤及损伤且有时引起外科手术来修复这些创伤及损伤的程度。具体的实例在于实行牛科人工授精技术人员的职业。
[0003] 此职业的特性之一在于人工授精技术人员在无法直接看到其为使牛授精而在牛体内做出的动作的情况下进行授精行为。对于技术人员来说，评估他们动作有效性的唯一标准在于授精行为自身的成功。的确，今天技术人员无法考虑为在此行为中成功其手臂所采用的动作及姿势。
[0004] 对授精技术人员的健康所带来的后果频繁且可能非常严重。的确，平均两个授精技术人员中就有一个授精技术人员在专业实践20年到25年后需要对肩袖进行手术。
[0005] 由于需要做出重复动作及/或盲目动作，或再次重申需要采用特定的姿势，因此其他行业担心类似的问题。其中专业人员可发现他们面对关节问题的职业的另一实例是超市中的收银员。使商品从付款台的一侧移动到另一侧的重复动作可导致腕、肘或肩膀处的关节疼痛及创伤，或再次重申在脊椎或颈椎处的问题。
[0006] 鉴于对危险地应用关节的技术人员进行告警以便使所述技术人员纠正所述动作或姿势，在所属技术领域中不存在令人满意的技术解决方案以使得能够实时测量动作或姿势的状态。
[0007] 今天只知界定由确定舒适值范围组成的“舒适区”，推荐在所述舒适区内保持在关节处形成的角度，以便使损伤及创伤的风险最小化。通过训练及练习期，技术人员可被训练采用动作及姿势，使得所述技术人员能够习得如何将在其关节处形成的角度保持在所述预定值范围内。然而，此种训练是不够的，特别是由于实时地在技术人员认为其正在做出的动作与其实际做出的动作之间一般存在差异，因此其动作是被盲目地做出。
[0008] 因此，被要求做出重复动作、特别是以可变或稳定但快速的角速度做出重复动作的技术人员常常遭受肌肉骨骼疾病（以MSD的首字母缩写形式为人所知）。MSD是在重复的创伤之后获得的主要位于关节处的病变。这些问题也被称为关节周疾病，且影响例如腕、肘、肩膀、膝及椎间关节等。这些主要为与工作相关的疾病。
[0009] 因此，已出现了对以下工具的需要，所述工具使得牛科人工授精技术人员的姿势及动作能够被教导，使得所述技术人员能够在避免使其关节恶化的姿势的同时实行授精行为。而且，在工作生理学中，关于动作及姿势的舒适区已被真实界定且使得能够维持技术人员的骨关节健康，且因此防止上肢的肌肉骨骼疾病。举例来说，建议不要使腕重复地延伸超过30度。
[0010] 在此上下文中，第一种方式可由设计一种矫正或铰接式外骨骼形成，所述矫正或铰接式外骨骼具有止挡装置，以防止采用动作及姿势的技术人员在其关节处做出远离预定舒适区的角度。然而，此种“呆板的”解决方案无法被考虑用于许多应用中，因为其太过笨重且不舒适，尤其是对于人工授精技术人员来说。因此，此种装置阻碍操作者的行动且不再使得操作者能够在令人满意的状况下进行其工作。
[0011] 因此，真正需要一种告警系统，所述告警系统实时运行使得能够警示在危险地应用其关节的过程中的技术人员，并给所述技术人员纠正其动作或其姿势的构件。
[0012] 在此上下文中，本发明起因于开发一种使得能够重新构成以下可能性的工具的想法：实时地由技术人员通过所述技术人员穿戴的主动矫正系统的中间媒介对所采用的动作及姿势实现可视化、以及对与由所述技术人员采用的动作及姿势在屏幕上的虚拟表示形式相对应的数字图像实现可视化。
[0013] 举例来说，人工授精技术人员因此穿戴主动矫正装置并实行授精行为，同时数字图像实时与技术人员做出相同的动作并采用相同的姿势。随后，通过使用根据本发明的主动矫正系统，授精动作的成功标准不再仅对应于授精本身的成功，而在于利用在由主动矫正装置指示的关节舒适区中做出的动作进行的授精的成功。
发明内容
[0014] 为此，本发明的目标在于提供一种主动矫正系统，所述主动矫正系统包括多个惯性传感器，所述多个惯性传感器旨在分布在包括至少一个关节的人体的上肢、下肢或任何其他部位上。根据本发明的主动矫正系统在以下方面特别卓越：所述惯性传感器被设计成能够确定由所述人体的所述部位的体节在所述至少一个关节周围形成的至少一个角度，且所述主动矫正系统包括告警装置，所述告警装置用于警示所述主动矫正系统的用户所述至少一个角度具有位于预定的舒适值范围以外的值。
[0015] 此主动矫正系统特别使得实施所述主动矫正系统的操作者能够辨识将避免的动作及姿势。通过所述告警装置的中间媒介，所述操作者知晓其是否正在做出不会对其关节造成损害的动作及姿势、或相反其是否正在做出使其关节恶化的动作及姿势。
[0017] 有利地，所述主动矫正系统可包括用于向所述用户呈现视觉及/或声音信息的构件，所述构件适以引导所述用户纠正所述用户的姿势，从而将所述至少一个角度保持在所述预定的舒适值范围内。
[0018] 根据实施例，所述主动矫正系统包括用于当所述至少一个角度超出所述预定的舒适值范围时产生被所述用户感觉到的震动的构件。
[0019] 有利地，所述主动矫正系统可包括无线通信构件，所述无线通信构件例如符合蓝牙标准，以从所述多个传感器向计算器传送数据或向所述用户传送信息。
[0021] 在优选的方式中，所述多个惯性传感器中的每一惯性传感器由九轴检测模块组成，所述九轴检测模块一起包括三轴式加速度计、三轴式陀螺仪及三轴式磁力计。
[0022] 有利地，所述主动矫正系统包括微控制器。
[0023] 根据本发明的矫正系统的具体应用，所述人体的所述部位是上肢，所述主动矫正系统包括分别配置在手臂的中间位置上、前臂的中间位置上、手的背面上及神经丛处的四个惯性传感器，从而能够确定肩膀的角度、肘的角度及腕的角度。
[0024] 此外，根据本发明的主动矫正系统可有利地包括能够将一组参数传输到所述主动矫正系统以及以统计方式从所述多个惯性传感器收集信息并处理所述信息的软件构件。
[0025] 由所述软件构件处理所述信息的结果特别使得旨在针对用户以图形形式表示此信息、以及解释所述信息，所述信息包括例如关于关节的角度从舒适值范围中出来的次数的信息。举例来说，此信息及对所述信息的解释可被呈现以能够被用户在电脑屏幕上看到。在此种情形中，所述主动矫正系统构成用于测量动作的工具，且所开发的软件构件在用户与所实施的主动矫正系统之间形成通信接口。
[0026] 此外，本发明的目标还在于提供一种根据由例如以上简洁界定的主动矫正系统对由人体的例如上肢等部位的体节分别在所述人体的所述部位的至少两个关节中的每一者周围形成的至少两个角度进行的确定来确定与所述人体的所述部位的所述至少两个关节对应的所述至少两个角度的推荐值的方法。附图说明
[0027] 通过阅读仅作为实例给出的以下说明且通过参照随附图式，将最好的理解本发明，其中：图1对应于根据本发明的主动矫正系统的材料设计的实例的示意图；
图2A示出对肩膀的角度的界定；
图2B示出对肘的角度的界定；
图2C示出对腕的角度的界定；
图3示出多个惯性传感器在上肢周围的配置。
图2A示出对肩膀的角度的界定；
图2B示出对肘的角度的界定；
图2C示出对腕的角度的界定；
图3示出多个惯性传感器在上肢周围的配置。
[0028] 应注意，以下说明以详细方式界定本发明，所述图式当然可视需要用以最好地界定本发明。
具体实施方式
[0029] 在以下说明中，在牛科人工授精领域中的实施的上下文中更具体地界定根据本发明的主动矫正系统。因此将主动矫正系统界定为被动物授精技术人员穿戴。在手臂处穿戴根据本发明的主动矫正系统将具有以下功能：帮助所述技术人员采用适当的姿势及动作，以避免在肩膀、肘或腕处发生关节问题。
[0030] 然而，本发明同样涵盖根据本发明的主动矫正系统在不同上下文中的整体实施。一旦重复动作及/或盲目地做出动作、或需要精巧的姿势，穿戴根据本发明的主动矫正系统便使得能够在不正确地应用操作者的关节中的一者的动作或姿势期间对操作者做出告警。
举例来说，本发明特别考虑实施根据本发明的主动矫正系统供超市中的收银员使用，且将此作为本发明的目标。
举例来说，本发明特别考虑实施根据本发明的主动矫正系统供超市中的收银员使用，且将此作为本发明的目标。
[0031] 此外，使用根据本发明的主动矫正系统、且更具体来说对来自使用所述主动矫正系统的数据的统计解释另外使得操作者能够对其经验进行反馈并被最佳化地训练。
[0032] 理论上，为了在空间中界定刚性本体的角动作，可通过欧拉角及四元数的混合形式体系来估测此本体的姿势。
[0033] 难点之一在于从非常不同的原点及类型及从一系列可能不完整或有噪声的测量值估测动态系统的状态、通常是移动本体在空间中的取向。
[0035] 总而言之，后者具有在所考虑的应用中确定主动矫正系统所跟随的关节的角度的目标。考虑到确定随后由人体的关节（通常是腕、肘或肩膀）形成的角度，刚性本体的必须被实时确定的在空间中的姿势是通过使用多个加速度计/陀螺仪/磁力计类型的惯性传感器实现，从而使得能够沿九个轴进行动作捕获，以便关于辨识进行这些测量的传感器来探测与北极及地球的重力对应的向量。
[0036] 材料设计的实例参照图1，呈现根据本发明的主动矫正系统的材料架构的实例。
[0037] 传感器在根据本发明的主动矫正系统的实施例的实例中，所使用的惯性传感器是由应美盛（InvenSense）公司提出的MPU-9150传感器。MPU-9150是使得能够在九个自由度上探测取向的模块。所述模块由MPU-6050传感器构成，MPU-6050传感器包括三轴式陀螺仪及三轴式加速度计以及作为三轴式磁力计的AK 8975传感器。所述三轴式加速度计测量沿直接正交系统x、y及z的三个轴的线性加速度。在具体用语中，相关的测量是以g给出。三轴式陀螺仪测量围绕所述三个轴x、y及z的角速度。所述测量是以°/s进行。所述三轴式磁力计一直在三个轴x、y及z上测量磁场。所述测量是以µT给出。许多可存取的暂存器使得能够根据应用的需要无论是在陀螺仪、加速度计还是磁力计的精度方面设计MPU-9150。
[0038] 当然可考虑使用任意其他传感器参考，使得能够优选地沿九个轴实时确定其在空间中的姿势。
[0039] 微控制器在材料层面上，根据优选的实施例，根据本发明的主动矫正系统此外还包括特别能够进行对处理来自这些传感器的数据来说必要的计算的微控制器P。
[0040] 此外，可注意到根据优选的实施例，所述系统实施符合i2c协议的通信总线。
[0041] 此外，根据本发明的主动矫正系统实施能够在通信总线上确保对来自多个传感器的数据的多路复用的多路复用器X。
[0042] 通常，在适于穿戴在动物授精技术人员的手臂上的主动矫正系统的框架中，考虑具有四个分布在手臂上的惯性传感器，以实时捕获身体的上肢的所有关节的角度。因此提供适用的多路复用构件X，以使得来自这些不同传感器的数据能够流到通信总线上。
[0043] 优选地，也可提供扩展卡，以便减小装置的体积。
[0044] 最后，根据实施例，可实施具有四个通道的导电胶带并将所述导电胶带插入到覆盖手臂（或身体的包括将被监控的至少一个关节的任意其他部位）的套筒中，从而形成使得能够实施所述系统的电力电缆T。这四个例如由软银制成的导体优选地在被插入之前在聚酯条中绝缘。
[0045] 还提供一种适用的壳体及电源，其选择处于所属领域中的技术人员的范围内。
[0046] 用于人体的上肢（手臂）的主动矫正系统的实施角度
在此部分中，利用用于每一惯性传感器的不同移动单位向量通过组织解剖方法针对上肢的关节的各角度界定了计算形式体系，所述移动单位向量以实验室标准进行表达。
在此部分中，利用用于每一惯性传感器的不同移动单位向量通过组织解剖方法针对上肢的关节的各角度界定了计算形式体系，所述移动单位向量以实验室标准进行表达。
[0047] 必须注意，通过测量角度，所述矫正系统不仅使得能够确定所述角度的度数值，而且能够确定角速度及关节做出对应于所述角度的动作的频率。
[0048] 肩膀：肩膀在肩胛（肩胛骨）与肱骨之间进行关节连接。此关节形成肩胛带的一部分。
[0049] 图2A示出此肢体的不同自由度及可例如用于对这些关节的动作进行建模的三个角度。第一肩膀角度E1界定围绕横轴XE1的旋转，即伸展及弯曲。第二肩膀角度E2界定围绕矢状轴XE2的旋转，从而特别来说使得能够界定两种动作：内转及外展。最后，第三肩膀角度E3通过两种角动作：内旋转（内部旋转）及外旋转（横向旋转）来界定围绕纵轴XE3的旋转。
[0050] 肘：肘一方面在肱骨之间进行关节连接，另一方面在尺骨（前臂）及桡骨之间进行关节连接。
[0052] 腕：手一方面在尺骨（前臂）及桡骨之间进行关节连接，另一方面在腕骨之间进行关节连接。
[0053] 在腕处，利用第一腕角度P1围绕横轴XP1界定弯曲及伸展，且通过第二腕角度P2的中间媒介围绕矢状轴XP2界定外展及内转，如在图2C中所表示。
[0054] 为在实验室标准中计算上肢的七个角度E1、E2、E3、C1、C2、P1及P2，针对人体的此部位适应性地分布多个惯性传感器1、2、3及4。
[0055] 每一传感器1、2、3及4因此根据优选的实施例配置在每一关节（肩膀、肘、腕）的任一侧上，如在图3中所表示。
[0056] 在静止时，传感器1、2、3及4的轴与以下组织解剖轴对准：矢状轴X、前后轴Y及中间外侧轴Z。
[0057] 此外，仍参照图3，单位向量x1、y1及z1与连接至传感器1且在实验室系统中表达的直接正交系统的单位向量对应。类似地，单位向量x2、y2及z2与连接至传感器2且在实验室系统中表达的直接正交系统的单位向量对应，单位向量x3、y3及z3与连接至传感器3且在实验室系统中表达的直接正交系统的单位向量对应，且单位向量x4、y4及z4与连接至传感器4且在实验室系统中表达的直接正交系统的单位向量对应。
[0058] 因此，与参考传感器（换句话说，传感器1）有关的传感器2的取向使得能够计算三个肩膀角度。参考图3，轻易地获得第一肩膀角度E1： （1）
及 在实验室系统中进行表达，正值给出弯曲动作，且负值界定伸展动作。
及 在实验室系统中进行表达，正值给出弯曲动作，且负值界定伸展动作。
[0059] 因此可通过两个向量乘积间接获得第二肩膀角度E2： （2）
为分开外展动作及内转动作，定义符号法则：
（3）
第三肩膀角度E3对应于两个向量 与 之间的角度，其中 是在围绕轴y1连接
至第一肩膀角度E2以及围绕轴x1连接至第一肩膀角度E1的连续旋转之后的新的向量z2。此用语是通过应用罗德古斯（Rodrigues）旋转公式来计算，所述公式陈述对于任意向量 ，向量 可被已知为 通过旋转 后的图象，因此：
由此针对第二肩膀角度E2产生：
（4）
第三肩膀角度E3因此被表示为：
（5）
此处提出用于区分内旋转（正）与外旋转（负）的符号法则如下：
（6）
相同的方法可用以计算肘角度及腕角度。与传感器2相关的传感器3的取向将给出两个肘角度。第一肘角度C1是通过以下获得：
（7）
第二肘角度C2是通过两个向量 及 的中间媒介计算，其中 是在围绕轴z2连接至第一肘角度C1的旋转之后的新的向量z3。通过如之前应用罗德古斯旋转公式：
（8）
第二肘角度C2等于：
（9）
利用传感器3关于传感器4的相对取向，可通过计算纯量积而直接获得腕角度P1及P2：
（10）
以及
（11）
此外，干涉利用惯性传感器1、2、3及4获得的测量值的可能干扰可视需要形成由特定电子及软件构件执行的纠正措施的主题。
为分开外展动作及内转动作，定义符号法则：
（3）
第三肩膀角度E3对应于两个向量 与 之间的角度，其中 是在围绕轴y1连接
至第一肩膀角度E2以及围绕轴x1连接至第一肩膀角度E1的连续旋转之后的新的向量z2。此用语是通过应用罗德古斯（Rodrigues）旋转公式来计算，所述公式陈述对于任意向量 ，向量 可被已知为 通过旋转 后的图象，因此：
由此针对第二肩膀角度E2产生：
（4）
第三肩膀角度E3因此被表示为：
（5）
此处提出用于区分内旋转（正）与外旋转（负）的符号法则如下：
（6）
相同的方法可用以计算肘角度及腕角度。与传感器2相关的传感器3的取向将给出两个肘角度。第一肘角度C1是通过以下获得：
（7）
第二肘角度C2是通过两个向量 及 的中间媒介计算，其中 是在围绕轴z2连接至第一肘角度C1的旋转之后的新的向量z3。通过如之前应用罗德古斯旋转公式：
（8）
第二肘角度C2等于：
（9）
利用传感器3关于传感器4的相对取向，可通过计算纯量积而直接获得腕角度P1及P2：
（10）
以及
（11）
此外，干涉利用惯性传感器1、2、3及4获得的测量值的可能干扰可视需要形成由特定电子及软件构件执行的纠正措施的主题。
[0060] 通过前述方程式的中间媒介，因此使得以下成为可能：通过利用分布有惯性传感器1、2、3及4的系统的测量值而实时存取上肢的关节的角度E1、E2、E3、C1、C2、P1及P2的值。
[0062] 具体来说，可使用标准C++库来存取来自惯性传感器的数据并通过通信协议i2c传送到数据总线上。
[0063] 因此，一旦对上肢的关节（肩膀、肘、腕）的角度E1、E2、E3、C1、C2、P1及P2进行了计算，便可将这些值实时发送到通信总线上，所述通信总线与连接到工作站的网络连接。
[0064] 在此提醒，与所述角度对应的值可因此真正为从以下所测量的角度本身的度数、角速度的测量值：所述角度的值随时间的发展、或给定动作的频率或重复测量值。
[0065] 根据优选的实施例，在此工作站的屏幕上显示图像，从而表示与使用主动矫正系统的操作者对应的整个人或所述人的一部分。例如所计算的关节的角度的值使得能够实时更新显示在屏幕上的图像的相同角度。
[0066] 此图像可例如在OpenGL ES中进行创建。
[0067] 可优选地提供保存阶段。上肢的关节的角度E1、E2、E3、C1、C2、P1及P2的连续值可例如存储在文本文件中。保存数据的记录频率可通常为25 Hz左右，使得随后能够以视频重构的形式进行解释。
[0068] 根据实施例，计算角度及解释用于更新图像的值的频率在100 Hz左右。
[0069] 通过图像实时显示由技术人员做出的动作的可能性构成一个大的优势，特别是使得能够提供对所实现动作的直观显示。
[0070] 此外，以25 Hz左右的频率记录数据使得在对技术人员的表现进行视频重构期间实现流体动作，用于例如分析目的及统计解释目的。
[0071] 数据的使用告警装置
根据本发明的主动矫正系统的优选实施例，关节的至少一个角度一超过某一角度，换句话说，一离开预定的舒适值范围，视觉及/或声音告警构件便被触发，所述值可为可配置的。
根据本发明的主动矫正系统的优选实施例，关节的至少一个角度一超过某一角度，换句话说，一离开预定的舒适值范围，视觉及/或声音告警构件便被触发，所述值可为可配置的。
[0072] 根据另一实施例，主动矫正系统也可包括用于直接在身体的部位上产生震动的构件，以通过这些震动对操作者进行告警。
[0073] 的确，在工作生理学中，已知关于动作及姿势的舒适区使得能够维持生理健康。如果由动作诱发的关节的成角度数超过舒适区度数，此动作便被认为是有损于关节。关节的角度一超过舒适区的角度，便会触发告警系统。因此穿戴主动矫正系统的操作者被提示纠正其姿势以改正其动作，从而使所有角度返回到舒适区中，换句话说，从生理学观点被视为安全的预定值范围中。
[0074] 可实施处于所属领域中的技术人员的范围内的不同构件以生成所述告警构件。出于对告警触发的视觉感知，可在主动矫正系统上安装LED。此外，可在计算机屏幕上显示警示灯或具体的消息。举例来说，当手弯曲太多时，图像的手显示为红色。
[0076] 根据另一实施例，也可通过安装在与人体接触的主动矫正系统上的能够产生震动的构件的中间媒介来实施对告警触发的触觉感知。
[0077] 在优选的方式中，所实施的不同告警构件适于给出操作者信息，以视需要引导操作者纠正其姿势，从而使操作者的关节所采用的每一角度保持在舒适值的预定范围中。
[0078] 根据本发明，对关节的角度的测量及计算结果可形成统计分析的主题，从而使得能够监控操作者的进展及表现。在进行干预之后，例如可在显示图像加上对可能告警的触发的计算机屏幕上重放表示操作者所做出的动作的视频。因此，操作者能够完善其实践。
[0079] 此外，根据进一步的实施例，为了预防出现MSD，本发明提供使用对肢体的至少两个关节进行角度测量所获得的数据。
[0080] 的确，仅由以下所组成的对MSD的预防可被证明为非最佳的：训练用户个别地将用于实施任务的关节中的每一者保持在被称为“舒适”的角度中，使得所述任务对关节及关节周组织解剖结构（主要是通过插入到骨上来保持肌肉的肌腱）尽可能具有最小创伤。
[0081] 的确，对关节周病变的出现原因采用的此种“单价”方式不考虑在做出动作时在靠近的关节上发生的肌肉协同作用。举例来说，如果所述预防在手臂上方弯曲前臂（其主要使二头肌发挥作用）时满足使肘关节保持在“舒适”角度区中，那么所述预防不考虑三角肌的收缩。尽管肩关节可处于“舒适”角度中，但此将作用于肩袖的关节周元件上，且在当肘处重复此动作时，可在肩膀处出现病变。
[0082] 因此，根据本发明，优选的是使对关节周疾病的预防整体以肢体的所有关节为目标，或以与做出动作的关节靠近的至少一个或多个关节为目标。
[0083] 为此，本发明的目标还在于有利地基于利用例如以上所界定的主动矫正系统及计算器提供一种方法。根据所述方法，基于对技术人员的肢体（例如，上肢）的至少两个关节的角度测量，向技术人员推荐姿势，所述所推荐的姿势以所述技术人员的所述肢体为目标，所述测量由所述主动矫正系统的构件实行。举例来说，所述计算器从由所述主动矫正系统所测量的值来确定由用户的肢体的至少两个关节（通常为肩膀及肘）形成的角度、整个手臂的最佳位置以限制损伤的风险，同时实现用户期望的动作。
[0084] 本发明因此涉及一种根据由以上界定的主动矫正系统的构件测量的肢体的至少两个关节的角度来确定肢体的所述至少两个关节的角度之间的最佳值以使MSD的风险最小化的方法。
[0085] 必须注意，根据本发明的主动矫正系统并不仅限于所界定的实施例，且可形成在所属领域中的技术人员的范围内的替代形式的主题。
[0086] 如已陈述，根据本发明的主动矫正系统特别有可能用于许多技术领域中的应用，且可不限于由动物授精技术人员做出的动作的领域。
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