【摘 要】
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脑卒中是目前严重威胁人类身体健康的三大疾病之一,同时该病引发偏瘫的概率极高,其中又以引起手功能偏瘫患者的数量居多。人手作为人体日常生活中使用最为频繁、最为灵活的器官,手部的康复训练成为偏瘫患者重要的康复需求,因此手指康复设备的研究已经成为当前医学领域的研究热点之一。本文分析了手指康复设备的国内外研究现状,结合人手的生物学特征,设计出一款帮助手功能障碍患者进行康复训练的手指康复训练设备。具体的研究内
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脑卒中是目前严重威胁人类身体健康的三大疾病之一,同时该病引发偏瘫的概率极高,其中又以引起手功能偏瘫患者的数量居多。人手作为人体日常生活中使用最为频繁、最为灵活的器官,手部的康复训练成为偏瘫患者重要的康复需求,因此手指康复设备的研究已经成为当前医学领域的研究热点之一。本文分析了手指康复设备的国内外研究现状,结合人手的生物学特征,设计出一款帮助手功能障碍患者进行康复训练的手指康复训练设备。具体的研究内容如下:（1）首先对人手进行生物学特性分析,根据人手的骨骼结构,并运用D-H参数法,对人手骨骼结构进行空间运动学分析,为本文设计的手指康复设备提供理论支持。（2）其次对手指康复设备中的食指组件进行了主被动控制模式下的运动学仿真,验证机构设计的合理性。将设计好的食指训练组件三维模型导入ADAMS仿真软件中,并将各个构件重新建立配合关系,设置驱动函数,通过运动仿真分析,获得食指各关节的运动信息。从仿真结果中可以看出,手指康复设备的食指训练组件具有良好的柔顺性,在运动过程中可完成预设的弯曲/伸展动作。（3）最后完成手指康复设备控制系统设计,包括下位机控制电路设计与模块选型以及人机交互界面设计。下位机控制系统采用STM32作为系统控制核心,实现对压力传感器、弯曲传感器以及直线电机的控制。人机交互界面是基于Android系统下进行设计,包括训练模式选择、训练参数设置两大功能模块。（4）为了测试整个系统的可靠性,本文完成对手指康复设备的主被动康复训练实验测试。实验内容包括在被动康复训练模式下的人手康复训练实验测试和主动康复训练模式下人手康复训练实验测试,验证了系统的稳定性和可靠性。
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