人口老齡化速度的加快,使因腦卒中等疾病造成的肢體運動障礙的患者增多。居家康復是腦卒中病人進行康復治療的重要環(huán)節(jié),能夠有效的降低腦卒中病人的殘疾率。隨著無線體域網(wǎng)技術(shù)以及慣性動作捕捉技術(shù)的發(fā)展,越來越多的無線動作捕捉系統(tǒng)被用來監(jiān)測病人的自主上肢訓練過程、評價居家康復的訓練效果。本文設(shè)計了一種面向腦卒中的居家康復數(shù)字化監(jiān)測與評價系統(tǒng),用以監(jiān)測上肢康復訓練過程,規(guī)范居家康復方法,提高恢復效果。主要的研究內(nèi)容如下:首先,闡述腦卒中的發(fā)病原因和危害、居家康復的特點和需求以及監(jiān)測與評價系統(tǒng)的技術(shù)背景;同時結(jié)合國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,確定本課題研究的可行性。其次,分析設(shè)計需求,設(shè)計基于慣性傳感器和ZigBee芯片的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)以及基于Matlab的上肢動作監(jiān)測評價上位機,并結(jié)合姿態(tài)解算算法搭建起系統(tǒng)平臺。再次,以5自由度的仿真機械臂模型建立人體上肢姿態(tài)模型,應(yīng)用相應(yīng)的解算算法,實現(xiàn)多節(jié)點的數(shù)據(jù)融合、姿態(tài)還原,模擬上臂和前臂的運動軌跡、計算關(guān)節(jié)角度及位置,給動作完成度評價提供數(shù)據(jù)支持。最后,以設(shè)計的實驗系統(tǒng)為平臺,進行系統(tǒng)的可靠性驗證,并設(shè)計實驗方案進行康復訓練的監(jiān)測與評價實驗,進行訓練效果驗證。 

【文章來源】：南京郵電大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

節(jié)點坐標系統(tǒng)示意圖

郵電大學碩士研究生學位論文 第一章 緒遠高于其他測量角度產(chǎn)生的誤差。原因是手腕和上臂處在不同的身體節(jié)段，當上臂在向上傾斜時，手腕有很大可能已經(jīng)超越了垂直線。圖 1.1 展示了左右手臂和手腕上計（紅色）和磁力計（綠色）的坐標系統(tǒng)。圖 1.2 展示了真實的人體受試者的八種運角度范圍（a）屈伸，（b）內(nèi)收/外展，（c）水平內(nèi)收/外展，（d）內(nèi)外旋轉(zhuǎn)。圖 1.1 節(jié)點坐標系統(tǒng)示意圖

郵電大學碩士研究生學位論文 第一章 緒其核心分類算法采用支持向量機算法，支持向量機分類廣泛應(yīng)用于二元數(shù)據(jù)分類和，為了確定最大類別邊緣間隔（超平面），必須最小化分類錯誤。由于各種康復活動數(shù)入到系統(tǒng)中，支持向量機處理遵循一對一的方法，即將結(jié)果分成 N 個類別，該研究包練習方式。在訓練階段，所收集的訓練數(shù)據(jù)用于構(gòu)建支持超平面。根據(jù)所識別的特征近一個類別時，數(shù)據(jù)點被標記為 1；否則，如果它們接近其他類別，則標記為-1。通過持超平面測試一段輸入數(shù)據(jù)，然后將其分配給最合適的類別。圖 1.3 展示了幾種康復可以被檢測的運動行為。

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3334740