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当今社会随着人们对生活质量要求的提高以及脑血管发病率的增高,康复医疗有着越来越广泛的需求。本课题针对目前康复医疗存在的问题,提出了基于虚拟现实的手臂外骨骼康复系统的实现方案。 虚拟现实技术可以给人产生身临其境的沉浸感,将虚拟现实技术应用到康复医疗领域,不但可以减少传统康复医疗的枯燥感,增强患者恢复肢体运动机能的积极性,而且还可以给患者提供真实世界里无法实现的特殊虚拟效果,提高康复疗效。虚拟现实技术的应用还有利于实现对患者心理障碍的治疗,同时也极大的减轻了康复医疗工作者的工作负担。 目前,将虚拟现实技术应用到医疗领域中的研究已经成为许多发达国家的热点课题,我国在这方面的研究还处于起步阶段,有关基于虚拟现实手臂外骨骼康复系统的研究尚未见报导。本手臂康复系统是针对手臂残疾或手臂手术后需要进行手臂功能恢复的患者而开发的,在康复原理上依据了康复医学中的运动疗法和作业疗法,从硬件和软件两个方面对手臂康复系统进行了全面深入的分析研究。 本课题对将虚拟现实技术应用到康复医疗领域进行了深入的探索,提出了一套利用手臂外骨骼进行肢体康复医疗的方案。依照康复医学的有关原理,开发了一种适用于上肢体康复治疗的手臂外骨骼,制定了康复治疗的运动疗法实现方案,编制了手臂外骨骼运动控制软件。对虚拟物体的三维建模和碰撞检测进行了研究,开发了虚拟仿真环境应用平台。根据上肢体作业疗法的需要,实现了上肢体作业任务的虚拟仿真。参照现有肢体运动功能评价的墓本原理,制定了相应的评价指标和评分、评级规则。采用患、健侧对比的方法,提出了一种客观、量化的肢体运动功能评价方案,可以用于准确指导康复治疗计划的制定。建立了患者肢体康复病历数据库,方便了医护人员对患者病情的查询和管理。本研究成果对基于虚拟现实技术肢体康复医疗的进一步研究具有重要的参考价值。