基于Android的肢体运动功能重建系统的改进及控制

发布时间：2025-06-06 02:10

　　老龄化引起的社会问题日益尖锐,全球瘫痪患者数量因此处于持续增长当中。但单纯生物医疗方法无法完全治愈脑卒中和脊髓损伤等神经系统疾病。因此功能性电刺激设备作为医疗康复仪器加入到了偏瘫患者康复治疗当中,但多具有刺激模式固定,脉冲波形难以改变易导致肌肉疲劳且交互使用不便等缺点。在此背景下,本论文基于“微电子神经/肌电桥”理论思想,对课题组前期工作进行总结后,移植Android操作系统改进出一种新型人机交互良好的肢体运动功能重建系统,支持根据实时设置参数生成刺激脉冲或者提取肌电信号经处理后作为刺激脉冲。该重建系统由电源模块、探测电路模块、控制、操作及显示模块、外设模块以及探测电路模块5部分组成。课题组其他项目组优化了探测、刺激模块的电路结构。经硬件结构优化后,探测电路支持8通道信号采集,刺激电路支持4通道刺激输出,探测和刺激的精度也得到了提升。本文则在控制模块中添加了Exynos4412芯片作为主控芯片加载Linux内核和Android操作系统,扩大了显示屏尺寸。外设模块则设计了SD卡电路以提供信号文件存储媒介。本文综合绘制了控制系统的PCB版图并完成了改进后的重建系统的外壳设计。重建系统的主要功...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-7 Freehand系统构成示意图

20世纪70年代初,Keith等人就开始了上肢植入式FES系统的研发工作,以期恢复正常手部动作。随后他们成功研制出Freehand系统,并在美国NeuroControl公司的支持下投产出第一代商用Freehand系统。该系统在1997年获美国食品和药物管理局(FDA)批准可用于临....

图1-9 Bionic Glove系统

BionicGlove系统是加拿大代表性的FES系统,可实现抓握动作。不同于以往采用臂带作为刺激电极媒介装置,BionicGlove系统采用的是手套外形,如图1-9所示[17]。但其刺激控制盒极易发生碰撞,使用寿命因此打了不少折扣[17]。5)PossessedHand魔手....

图1-10魔手系统演示情况

2012年东京大学EmiTamaki等人联合Sony索尼公司发布了概念性产品魔手(PossessedHand)[18]。图1-10[18]即魔手系统示意图。魔手通过电脑编程控制14对刺激通路和24个体表电极,提供了168种刺激模式[18]。该系统由两条电极臂带、MCU处理模块....

图2-1脑卒中(左)和脊髓损伤(右)受伤部位示意图

目前,医学界仍未有彻底有效的根本性解决方案治愈脑卒中和脊髓损伤。现有手段对于修复受损神经仍未有良策。图2-1[4]中左侧为脑卒中受伤部位示意图。病因出自脑内,但大脑到各肢体的AP传输通路没有受损。右侧为脊髓损伤受伤部位示意图[7]。病因出自神经信号传输通路阻断,但脑内仍可以如常产....

本文编号：4049629