项目名称:上肢辅助康复装置

组 别: 高中组 奖 项: 北京市一等奖
代表团: 北京 参赛队:
队 员: 刘泽轩 辅导教师: 高凯

项目摘要:

本项目是一项辅助康复装置。通过这项装置可以帮助手术后的人进行康复训练,以往的设备都是机械式的装备。需要康复的人做完训练之后,无法记录训练成果,医务人员也没有办法给出具有针对性的治疗意见。经过到一些医院调查后,我发现很多医院都需要一套智能化的辅助康复装置。我的设计主要实现两个目标:1、通过在机械式的康复装置上增加传感器,使康复设备能够变得更加智能,从而使康复过程更加有效。2、通过人机互动的方式,让被康复人在康复的过程中可以主动的并且具有选择性的完成任务。明确了我的项目目标以后,我开始进行我的项目研究。我的项目主要包括几个主要组成部分,arduino控制板、编码器、计算机软件。Arduino作为硬件部分的控制装置,可以采集编码器的信号。编码器将两个部分连接在一起,当人的关节开始活动的时候,编码器会采集信号。在此项系统中,我还自己设计了一款软件,通过软件的检测和统计,实现被康复人的训练统计。同时,还能调节训练难度,根据训练的不同阶段来选择不同难度的训练方式。项目的创新点主要有两点:1、通过编码器实现被康复人运动变化的采集。2、使用自己设计的计算机软件完成训练记录的统计和难度调整,从实现定制化的训练方式。在未来的研究中,我希望在此基础上可以完成更多的更能,在康复装置上要增加更多的自由度。 本项目是一项辅助康复装置。通过这项装置可以帮助手术后的人进行康复训练,以往的设备都是机械式的装备。需要康复的人做完训练之后,无法记录训练成果,医务人员也没有办法给出具有针对性的治疗意见。经过到一些医院调查后,我发现很多医院都需要一套智能化的辅助康复装置。我的设计主要实现两个目标:1、通过在机械式的康复装置上增加传感器,使康复设备能够变得更加智能,从而使康复过程更加有效。2、通过人机互动的方式,让被康复人在康复的过程中可以主动的并且具有选择性的完成任务。明确了我的项目目标以后,我开始进行我的项目研究。 1、机器人的随动控制:我的项目主要包括几个主要组成部分,arduino控制板、编码器、计算机软件。Arduino作为硬件部分的控制装置,可以采集编码器的信号。编码器将两个部分连接在一起,当人的关节开始活动的时候,编码器会采集信号。编码器将信号进行编制、转换为可用以通讯的信号形式。编码器把角位移换成电信号,前者称为码盘,后者称为码尺。编码器的每一个位置对应一个确定的数字码,因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关,而与测量的中间过程无关。通过编码器对数据进行第一步采集。在此项系统中,我还自己设计了一款软件,通过软件的检测和统计,实现被康复人的训练统计。同时,还能调节训练难度,根据训练的不同阶段来选择不同难度的训练方式。 2、机械结构可以与人的肢体紧密贴近:本项目设计的机械结构能紧贴人的肢体,利用通过假肢厂购买的义肢,并通过3D打印的零部件对编码器进行固定,通过紧贴人肢体的机械结构,更好的方便患者完成康复训练。 3、项目的创新点主要有两点:1、通过编码器实现被康复人运动变化的采集。2、使用自己设计的计算机软件完成训练记录的统计和难度调整,从实现定制化的训练方式。在未来的研究中,我希望在此基础上可以完成更多的更能,在康复装置上要增加更多的自由度。

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