康復(fù)醫(yī)療在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中的地位越來(lái)越重要,人們也逐漸意識(shí)到康復(fù)訓(xùn)練的重要性。踝泵運(yùn)動(dòng)是生活中比較常見(jiàn)且非常重要的一種康復(fù)運(yùn)動(dòng),它能提高老年人踝關(guān)節(jié)的靈活度,加快損傷踝關(guān)節(jié)的康復(fù),抑制長(zhǎng)期臥床病人的下肢靜脈血栓的形成。航姿參考系統(tǒng)（AHRS）主要由CPU、陀螺儀、加速度計(jì)和磁強(qiáng)計(jì)組成,是常用于姿態(tài)解算的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的一種。本文從姿態(tài)解算、動(dòng)作識(shí)別、姿態(tài)精度、手機(jī)APP、系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)和各硬件模塊等方面開(kāi)展了相應(yīng)的研究,設(shè)計(jì)了基于AHRS的穿戴式監(jiān)測(cè)裝置,能夠方便患者獨(dú)立進(jìn)行踝泵康復(fù)運(yùn)動(dòng)。首先,學(xué)習(xí)和研究了國(guó)內(nèi)外踝關(guān)節(jié)康復(fù)裝置的現(xiàn)狀,確定了課題的研究路線。構(gòu)建適用于課題研究?jī)?nèi)容的擴(kuò)展卡爾曼濾波（EKF）模型,運(yùn)用設(shè)計(jì)的擴(kuò)展卡爾曼濾波算法對(duì)多傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行融合,并基于四元數(shù)完成姿態(tài)解算。通過(guò)這種方法獲得踝泵運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)者腳部的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。其次,研究并構(gòu)建了適用于課題研究?jī)?nèi)容的動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)劃（DTW）算法,運(yùn)用DTW算法,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作模板與測(cè)試動(dòng)作模板匹配實(shí)現(xiàn)動(dòng)作的識(shí)別。最后,設(shè)計(jì)完成小巧輕便、適合穿戴的踝泵運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置。將擴(kuò)展卡爾曼濾波算法及DTW算法移植到AHRS的微控制器中,使監(jiān)測(cè)裝置具有姿態(tài)解算與動(dòng)... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

踝泵運(yùn)動(dòng)Fig1.1Movementoftheanklepump

（a） （b）圖 1.2 動(dòng)態(tài)踝足矯形器Fig 1.2 The orthosis of dynamic ankle foot（a）鉸鏈?zhǔn)絼?dòng)態(tài)踝足矯形器；（b）一般的動(dòng)態(tài)踝足矯形器(a) Hinged dynamic ankle and foot orthosis (b) General dynamic ankle-foot orthosis圖 1.2 所示，（a）為鉸鏈?zhǔn)絼?dòng)態(tài)踝足矯形器，矯形器的后部擴(kuò)展到膝蓋平足板延伸到腳趾尖端以提供對(duì)腳踝的控制。穿上這種矯形器，踝關(guān)節(jié)行跖屈、背屈運(yùn)動(dòng)。（b）是根據(jù)希爾頓的方法設(shè)計(jì)的一般動(dòng)態(tài)踝足矯形實(shí)驗(yàn)中，穿戴鉸鏈?zhǔn)絼?dòng)態(tài)踝足矯形器的病人具有更短的康復(fù)周期。2）基于斯圖爾特平臺(tái)的遠(yuǎn)程腳踝康復(fù)系統(tǒng)utgers Ankle 是美國(guó)羅格斯大學(xué)在 2000 年研制出的基于斯圖爾特平臺(tái)的康復(fù)系統(tǒng)[11]，該系統(tǒng)提供了六自由度的阻力用于模擬主機(jī)上的虛擬現(xiàn)獨(dú)自進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練時(shí)也不會(huì)感到枯燥。系統(tǒng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)情況及阻力輸出通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸，患者在家進(jìn)行鍛煉的同時(shí)，治療師可以進(jìn)行遠(yuǎn)康復(fù)系統(tǒng)在新澤西醫(yī)科大學(xué)和牙科大學(xué)進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)，得到患者積極

（a） （b）圖 1.2 動(dòng)態(tài)踝足矯形器Fig 1.2 The orthosis of dynamic ankle foot（a）鉸鏈?zhǔn)絼?dòng)態(tài)踝足矯形器；（b）一般的動(dòng)態(tài)踝足矯形器) Hinged dynamic ankle and foot orthosis (b) General dynamic ankle-foot orth圖 1.2 所示，（a）為鉸鏈?zhǔn)絼?dòng)態(tài)踝足矯形器，矯形器的后部擴(kuò)展到平足板延伸到腳趾尖端以提供對(duì)腳踝的控制。穿上這種矯形器，踝行跖屈、背屈運(yùn)動(dòng)。（b）是根據(jù)希爾頓的方法設(shè)計(jì)的一般動(dòng)態(tài)踝足實(shí)驗(yàn)中，穿戴鉸鏈?zhǔn)絼?dòng)態(tài)踝足矯形器的病人具有更短的康復(fù)周期2）基于斯圖爾特平臺(tái)的遠(yuǎn)程腳踝康復(fù)系統(tǒng)utgers Ankle 是美國(guó)羅格斯大學(xué)在 2000 年研制出的基于斯圖爾特平康復(fù)系統(tǒng)[11]，該系統(tǒng)提供了六自由度的阻力用于模擬主機(jī)上的虛獨(dú)自進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練時(shí)也不會(huì)感到枯燥。系統(tǒng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)情況及阻力通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸，患者在家進(jìn)行鍛煉的同時(shí)，治療師可以進(jìn)康復(fù)系統(tǒng)在新澤西醫(yī)科大學(xué)和牙科大學(xué)進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)，得到患者

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于高斯和的二階擴(kuò)展卡爾曼濾波算法[J]. 張帆,施化吉,周從華,李雷.  信息技術(shù). 2017(12)
[2]腓腸肌擠壓配合踝泵運(yùn)動(dòng)預(yù)防術(shù)后下肢深靜脈血栓形成的臨床觀察[J]. 孫彥榮,王珊,戴曉冬.  中國(guó)社區(qū)醫(yī)師. 2017(13)
[3]智能手環(huán)的應(yīng)用研究[J]. 梁莉娟.  黑龍江科技信息. 2017(08)
[4]基于NRF51822的RSSI-Distance曲線探究[J]. 潘巖,徐文巖,王曉東.  科技與創(chuàng)新. 2017(04)
[5]Android調(diào)用Java WebService的實(shí)現(xiàn)方法[J]. 邱紅麗,李冰.  福建電腦. 2016(09)
[6]基于DW01芯片的鋰電池保護(hù)電路設(shè)計(jì)[J]. 郭洪祥.  電子產(chǎn)品世界. 2016(08)
[7]基于HMC5883的地磁場(chǎng)測(cè)量校正系統(tǒng)[J]. 張少飛,康愛(ài)國(guó),劉喆頡,劉文斌.  煤炭技術(shù). 2016(07)
[8]量化踝泵運(yùn)動(dòng)降低婦科腫瘤患者術(shù)后下肢靜脈血栓發(fā)生的臨床研究[J]. 于秀麗,樸麗,叢云鳳,張赫,姜清薇,徐兆寧.  護(hù)理實(shí)踐與研究. 2016(13)
[9]互補(bǔ)濾波算法在四旋翼飛行器姿態(tài)解算中的應(yīng)用[J]. 萬(wàn)曉鳳,康利平,余運(yùn)俊,林偉財(cái).  測(cè)控技術(shù). 2015(02)
[10]關(guān)于智能穿戴設(shè)備發(fā)展前景的思考與建議[J]. 姜夢(mèng)靜.  移動(dòng)通信. 2014(17)

碩士論文
[1]智能空間下基于AHRS的人體動(dòng)作識(shí)別[D]. 張慶賓.山東大學(xué) 2014
[2]踝關(guān)節(jié)康復(fù)醫(yī)療外骨骼系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研究[D]. 張煜.浙江大學(xué) 2010
[3]基于嵌入式的MEMS加速度傳感器測(cè)控仿真系統(tǒng)[D]. 姚成凱.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[4]基于MEMS的捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的研究[D]. 梁谷.哈爾濱工程大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3408490