基于有形交互界面的智能手部康复设备设计研究

发布时间：2017-03-23 05:20

  本文关键词：基于有形交互界面的智能手部康复设备设计研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：手是人体重要器官之一,在人类进化发展的过程中起到了关键的作用。在一些疾病如脑卒或手外伤的术后经常会引发手部运动障碍的发生,对患者的日常生活会造成极大的影响。并且随着我国逐渐进入人口老龄化阶段,手部障碍病症的产生风险也随之变大,因此对于手部障碍的治疗也越来越得到重视。在国际上对于手部障碍的治疗以康复治疗手段为主,并随着现代技术的逐步发展,康复训练手段也越来越多样化和高科技化。本文以有形交互理论(Tangible Interaction)为基础,提出了虚拟交互界面与物理有形交互界面结合的手部康复设备设计思路,物理训练设备作为物理交互界面,而手机界面作为虚拟交互界面,物理交互界面作为训练计划的呈现界面与现实载体,通过形状的改变为患者提供不同的训练方式,同时在患者操作物理训练设备的同时也是数据输入的过程,物理端的运动将被数字化记录下来,呈现在虚拟交互界面上,作为训练反馈,本地端的交互数据还能够通过互联网拓展到云端,康复训练治疗师可以以远程协作的方式为患者设计康复训练计划,并且能够实时查看患者的训练数据反馈及时更改训练计划。文章结构上本文首先阐述了手部康复治疗原理和有形交互设计的原理和原则,梳理了不同康复训练方法和现有的产品与研究现状,并且分析了其不足,随后分析总结了手部障碍患者的生理与心理特点及,提取出目标用户并且分析其需求。提出了新的手部康复设备设计思路并进一步形成设计方案,最后搭建产品原型并进行测试验证设计方案的可行性。
【关键词】：手部康复训练 有形交互 物理交互界面 虚拟交互界面 手部康复数据 远程医疗协作
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH789
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 绪论12-18
• 1.1 研究背景与意义12-13
• 1.1.1 社会背景12
• 1.1.2 科学意义12-13
• 1.1.3 应用前景13
• 1.2 研究现状概述13-15
• 1.3 研究内容与研究目标15
• 1.3.1 研究内容15
• 1.3.2 研究目的15
• 1.4 全文结构15-17
• 1.5 本章小结17-18
• 第2章 理论基础18-32
• 2.1 手部康复治疗原理概述18-24
• 2.1.1 手的解剖生理特点18-21
• 2.1.2 手部自由度活动特点21-23
• 2.1.3 手部康复训练分类23-24
• 2.2 有形交互理论24-31
• 2.2.1 两个世界的概念24-26
• 2.2.2 有形交互理论的发展26-30
• 2.2.3 有形交互设计思路与原则30-31
• 2.3 研究突破口31
• 2.4 本章小结31-32
• 第3章 手部康复设备发展现状与用户分析32-47
• 3.1 新型医疗康复设备产品案例32-41
• 3.1.1 虚拟现实康复设备32-36
• 3.1.2 机器人辅助康复治疗设备36-41
• 3.1.3 传统康复训练器材41
• 3.2 手部康复设备分析41-42
• 3.2.1 手部康复设备使用场景分类41-42
• 3.2.2 手部康复设备产品不足分析42
• 3.3 手部康复设备用户分析42-45
• 3.3.1 用户分类43-44
• 3.3.2 目标用户的生理特点分析44
• 3.3.3 目标用户心理特点分析44-45
• 3.4 手部康复阶段用户需求分析45-46
• 3.4.1 生理需求45-46
• 3.4.2 心理需求46
• 3.4.3 用户需求总结46
• 3.5 本章小结46-47
• 第4章 基于有形交互界面的手部康复设备设计方案47-78
• 4.1 设计思路分析47-51
• 4.1.1 基于有形交互理论设计分析48-50
• 4.1.2 产品设计思路50-51
• 4.2 硬件系统设计分析与设计实现51-68
• 4.2.1 手部恢复性锻炼方式分析51-54
• 4.2.2 硬件系统设计思路54-55
• 4.2.3 硬件系统设计方案55-59
• 4.2.4 硬件系统设计实现59-68
• 4.3 软件系统设计分析与设计实现68-74
• 4.3.1 软件系统设计思路68-69
• 4.3.2 软件系统设计方案69-72
• 4.3.3 软件系统设计实现72-74
• 4.4 产品测试总结74-77
• 4.4.1 产品原型使用测试74-76
• 4.4.2 产品测试结果分析总结76-77
• 4.5 本章小结77-78
• 第5章 总结展望78-80
• 5.1 研究成果总结78-79
• 5.2 研究展望和未来发展方向79-80
• 参考文献80-83
• 致谢83

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 孙海林，刘青林，胡奈赛，，何家文;用对滚法测定膜基界面的结合强度[J];机械强度;1996年04期

2 郭金贵，岳秀珍，李安邦，刘朗;单丝拔出实验表征碳纤维增强水泥复合材料的界面[J];纤维复合材料;1995年03期

3 于昕;刘德义;陈汝淑;刘世程;;钢/铜/钛扩散复合界面显微组织和力学性能[J];大连交通大学学报;2009年06期

4 常守威;杨宇龙;王平;石天宇;;硅对铜/铝复合界面化合物的影响[J];轻合金加工技术;2013年04期

5 任凤章,刘平,翟健,董企铭,郑茂盛;剥离法测量钛基体和不锈钢基体镍膜的界面结合能[J];材料热处理学报;2005年01期

6 郭卫卫;王爱玲;朱利梅;刘永姜;;界面结合状态对晶须树脂基复合材料力学行为的影响[J];现代制造工程;2009年05期

7 冯爱新,谢华锟,张永康,范真,蔡兰,周明;膜—基界面结合性能激光划痕检测方法技术优势分析[J];工具技术;2003年09期

8 樊建中,徐骏,桑吉梅,左涛,石力开;高性能铝基复合材料的颗粒分布及界面结合[J];宇航材料工艺;2002年01期

9 郭宏,石力开,张少明;界面状况对 SiC_P/Al 复合材料断裂特征影响的初探[J];航空材料学报;1997年03期

10 范志康,梁淑华,肖鹏;CuW/CrCu自力型整体触头界面还原及结合强度[J];电工材料;2003年04期

中国重要会议论文全文数据库 前9条

1 周益春;蒋丽梅;郝红肖;肖良红;;韧性膜/韧性基底界面结合性能的表征[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

2 张兵;孙院军;王快社;王莎;;Cu/Mo/Cu轧制复合界面结合特性研究[A];第二届层压金属复合材料生产技术开发与应用学术研讨会文集[C];2010年

3 蒋丽梅;周益春;郝红肖;;鼓泡法表征韧性膜/刚性基底界面结合性能的数值模型[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

4 蒋丽梅;周益春;;鼓泡法对韧性膜/韧性基底界面结合性能的研究[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集（下）[C];2007年

5 郝红肖;周益春;蒋丽梅;肖良红;;鼓泡法表征韧性膜/刚性基底界面结合性能的理论模型[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

6 徐可为;;金属表面脆性涂层材料的大载荷圆锥压入法界面结合性能实验表征[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

7 许巍;王飞;卢天健;;聚酰亚胺基/铜薄膜复合结构界面损伤破坏的数值模拟研究[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集（下册）[C];2008年

8 冯爱新;张永康;谢华锟;蔡兰;;激光划痕界面失效进程研究[A];2004年全国物理声学会议论文集[C];2004年

9 程景飞;周祖福;余剑英;;高强高韧GF／PP复合材料的研究[A];第十三届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];1999年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 朱旺;屈曲法表征薄膜/韧性基底材料体系的界面结合性能[D];湘潭大学;2014年

2 檀财旺;镁/钢激光熔钎焊接特性及界面合金调控技术研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

3 黄汝清;碳化钨/钢基表层复合材料基体组织改性及其界面连续性研究[D];昆明理工大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 罗克;废弃铝塑复合物界面解离作用研究[D];陕西科技大学;2015年

2 谭世亮;杯[4]芳烃光响应界面的设计构筑及其驱动水滴研究[D];华中师范大学;2015年

3 郭华锋;复合材料/镀层的界面颗粒强化机理与工艺[D];大连理工大学;2015年

4 雷小凤;血浆分离式血液透析机人机交互功能开发[D];重庆大学;2015年

5 傅思齐;基于有形交互界面的智能手部康复设备设计研究[D];浙江大学;2016年

6 郝红肖;鼓包法表征弹塑性膜/基体系界面结合性能的理论模型[D];湘潭大学;2010年

7 董二婷;金属—陶瓷界面结合的第一原理研究[D];吉林大学;2013年

8 蒋丽梅;鼓泡法表征韧性膜/韧性基底界面结合能的理论模型[D];湘潭大学;2008年

9 杨正寅;家庭游戏设备的感知型交互界面设计研究[D];华东理工大学;2012年

10 郭芯言;智能手机三维界面交互设计研究[D];江南大学;2014年

  本文关键词：基于有形交互界面的智能手部康复设备设计研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：263027