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将机器人技术和虚拟现实技术应用到偏瘫患者手指康复训练系统中,能够使康复训练不再单调,提高患者康复训练的积极性,从而提高康复效率。本课题所研究的单手指康复训练机械装置结合虚拟现实游戏系统,具有较高的应用前景。 本文首先综述了手指康复训练机器人的研究背景和意义,介绍了国内外研究现状和发展趋势,由此确立了研究目标为设计一种基于虚拟现实技术的单手指康复训练系统,具体内容如下: 根据偏瘫运动疗法以及手指康复系统的功能需求,本课题设计了一种平台式的用于偏瘫患者手指的辅助康复训练装置,包括手指训练机构、混合驱动机构、传感装置和控制系统。混合驱动机构采用电机和磁流变液阻尼器混合驱动。 下位机ARM控制系统包括USB通信、PC机与ARM通信协议等,为机械结构的运动控制、数据采集以及上下位机的通信提供了硬件平台。 为了提高康复效率,本课题采用OpenGL结合Visual C++设计了两个虚拟现实三维游戏动画以及用Visual C++设计了一款二维游戏,结合下位机控制系统控制机械结构,来协助患者康复训练,提高患者康复训练的积极性、主动性。 最后本课题对手指康复训练系统进行了验证性实验,以及利用该系统对医院的患者进行一系列康复训练实验,实验结果表明该系统稳定可靠,对患者手指的康复起着积极的作用。