面向外骨骼机器人的智能康复信息系统的研究与实现

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随着老龄化现象日益严重、慢性病日益增多,加上人民对生活质量的要求极大提高,社会对康复医学的重视程度也有了很大的提高。目前已有的医院信息系统多专注于管理及提高对应科室医生的工作效率,或者助力于患者快速预约就诊,而很少有为患者特定疾病的患者提供专项康复服务的系统,国内缺乏可实现互联、可视、智能的康复信息系统管理软件。针对上述问题,本文以大竹县人民医院康复医学科为系统需求来源,设计了面向外骨骼机器人的智能康复信息系统的体系架构,实现了相关康复业务功能,并结合下肢助行外骨骼机器人实现了训练数据的交互与可视化。主要贡献如下:(1)依托大竹县人民医院康复科室实际情况,本文首先分析医生、治疗师、护士、系统管理员的功能需求和业务流程;根据科室建设情况和要求,确定系统采用三层C/S架构和物联网相结合的方式,建立融合了感知层、表示层、功能层和数据层的系统架构。系统选择.NET Framework框架下C#语言进行UI界面设计,通过Python下Flask框架结合MySQL数据库的形式构建系统服务器。接着进行系统概要设计和数据库设计,分析了系统详细功能模块和数据库表间的关系情况。(2)本系统主要涵盖医患数据检索、电子治疗卡、康复治疗、数字化康复评定、康复设备管理、统计模块、患者资料库和配置管理等八大模块,从系统的四种使用者的角度,对医生、治疗师、护士和系统管理员四种权限的用户界面进行详细功能描述和界面设计情况分析。(3)在下肢助行外骨骼机器人康复训练交互模块中,提出了实现智能康复设备训练数据采集的一种方法。系统通过WIFI进行连接,采用物联网MQTT协议进行数据订阅和传输,实现了设备康复训练中训练信息、关节角度数据的采集和可视化,完成了外骨骼机器人坐下、起立、行走和停止四种训练模式的远程控制。本论文设计的系统进行了功能测试和性能测试,并在四川省达州市大竹县人民医院康复医学科得到实际应用和验证。
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