虚拟环境下远程自适应康复训练系统与评估模型研究

发布时间：2021-01-30 23:51

　　由于目前关于家庭康复系统的评估和适应性研究尚未考虑到病人康复时的心理、生理状态或环境背景,本文设计了一套综合情境自适应训练方案。首先对手腕运动进行多模态分析,结合动作性能参数建立运动质量评估模型,且在此基础上研究了三种检测算法,分别对训练过程中病人的不同运动状态进行测评,并进一步研究了环境感知型的自适应模型,所设计的模型可基于病人的训练质量、生理和心理状态以及环境情况等多方面因素自行合理调整康复训练任务的参数,如任务难度、训练内容和互动方式等,最后是虚拟环境的构建,对任务导向型虚拟训练任务进行设计开发,并研究了任务运行的自适应流程和交互模式等。作者完成的主要工作如下:1、设计了一个通用的具有情境感知力的自适应虚拟康复训练系统,包括总体结构的设计、患者和治疗师的界面规划,以及核心模块的功能和运作方式,使家庭康复训练可在缺少治疗师监督的情况下得以有效安全的进行。该系统可应用于上肢或下肢康复。2、对上肢康复训练中的手腕运动进行了分析和动作建模,解析了不同运动模式下的动作角度、速度和稳定度,分别测定了在前旋和后旋运动中,当动作角度变化时的速度和稳定度大小,得出了相应的运动规律,为患者训练任务定... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所)浙江省

【文章页数】：115 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

MIT_Manus康复机器人ArmGuide[7]

图 1-2 Arm Guide 康复机器人in[8], 该康复机器人如图 1-3 所示，可以看出，该康复机器人结构较种外骨骼康复机器人，它有六个自由度，包括腕关节一个自由度，肩关节三个，以及前臂一个。该康复机器人由直流电机通过减备有高分辨率的位置、角度以及力传感器，它还结合了虚拟环境示器显示。in 康复机器人设计了三种训练模式，被动训练模式，游戏训练模式，类似于前面提及的主动模式。该机器人采用了结合 PID 的力控能够满足用户对安全性和柔顺性的要求。

图 1-3Armin 康复机器人]，镜像运动使能器（Mirror Image Motion Enabler），如图带动用户进行镜像运动的训练，该训练是指现有健康侧的然后患侧的肢体再重复此任务，患肢的运动可由机器人辅成，设计者采用这种训练方法，是为了对比患者两次的体作为参考，指导患者的康复活动。

【参考文献】：
期刊论文
[1]虚拟现实训练对认知障碍的脑卒中偏瘫患者的影响[J]. 王辉,吴吉生.  中国康复. 2017(04)
[2]虚拟现实机器手对脑卒中患者手运动功能及日常生活活动的效果[J]. 刘远文,潘翠环,叶正茂,胡楠,罗丽娟,陈艳.  中国康复理论与实践. 2017(01)
[3]一种新型智能交互式上肢康复机器人研究[J]. 王金超,雷毅,喻洪流,易金花,方又方,孟巧玲.  中国康复医学杂志. 2016(12)
[4]虚拟现实游戏训练对脑卒中患者偏瘫上肢功能恢复的影响[J]. 韩晓晓,柯将琼,蒋松鹤,张丹迎.  中华物理医学与康复杂志. 2016 (06)
[5]早期虚拟现实训练对脑卒中偏瘫患者上肢运动功能的影响[J]. 杨叶珠,曹小英,陆茹,吴彩虹,陈迎春.  护理与康复. 2015(12)
[6]基于虚拟现实的下肢主被动康复训练系统研究[J]. 郭晓辉,王晶,杨扬,张鑫,徐光华.  西安交通大学学报. 2016(02)
[7]虚拟现实技术治疗对脑卒中患者上肢功能障碍的疗效[J]. 容小川,张盘德,刘翠华,林楚克.  实用医学杂志. 2015(11)
[8]48h睡眠剥夺对正常人双重任务能力和疲劳感的影响[J]. 李砚锋,詹皓,李彤,韦四煌,辛益妹,葛朝丽,王若永.  中国应用生理学杂志. 2005(02)



本文编号：3009810