基于力反饋的遠程上-下肢康復機器人研究.pdf

1、康復機器人已經(jīng)廣泛地運用于中風患者的康復鍛煉中，成為康復工程領域的重要研究前沿之一。我國殘障人數(shù)總計約6700萬，是世界殘障者最多的國家；我國65歲以上的老年人口占全國人口總數(shù)的11％以上，并有持續(xù)增長的趨勢，預計到2010年將超過2億，而我國現(xiàn)在的康復治療師基數(shù)卻僅有5460人。如此大的供需差距而我國的康復機器人研究才剛剛起步，因此本課題的研究具有重要的應用前景和現(xiàn)實意義。
　　 遠程康復機器人的研制不僅有助于解決傳統(tǒng)康復訓練

2、方法迫切需要解決的問題，而且可以幫助康復醫(yī)師制定出更為客觀的康復評價指標，從而為更加深入的了解康復規(guī)律提供了可能。本文通過對國內外康復機器人的發(fā)展現(xiàn)狀及應用情況的總結，提出了基于力反饋的遠程上/下肢康復機器人設計方案，具體研究如下：
　　 根據(jù)基于力反饋的遠程上/下肢康復機器人系統(tǒng)的應用場合和應用對象，通過對各種設計方案的比較和選擇，確定了系統(tǒng)的總體設計方案，包括機械結構設計、安全性設計、運動控制系統(tǒng)的選擇、計算機控制系統(tǒng)的選擇

3、和軟件開發(fā)環(huán)境的選擇等，并根據(jù)市場需求提出了一種集上肢和下肢康復鍛煉于一體的家用/社區(qū)醫(yī)院用的遠程康復機器人。
　　 為了便于康復治療師能夠方便地遠程監(jiān)控和指導患者的康復鍛煉，本文設計了便攜式的肌電信號和血氧飽和度測量儀，它可在線檢測患者康復鍛煉過程的肌電信號，隨同視頻信號、力信號和運動位置信號一起反饋給康復治療師。整個系統(tǒng)以C8051F340單片機為核心，完成了傳感器數(shù)據(jù)采集，力矩電機以及磁流變阻尼器的驅動等，并加入了隔離電路

4、，為整個系統(tǒng)的正常安全的工作提供了硬件上的保障。
　　 利用Viusal C++設計了遠程康復機器人的PC機控制軟件，其中包括基于Directshow的視頻數(shù)據(jù)采集、基于Socket的網(wǎng)絡通訊程序、基于虛擬現(xiàn)實的游戲軟件，用于保存患者康復信息的數(shù)據(jù)庫程序，實現(xiàn)了患者的在康復治療師遠程監(jiān)控下的康復鍛煉以及康復信息的保存。
　　 實驗證明，該康復系統(tǒng)有良好的適用性和有效性，其運行安全、可靠，并能夠充分的調動患者的康復鍛煉積極