基于倾角传感器的下肢康复训练系统设计

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1、密级：学校代码：10075分类号：学号：20141276工程硕士学位论文基于倾角传感器的下肢康复训练系统设计学位申请人：宫灿灿指导教师：肖金壮副教授学位类别：工程硕士学科专业：控制工程授予单位：河北大学答辩日期：二○一六年六月ClassifiedIndex：CODE：10075U.D.C：NO：20141276ADissertationfortheDegreeofM.EngineeringDesignofRehabilitationTrainingSystemBasedonAngleSensorforLowerExtremityCandidate:GongCa

2、ncanSupervisor:AssociateProf.XiaoJinzhuangAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:ControlEngineeringUniversity:HebeiUniversityDateofOralExamination:June,2016,2007河北大学学位论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本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，除了文中特别加レッ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写的研究成

3、果，也不包含为获得河北大学或其他教育机构的学位或证！书所使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了致谢。＞作者签名：咳城批？日期：＞＾八年／＾月《曰：学位论文使用授权声明本人完全了解河北大学有关保留、使用学位论文的规定，目Ｐ：学校有权保留并向国家有关部口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。学校可Ｗ公布论文的全部或部分内容，可Ｗ采巧影印、缩印或其他复制手段保存论文。本学位论文属于、１保密□，在年＿＿＿月日解密后适用本授权声明。＿＇２、不保密

4、＼／。＂＂（请在Ｗ上相应方格内打Ｖ）厂ｉ保护知识产权声明本人为申请河北大学学位所提交的题目为（《姻棘馨Ｗ昨東ｆ璋黏Ｉ忠冲的学位论文，是我个人在导师指导并与导师合作下取得的研究成果，研＇究Ｘ作及取得的研究成巧是在河北大学所提供的研究绘巧及导师的硏究经费资助下完成的。本人完全了解井严格遵守中华人民共和閨为保护知识产权所制定的各项法律、行政法规Ｗ及河北大学的相关规定。？本人声明如下：本论文的成果归河北大学所有，未经征得指导教师和河北大学的书师巧意和巧权，本人保化不Ｗ化何形式公巧和传揣科研成巧和科研Ｘ作内容。如

5、果违反本声明，本人愿意承担相应法律责任。Ｉ巧明人：秦料蝴．．．．：巧期：坚ｉｉ．年￡月ｂＨＩ？■１Ｉ＇、＂化＂叫作者签名：ｆ口期：＿．？巡１＿＿．卑ｉ月兵鬥。从，导师签名：令公．｜：．｜期：ｇ〇６年月円．．Ｉ．摘要摘要随着社会人口老龄化，老年人的数量越来越大，从而由于人体机能的衰减带来的行动不便的老年人的数量也在不断扩大。除了人体自然衰退，还有非自然等因素造成的具有运动性障碍的患者也越来越多，如车祸等。研究显示：康复训练是恢复肢体运动功能的途径之一，及时有效的康复训练运动对于患者神

6、经系统的恢复和肌肉功能的康复意义非凡。传统的康复训练方法主要依靠康复医师对患者进行一对一手工操作，或辅助一些简单的训练器械，训练过程枯燥，患者常常处于被动状态，参与度低，也不能够选择治疗方式和治疗习惯。针对以上这些，本研究做了如下工作：第一，本系统设计并应用了倾角传感器模块。该传感器模块主要由SCAT-100D2、ATMEGA48单片机和双向收发器SN75176B组成，用于测量俯仰角和横滚角，并通过单片机串口实现模块间的联网，通过PC串口通讯控制并获取各模块采集过程。利用该模块，实现了准确、实时的倾角数据采集，通过串口发至上位机处理软件。旨在获得稳定、实时的肢

7、体倾角数据来进行康复训练。第二，本论文的重点是下肢康复训练系统的设计。通过倾角传感器来采集人体下肢运动角度，运用C#语言和SQL数据库共同设计出一个倾角控制的集评测、康复训练、数据存储及处理为一体的康复训练系统。与传统的康复训练相比，此系统的康复训练通过虚拟环境的方式可以更好的调动患者的积极性和主动性。同时，该康复训练系统的软件界面具有打印功能，可以让患者在训练结束后打印出自己纸质版的训练结果，方便患者比对每一次训练结果的变化。第三，应用该康复训练系统进行实验研究，以健康受试者为对象。通过对20名健康大学生进行30分钟的评测训练，得出正常成年人的平均速度作为康

8、复训练的参考标准。研究初步证明基于倾角