基于串口通信的人机交互系统的设计与实现

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1、分类号学号M200976004学校代码10487密级硕士学位论文基于串口通信的人机交互系统的设计与实现学位申请人：王砚秋学科专业：软件工程指导教师：胡雯蔷副教授答辩日期：2011.12.21AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringTheDesignandImplementationofHuman-computerInteractionSystemBasedonSerialCommunicat

2、ionCandidate:WangYanqiuMajor:SoftwareEngineeringSupervisor:Assoc.Prof.HuWenqiangHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaDecember,2011独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中

3、以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于 不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕

4、士学位论文摘要随着康复机器人技术引入到肢体康复训练中，这项应用已经逐渐成为国内外的一个热门研究。该技术可以满足偏瘫或者因伤致残患者的康复训练要求，而在用机器人康复的过程中，人机交互必不可少，一个界面友好、操作有效简单的系统不仅可以减少康复人力物力成本，而且使康复效果更加明显。本文就是对上肢康复系统中的上位机人机交互系统的相关研究与设计开发过程，为最终该系统与下位机工控系统进行串口数据交互以及反馈控制上肢康复机器人奠定了基础。本文对开发系统的关键技术进行了研究和论述，包括制定串口通信的高效协议，多线程技术在不同模块间的同步，实时数

5、据处理和实时曲线绘制，数据存储等。将整个系统分为若干个相对独立的模块，主要包括串口数据通讯、实时数据曲线模块和数据库模块等，确定了各模块之间的相互关系、主要功能以及具体实现方法。基于本系统是整个机器人医疗康复系统中的上位机部分，需通过RS232串口与下位机工控系统建立连接，并进行实时的指令与数据交互，将训练数据以及实时绘制的动态曲线呈现在界面上；通过通信指令可以对上肢康复机器人进行反馈控制，及时改变训练模式以及训练设置；通过数据库储存患者与医师的信息，将患者进行康复训练的数据储存到数据库中，可以查看病人的历史训练数据和绘制历史数

6、据曲线，并提供报表打印和导出。通过上位机人机交互系统与下位机工控系统连接运作，论证了实时数据交互的可行性以及反馈控制的有效性，并通过所采集到的数据绘制实时曲线，进行处理和分类后存入数据库，保证了对历史数据的查看和导出以及曲线恢复。该系统的运行可以极大增加医疗康复的效率并减少成本。关键词：人机交互串口通信控制反馈实时曲线数据库I华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththeintroductionofrehabilitationroboticstophysicalrehabilitationtraining,theappl

7、icationhasbecomeapopularstudyabroad.Thetechnologytomeetthedisabilityofpatientswithhemiplegiaorinjuryrehabilitationtrainingrequirements,andintheprocessofrehabilitationrobots,human-computerinteractionisessential,afriendlyinterface,simpleandeffectiverehabilitationsystem

8、notonlycanreducethehumanandmaterialcosts,andtherecoverywasmoreevident.Thisistheupperlimbrehabilitationsystemofthehostcomputersystem