一种基于心理疗法的脑卒中患者可穿戴式上肢康复设备设计

发布时间：2024-04-25 03:16

　　据报道,脑卒中以每年246.8/10万人的发病率和114.8/10万人的死亡率成为肆虐中国的第一杀手。目前市场上脑卒中的后期康复设备不仅体积大、价格贵及以机械运动为主,沉重的经济负担及枯燥重复的动作常让患者产生厌烦等不良情绪;而且现有康复设备很多只针对康复训练,不能与生活自理结合起来。因此,本项目基于心理疗法及《神经康复学》脑卒中康复治疗的基本原则,开发出一款融入游戏及做家务功能的脑卒中患者可穿戴式上肢康复设备。该设备由上肢动作信息采集和转换模块及应用模块组成。应用模块由康复游戏和机器人小车组成;康复游戏设置有恢复操和贪吃蛇两种,通过趣味性的游戏促进患者在主动参与康复训练的同时实现患者运动功能从反射性运动到模糊化运动再到随意性运动的改善;机器人小车可以帮助患者完成抓取生活物品或打扫卫生等简单家务,让患者在康复训练的同时实现部分生活自理。通过实验室测试,可穿戴式上肢康复设备的控制正确率为99.1%;在某医院的临床使用中,脑卒中患者游戏存活时间平均提升了369%,机器人抓取物品的时间缩短了31%,而且脑卒中患者比之前更加阳光。

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【部分图文】：

图1项目设计架构图

设计目标是制作出具有控制康复游戏和机器人小车运动功能的可穿戴式上肢康复设备，帮助三级肌力以上的脑卒中患者在后期康复阶段进行长期的康复训练，用趣味性的康复治疗方式取代机械枯燥的康复动作，并帮助患者抓取生活物品或打扫卫生，以提高康复效果。图2传感器分布示意图

图2传感器分布示意图

图1项目设计架构图项目设计架构整体分为两大部分：第一部分是上肢动作信息采集和转换模块，通过MPU6050姿态传感器和压力传感器完成肩膀及手腕运动角度采集、手掌压力检测后，用ArduinoUno开发板进行数据处理，转换成动作指令1～7，再通过蓝牙模块HC-05传输动作指令；第二....

图3ArduinoUno开发板

将压力传感器贴在网球上，压力传感器串上一个5kΩ的电阻，传感器端接5v，电阻端接地，供电后将5kΩ电阻的分压接到Arduino的模拟引脚A0。当手用力握住网球时，压力传感器的阻值变小，则根据串联电路特性，5kΩ电阻的分压增大，则输入引脚AO的电压增大，读数也随即变大。根据实际测量....

图5压力传感器安装于网球上

图3ArduinoUno开发板图4姿态传感器

本文编号：3963919