基于虚拟现实技术的手指康复系统研究.pdf

分类号学号 M200971827
学校代码 10487 密级


硕士学位论文

基于虚拟现实技术的手指康复系统
研究



学位申请人: 张金龙
学科专业: 模式识别与智能系统
指导教师: 黄剑副教授
答辩日期: 2012 年 1 月 11 日
A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for
the Degree of Master of Science




Research of Finger Rehabilitation System Based on
Virtual Reality Technology




Candidate : Zhang Jinlong
Major : Pattern Recognition and Intelligent Systems
Supervisor : Ass. Prof. Huang Jian





Huazhong University of Science and Technology
Wuhan 430074 Hubei,
Jan., 2012
独创性声明

本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研
究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或
集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在
文中以明确方式标明。本人完全意识到,本声明的法律结果由本人承担。

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日期: 年月日



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本论文属于
不保密□。
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学位论文作者签名: 指导教师签名:
日期: 年月日日期: 年月
华中科技大学硕士学位论文
摘要
随着人们生活水平的提高及社会老龄化程度的加剧,由于脑损伤及外界运动导致
的手指僵硬、痉挛及运动功能障碍等病情愈来愈多,严重影响了患者的工作、生活
和学****给患者家庭及社会带来极大的负担。医学研究表明一定程度的辅助训练有
助于手指运功功能的恢复,而传统的医师和患者一对一的康复辅助训练存在康复周
期长、过程乏味、成本较高及无法进行准确的康复评定等缺陷,研制能够克服上述
缺点的手指康复机器人亦显得愈发必要。
虚拟现实技术近年来得到迅速的发展,融合了包括计算机图形学、医学图像处理
学和人工智能与模式识别在内的多种先进技术,也已应用于医疗影像、娱乐影视等
多个领域。虚拟现实技术能够以很强的逼真度和沉浸感让使用者在愉快的心情下完
成特定的任务,同时也能对任务中的信息进行功能强大的全面的分析处理。基于虚
拟现实技术的手指康复系统便逐步得到重视,获得了长足的发展。本论文从软硬件
和机械设计等方面详细介绍了手康复系统的设计与实现。
在分析了现存的基于虚拟现实技术的手指康复系统的作用单一、安全性低、结构
复杂等缺点的基础上,结合问卷调查、游戏理论和康复评定机理等方案,本论文研
制了一种小型轻便、操作简单、融合虚拟现实技术、捏力或握力采集和较准确的康
复评定机制于一体的用于临床和家庭治疗的手部外伤后功能康复系统,并通过初步
病例实验证实了其康复治疗效果。该系统特点是成本低、易维护、结构简单等,具
有重要的社会经济效益和广泛的应用前景。

关键词:手指康复系统;虚拟现实;康复评定;捏力采集
I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
As the improvement of people's living standards and increase of the degree of
aging society, due to brain damage and external movement, the finger stiffness, spasms
and motor dysfunction is more and more, affect the patient’s