手指康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、近年來中風(fēng)病在我國的發(fā)病率逐年增加，中風(fēng)是一組以腦缺血及出血性損傷癥狀為主要臨床表現(xiàn)的疾病，具有極高的致死率和致殘率，是中老年人的常見病、多發(fā)病。在腦卒中的諸多后遺癥中，手部功能障礙是腦卒中后偏癱患者最常見的障礙之一，嚴(yán)重影響患者的日常生活活動(dòng)，給患者家庭和社會(huì)帶來了沉重的負(fù)擔(dān)。
　　隨著人口老齡化趨勢的加快，偏癱患者逐年增加，而康復(fù)醫(yī)師和康復(fù)資源卻十分匱乏，因此大多數(shù)患者傾向于選擇在家里自行訓(xùn)練，致使訓(xùn)練強(qiáng)度不夠、訓(xùn)練方法欠缺科

2、學(xué)性及訓(xùn)練步驟模糊等，導(dǎo)致更多患者貽誤了康復(fù)的最佳時(shí)機(jī)而逐步喪失了手部的機(jī)理機(jī)能。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)開始應(yīng)用于康復(fù)醫(yī)療領(lǐng)域，發(fā)展康復(fù)醫(yī)療機(jī)器人，利用康復(fù)醫(yī)療機(jī)器人緩解醫(yī)師數(shù)量緊缺的矛盾并使患者得以自行訓(xùn)練，將是未來我國家庭護(hù)理的發(fā)展趨勢。
　　本文分析了國內(nèi)外手指康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用情況，提出了一種手指康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人系統(tǒng)。具體工作內(nèi)容如下:
　　根據(jù)手指康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人系統(tǒng)的應(yīng)用需求和應(yīng)用對(duì)象，本文

3、制定了系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案。本系統(tǒng)由5DT數(shù)據(jù)手套、康復(fù)機(jī)器人本體、機(jī)器人控制器、PC機(jī)等幾個(gè)部分組成。
　　提出了手指康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。對(duì)人體手部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了細(xì)致的分析，利用柔性末端牽引方案設(shè)計(jì)了手指康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，并根據(jù)控制需要設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的控制電路，主要包括電源電路、信號(hào)采集電路、單片機(jī)處理電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和USB通信電路，并根據(jù)單片機(jī)的處理方案設(shè)計(jì)了下位機(jī)控制程序。介紹并引入數(shù)據(jù)手套，完成數(shù)據(jù)手套原始

4、數(shù)據(jù)的采集與處理。
　　利用OpenGL技術(shù)、Visual C++和NI控件設(shè)計(jì)了手指康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人的軟件系統(tǒng)。其中包括手指末端位置的信息顯示模塊、訓(xùn)練模式及參數(shù)選擇模塊、虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境設(shè)計(jì)，和數(shù)據(jù)庫信息管理模塊，其中虛擬環(huán)境還包括康復(fù)訓(xùn)練游戲模塊。
　　通過對(duì)基于數(shù)據(jù)手套的手指康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)手套與虛擬手模型的結(jié)合效果實(shí)驗(yàn)、康復(fù)訓(xùn)練模式實(shí)驗(yàn)、康復(fù)訓(xùn)練游戲?qū)嶒?yàn)和數(shù)據(jù)庫功能驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了本系統(tǒng)各個(gè)模塊功能良好，實(shí)現(xiàn)了