無線體域網(wǎng)在FES系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時間:2017-05-13 16:21
本文關(guān)鍵詞:無線體域網(wǎng)在FES系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:在腦卒中病人的康復(fù)治療中,功能性電刺激(Function Electrical Stimulation,FES)是一種非常有效的可靠技術(shù)。然而,目前,用功能性電刺激對病人進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的過程中,康復(fù)訓(xùn)練效果的評定主要于依賴康復(fù)醫(yī)師對病人康復(fù)動作的連續(xù)觀測,這種人工的評定方式給康復(fù)醫(yī)師帶來了較大的負(fù)擔(dān)。因此,開發(fā)一套在康復(fù)訓(xùn)練中能夠輔助康復(fù)醫(yī)師對病人進(jìn)行康復(fù)效果評定的系統(tǒng)是非常有必要的。本文通過結(jié)合我們現(xiàn)有的分布式FES系統(tǒng)的架構(gòu)以及無線體域網(wǎng)的應(yīng)用特點(diǎn),設(shè)計(jì)并開發(fā)了一套與我們的FES系統(tǒng)相兼容的無線體域網(wǎng)系統(tǒng),可以在用功能性電刺激對病人進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的同時,實(shí)時采集病人的運(yùn)動信息,協(xié)助康復(fù)醫(yī)師對病人的康復(fù)效果進(jìn)行評估。該系統(tǒng)采用星型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?主要分為三大模塊:傳感器節(jié)點(diǎn),協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)和PC軟件。同時,為了滿足醫(yī)學(xué)生理信號采集對于數(shù)據(jù)通信方面速率和質(zhì)量的要求,我們提出了一種專用于我們這套系統(tǒng)的無線通信協(xié)議,該協(xié)議主要包括MAC層協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議,對于MAC層協(xié)議,我們是通過自主研發(fā)的基于超幀結(jié)構(gòu)的時隙動態(tài)可分配的TDMA協(xié)議進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的。最后,為了驗(yàn)證我們無線體域網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)用性和有效性,我們進(jìn)行了相關(guān)的系統(tǒng)測試,主要包括耗能和丟包率這兩個方面。同時,我們還進(jìn)行了若干組正常人的功能性電刺激實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步對系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證。最終的測試結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明我們的系統(tǒng)具有較高的實(shí)用性和有效性。
【關(guān)鍵詞】:中風(fēng)康復(fù) 無線體域網(wǎng) 功能性電刺激 TDMA
【學(xué)位授予單位】:上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:R743.3;R49
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-11
- 第一章 緒論11-18
- 1.1 背景及意義11-16
- 1.1.1 腦卒中康復(fù)與無線體域網(wǎng)技術(shù)11-12
- 1.1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
- 1.2 論文研究內(nèi)容16-18
- 第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)18-26
- 2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則18-20
- 2.1.1 體域網(wǎng)基本概念18-19
- 2.1.2 分布式FES系統(tǒng)19-20
- 2.1.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則20
- 2.2 系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)20-22
- 2.3 傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)22-23
- 2.4 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)23-25
- 2.5 PC軟件設(shè)計(jì)25-26
- 第三章 系統(tǒng)軟硬件實(shí)現(xiàn)26-40
- 3.1 系統(tǒng)總體框圖26-27
- 3.2 傳感器節(jié)點(diǎn)軟硬件實(shí)現(xiàn)27-31
- 3.2.1 硬件實(shí)現(xiàn)27-28
- 3.2.2 軟件實(shí)現(xiàn)28-31
- 3.3 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)軟硬件實(shí)現(xiàn)31-35
- 3.3.1 硬件實(shí)現(xiàn)31-32
- 3.3.2 軟件實(shí)現(xiàn)32-35
- 3.4 PC軟件實(shí)現(xiàn)35-40
- 第四章 系統(tǒng)通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)40-49
- 4.1 無線體域網(wǎng)常用通信協(xié)議(ZigBee,藍(lán)牙)40-42
- 4.2 自定義無線通信協(xié)議42
- 4.3 MAC層協(xié)議42-47
- 4.3.1 基于超幀結(jié)構(gòu)的時隙動態(tài)分配的TDMA協(xié)議42-45
- 4.3.2 時隙分配算法45-47
- 4.4 網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議47-49
- 第五章 系統(tǒng)測試和實(shí)驗(yàn)49-55
- 5.1 系統(tǒng)測試49-52
- 5.1.1 耗能測試49-50
- 5.1.2 丟包率測試50-52
- 5.2 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)52-55
- 5.2.1 實(shí)驗(yàn)方法52-53
- 5.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果53-55
- 第六章 總結(jié)和展望55-57
- 6.1 全文總結(jié)55-56
- 6.2 工作展望56-57
- 參考文獻(xiàn)57-60
- 致謝60-61
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文與申請專利61-63
【參考文獻(xiàn)】
中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 韋積慧;基于nRF24L01的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];吉林大學(xué);2012年
本文關(guān)鍵詞:無線體域網(wǎng)在FES系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:363042
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