网络化一对多康复机器人测控系统及软件设计

摘要

自1999年我国步入人口老龄化国家行列以来,老年人口基数大、增长快、高龄化、空巢化趋势日益明显,老年群体在日常生活照顾、精神慰籍、康复、护理等方面呈现出日益增长的需求。脑卒中(中风)是危害老年人健康的第一杀手,具有发病率高、致残率高、治愈率低等特点。临床实验表明,及早积极地进行康复训练可以明显提高患者运动功能的最终康复程度。与老龄化严峻形势相对应的是康复治疗师严重短缺、康复医疗设备种类短缺的特殊国情背景。开展网络化-对多康复机器人系统的研制,不仅提供了一种新颖的康复医疗设备,而且一名治疗师可以同时指导三名患者进行康复训练,提供了一种解决治疗师资源紧缺现状的有效方法:此外,客观记录的临床实验数据有助于加深对机器人辅助康复训练的认识。
　　 本文首先介绍了康复机器人系统的研究背景和意义,并在分析国内外研究现状的基础上,确定了网络化一对多康复机器人系统的主要研究内容和总体设计方案,具体如下：本系统包括一个治疗师端(服务器端)和三个患者端(客户端),通过网络进行远程交互。患者在康复机器人的帮助下可以进行不同模式的康复训练,借助网络将训练数据、生理信息及工况信息传递到治疗师端作为治疗师分析诊断的依据,并将治疗师的控制命令传递到患者端实现远程控制。其中服务器端视频的网络接收采用完成端口模型实现,其他数据通信采用异步套接字模型实现。电子病历模块实现治疗师对患者个人信息和康复训练信息的查询、存储、修改、删除等功能。采用MFC ODBC数据库技术实现,具有速度快、内存支出少等优点。利用OpenGL虚拟现实技术设计实现的两个训练游戏使得患者可以在虚拟场景中进行主动训练,增加了趣味性；游戏参数可以根据具体情况进行个性化设置,适用性好；同时用适时的鼓励增加患者康复训练的积极性,将心理疗法和运动疗法相结合；提高了康复训练效率。最后,实验表明本系统在功能和性能方面都满足了最初的设计要求,在实际应用中具有可行性。