基于虚拟现实的一对多远程康复训练机器人

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1、隶。轫大·粤硕士学位论文基于虚拟现实的一对多远程康复训练机器人研究生姓名：逝导师姓名：奎建渲麴拯．塞爱国塾拯东南大学仪器科学与工程系二。一。年三月ONETOMANYI迮MREHABILll二ATIONTRA埘INGROBOTBASEDONⅥTUALREALITYAThesisSubmittedtoSoutheastUniVers毋FortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYY撕gShuoSupervisedbyPro￡LIJianqingaIldProfSONGAiguoSchoolofInstnJlnentScien

2、ceandEngineeringSoutheastUniVers时March2010东南大学学位论文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，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：栖搬日期：2。l口．与．工l东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印

3、件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。研究蚴：概导⋯霹蒙嫣吼蹦叫摘要我国残障人数总计约6700万，是世界残障者最多的国家。我国现有老龄人口也已超过1．6亿，且每年以近800万的速度增加，专家预测，到2050年，中国老龄人口将达总人口的三分之一，特别是80岁以上的高龄老人和失能老人在以年均loo万的速度增长。而我国现在的康复治疗师基数却仅有5460人。面对如此大的供需

4、差距，我国“到2015年残疾人人人享有康复”的战略目标面临着严峻的挑战。基于虚拟现实的一对多远程康复训练机器人的研制不仅有助于解决“患者多，治疗师少"的问题，而且从患者的角度出发一改传统康复训练的枯燥乏味，采用更加人性化的设计，通过患者的主动训练提高了康复训练的效果。本文首先介绍了康复训练机器人的研究背景和研究意义。结合国内外发展现状和应用情况，确定了基于虚拟现实的一对多远程康复训练机器人系统的主要研究任务。通过对远程控制系统的功能需求分析，给出了该系统的总体设计方案。并分别从结构设计、测控系统和计算机控制系统等关键部分进行了系统研究。其中计算机控制系统引入虚

5、拟现实技术使康复训练界面生动活泼，将运动疗法和心理治疗有机地结合在一起，解决了传统康复训练的枯燥乏味；引入遥操作机器人技术使医生可同时远程监控多个患者的康复训练，医生通过语音与患者端进行对话交流，并根据患者端传递过来的视频图像和训练数据对多个患者的治疗方案进行及时调整，解决了国内康复训练“患者多，治疗师少”的问题；设计了患者病例数据库系统，用于保存患者的历史康复训练数据，有助于医生判断患者病况，采取更有效的康复治疗方案。最后，通过临床试验证明了该康复训练机器人系统在功能和性能方面都满足了最初的设计要求，在实际应用中具有有效性和可行性。关键词：康复训练机器人、远

6、程监控、虚拟现实、遥操作机器人、数据库东南大学硕士学位论文Abstract’11lenumberofdisabledpeopleiIlourC0u仃yisabout67milllonwmchaccuntsfor廿lemoStoftlleworld．111ereare160millionoldpeopleiIlourcou时，ne砌yatarateof8111illionperyeariIlcre嬲ing．ExpertSpredictnlatby2050，agingpopulationinCllina、)I，inreachone—thirdofmetotaln啪

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8、rehabili协tion佩11i11