面向康復(fù)鍛煉的力反饋虛擬駕駛系統(tǒng).pdf

1、康復(fù)機(jī)器人已經(jīng)廣泛地運(yùn)用于中風(fēng)患者的康復(fù)鍛煉中，成為康復(fù)工程領(lǐng)域的重要研究前沿之一。“以人為核心”的康復(fù)機(jī)器人指的是必須充分發(fā)揮患者的主觀能動性，讓患者在較高的積極性下以較輕松的心態(tài)下完成康復(fù)鍛煉過程，康復(fù)醫(yī)學(xué)研究證明，患者的康復(fù)積極性越高，康復(fù)的效果也就越好。但是由于我國特殊的國情，我國的康復(fù)機(jī)器人研究才剛剛起步，因此本課題的研究具有重要的應(yīng)用前景。 本文通過對國內(nèi)外康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用情況的總結(jié)，在“以人為核心”思

2、想的指導(dǎo)下提出了面向康復(fù)鍛煉的力反饋虛擬駕駛系統(tǒng)設(shè)計方案，具體研究如下： 根據(jù)面向康復(fù)鍛煉的力反饋虛擬駕駛系統(tǒng)的應(yīng)用場合和應(yīng)用對象，通過對各種設(shè)計方案的比較和選擇，確定了系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，包括機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計、安全性設(shè)計、運(yùn)動控制系統(tǒng)的選擇、計算機(jī)控制系統(tǒng)的選擇和軟件開發(fā)環(huán)境的選擇等，并根據(jù)應(yīng)用對象提出了本系統(tǒng)采用的康復(fù)鍛煉方式。設(shè)計了力反饋虛擬駕駛系統(tǒng)中的傳感器數(shù)據(jù)采集電路、D/A和A/D轉(zhuǎn)換電路、伺服電機(jī)驅(qū)動與控制電路、USB

3、接口電路等硬件電路，加入了隔離電路，為整個系統(tǒng)的正常安全的工作提供了硬件上的保障。在完成硬件設(shè)計基礎(chǔ)上，開發(fā)了基于C8051F340單片機(jī)的下位機(jī)控制軟件。 利用Viusal C++設(shè)計了力反饋虛擬駕駛系統(tǒng)的PC機(jī)控制軟件，包括基于Directshow的視頻數(shù)據(jù)采集、基于Socket的網(wǎng)絡(luò)通訊程序、基于OpenGL虛擬駕駛軟件設(shè)計，基于ADO的用于保存患者康復(fù)信息的數(shù)據(jù)庫程序，實現(xiàn)了患者的在康復(fù)治療師遠(yuǎn)程監(jiān)控下的虛擬駕駛環(huán)境中的