“体感技术”在自闭症医疗上的应用研究

魏靖野，郭玥

（鲁迅美术学院 工业设计学院，辽宁 沈阳 110004）

1 体感技术与自闭医疗

（1）体感技术是指通过对人体四肢的动作进行捕捉，通过点对点将四肢行为动作于软件相连接，同时，在虚拟的界面里营造全新的环境。即使不借助复杂先进的设备及软件，也可以让体验者身临其境，沉浸式互动的技术。

体感技术能够将肢体运动与娱乐、运动进行结合。通过对肢体动作的捕捉，将不断变化的动作转化到娱乐系统中，通过互联网实时上传并分享数据、图片、影音等信息，实现用户之间的互动与交流。当用户站在屏幕前，连接设备，通过手部动作控制界面进行翻页、确认选项以及跟着指示运动等操作就可以实现用户与系统的互动。此外，商家也可以通过实时上传的大数据进行统计、整合、计算。精准定位用户的喜好，为用户提供个性化服务。通过这些数据对用户体验进行分析，从而不断地升级更新，优化系统，达到良性循环。

体感技术可以与游戏相结合，通过软件及设备模拟出三维立体的场景，玩家戴上特制的游戏眼罩以及专用游戏手柄，通过设备之间的连接，根据游戏中的提示摆出相应的动作，使玩家充分地投入游戏中，从而得到更好的游戏体验。在医疗、教育培训等产业也有相关的应用。例如，康复治疗时会将体感技术与患者所需作出的动作结合，对其进行评估，还可以应用在医用资料、药品浏览上，这种设备可以有效地减少接触降低病菌层传播；在学校，将体感技术与教学放方案相结合，结合配套的教育软件，提高学生老师的学习及工作的效率，也方便老师对学生的管理，同时，也拉进了家长与老师的距离，通过互联网上传大数据，老师也可以更好地掌握学生的学习情况。

（2）孤独症，又称自闭症或孤独性障碍等，是广泛性发育障碍的代表性疾病。其中，孤独性障碍与阿斯伯格综合征这两种病症较为常见。有关孤独症的患病率报道始终都不太统一，且每年的数据都会发生变化，经过统计，一般情况下，认为大约是儿童人口的2～5万人左右，男女比例大致是3～4：1，男生比女生多3～4倍左右。

真性自闭症（器质性自闭症），由于基因突变使患者的大脑造成思维功能上的缺失，使得在思维功能方面会有所缺失或严重缺失。从外貌上看，与常人没有区别，但由于先天缺失逻辑思维能力，使自闭症患者终身智力低下。

假性自闭症（功能性自闭症）是指患者大脑思维功能上没有发生器质性病变，患者具备正常的思维逻辑能力，但是，由于后天的某项能力发展不均衡或环境等外界因素导致患者智力缺失。假性自闭症与真性自闭症在本质上是不同的。兴趣狭窄及刻板重复的行为方式，这类病症患者对一般同龄人所喜欢的玩具或游戏缺乏一定的兴趣，而对其他同龄人不作为玩具的物品感兴趣，如瓶盖等圆形可旋转的东西。有些患者还对瓶子、棍棒等非生命物体产生依赖性。患者在行为方式方面也比较刻板，如，在做事或玩玩具方面，通常以同一种形式进行反复，对于物品的拜访要求也都有固定的位置要求，对于去同一个目的地，要求走同一条路线，在一定时间内支持同几种食物。

2 体感技术在医疗领域的应用

（1）随着对体感技术的研究，该技术也更加的完善成熟，随着研究，发现医学技术结合Kinect体感技术可以更加有效地帮患者解决问题，主要包括自闭患者和智力障碍患者的康复与治疗、创伤后的康复训练等方面。体感游戏的普及以及技术上的完善，使研究人员将体感游戏与自闭患者的习惯进行结合。目前，体感游戏可以对自闭患者的平衡、交流、认知等方面进行互动，对自闭患者进行正确的引导以及适当的干预。例如，通过让自闭症患者佩戴设备，与游戏相连接，与游戏中的npc互动交流，完成简单的操作，采集患者的各项指标、基本信息等，综合各项信息进行分析，从而进一步的提高患者各项指标。

体感游戏在智力障碍患者的应用上，研究人员将体感游戏应用在智力障碍患者和感官障碍患者的个性化学习上，通过对患者的数据分析，制定个性化学习方案，对患者进行正确的引导，调动患者的学习兴趣。Kinect开发适用于智力障碍患者和感官障碍患者的游戏，针对患者的行为习惯和思维方式进行调整，在游戏中学习，将设备中的数据上传，并对结果进行分析，通过游戏中的规则对患者进行适当的干预，进行针对性训练，改善患者在运动及生活习惯上的行为习惯。

（2）国内现状，华捷艾米公司成立于2014年，从2010年就专注于研究体感技术，同时推出了一系列产品，例如，3D感知芯片、3D感知模组、体感设备等并且提供了许多解决方案。当这些要素数据化后，就能充分地解读人体行为语言，更好地对人的行为进行合理的干预或互动，使人与设备更加契合。”随着体感技术的发展，越来越多的领域都在使用这项技术，虽然体感技术的用途十分广泛，但没有进行大量的普及。其中，硬件设备是其没有普及的制约因素，而算法的复杂性、多样性，以及没有找到与之匹配的场景是主要原因。在医疗医学方面，华捷艾米还能通过智能屏幕，内部安装深度摄像头、红外线探测仪与体感控制模组，在与自主研发的人脸识别系统、三维重建等核心技术，读取多项人体数据，从而进行分析。在国外苹果公司最先将3D人脸解锁运用到手机解锁及支付上。2017年，苹果将3D结构光运用到了手机上，并将人脸解锁及支付进行普及。

3 Kinect体感交互技术及其在医疗康复领域的应用

目前，国外的体感设备有Kinect、Psmove、Wii、Leap motion等。在所有体感设备中。Kinect是微软于2009年发布的，它是XBOX360体感系列的周边外延产物。该设备不同于以往其他设备，它在操作上摆脱了单一性，在人机交互领域有了质的突破。该设备与3D体感摄影机和麦克风结合，使之成为一个整体，能够动作侦测、影响识别、语音收集等功能将同时进行。

Kinect技术由于其独特性和先进行，在各个领域都有所应用，其中最常见的就是游戏领域，其次，是教育领域、医疗领域等。随着时间的推进和相关研究的发展，Kinect的各项功能也在逐渐进步与完善，可视视角从最开始的50度增长到80度再到120度。然而，2017年，微软宣布Kinect技术正式停产，因为Kinect技术自开发以来并没有出售大量基于该技术相关的游戏，即使Kinect技术已经在各个领域和行业发挥着重要的作用及影响。后来，微软将Kinect v4技术与AR头盔结合后诞生了HoloLens。与此同时，不断有新的体感设备上线，如leap公司的leapmotion等都是较为新颖的体感设备，该设备能够较为精确地识别人体手势动作，并通过手势动作实现对软件和硬件的控制，并进行简单的操作。

4 体感技术在自闭医疗领域的创新设计

市面上体感游戏机的产品越来越多，关于体感在医学上的资料也比较多，对体感技术的程序进行改进，使之更加适合。先调查有关自闭症患者的资料，提取有效信息进行整理归纳，多了解自闭症患者的想法，更贴合实际，然后将分析的资料，与要设计的产品结合，反复地试验，最后投放到真实用户手中。重点在于如何有效地吸引自闭症患者，从而引导他们，学会整个产品的日常保存方法，如何使该项目做到最简化且有效的使用。

自闭症通过技术辅助教学和干预进行治疗。通常会结合体感游戏进行干预，通过对肢体动作的识别与设备相连接，进行简单易懂的操作，使自闭患者能够调动全身与电子游戏进行互动，并学会正确的行为方式以及交流方式，在长期有效的干预下，使自闭患者在目标技能上有较大的进步。并且能够为智力障碍患者及感官障碍患者提供全新的康复训练思路和方法，通过有趣的训练及互动是患者的生活能力，沟通交流能力得到提高，从根本上得到改善。人际关系的和谐是使社会或集体较为安定的重要条件，儿童的心理健康关乎未来社会环境是否积极向上，对未来社会有着重要的影响。社会的进步与发展的前提是个体的心理健康程度。

5 结语

体感技术在自闭医疗方面通过3D立体技术，让病患身临其境，大大提高治疗效果，体感技术的介入能够帮助自闭症儿童更好地了解社会融入社会，挺高康复的可能性，让康复的过程增加趣味性，提高生活品质。在治疗的同时，尽可能地提高自闭患者的兴趣，从而使病患能够更加积极地配合治疗，该产品针对不同的自闭患者，进行单独一对一分析，制定适合患者的治疗方案，通过动作引导、语音识别，更加生动直观地进行治疗，还可以开发更多系列产品，让企业发挥更多积极正能量的内容，更能体会企业的企业价值。让社会上的弱势群体也能正常地生活，为社会发展提供物质条件，为政治文明提供新的动力，是社会和谐发展的推动力量。