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基于虚拟场景的踝关节主动康复策略研究

王瑞利  
【摘要】: 论文从康复医学理论出发,提出了踝关节主动康复策略。论文指出主动功能康复训练不但能够有效防止肌肉的萎缩,恢复肌肉的张力,协调肌肉间平衡支配能力,而且能够刺激运动系统中骨和神经的发育,增强大脑皮层运动中枢活动,增加细胞兴奋性,为患者全面康复做好充分准备。 将虚拟现实技术应用在踝关节康复中,可以实现游戏与治疗、心理引导与生理治疗的结合。论文开始就分析了国内外虚拟现实技术的发展现状,并对几个具有代表性的产品进行了介绍。根据踝关节主动康复策略,本课题建立了适合系统要求的康复场景,实现了基于虚拟场景的踝关节主动康复策略。基于虚拟场景的踝关节主动康复系统是一种集合了传感器技术、计算机技术、三维实时动画技术、计算机接口技术、人工智能技术、数据通信技术等先进技术的虚拟现实系统。借助踝关节康复并联机器人,利用先进的计算机仿真技术,对踝关节进行主动康复训练,不仅可以避免传统康复训练的枯燥和乏味,使康复训练融于娱乐中,从而增强患者训练兴趣和提高康复效果,还能提供精确的测评、监控、训练等技术,保证运动康复训练的有效性。 论文详细介绍了虚拟场景的建模。课题中虚拟场景建模是在Visual C++6.0的MFC环境下,通过创建一个单文档的OpenGL应用程序实现的。场景中目标物体建模是通过3D Studio MAX和MilkShape3D软件开发的。患者通过硬件平台结合游戏场景进行康复训练,根据康复程度的不同,结合主动康复策略,开发了两个不同的游戏场景。系统还开发了数据库,用于记录训练数据进行数据分析。试验表明,将虚拟现实技术应用在3-RSS/S踝关节并联机器人主动康复训练中能够很好的实现康复效果,满足康复运动和患者需求。


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