论文部分内容阅读
随着我国老龄化问题的加重,中风患者日益增加,需要进行康复训练的人数越来越多;还有一些由运动或事故导致的肢体伤残,也需要及时的康复训练。但是,康复治疗师短缺,康复中心床位紧缺等问题突显。如果患者能在家中进行康复训练,将解决以上问题,并且可以减轻患者的身体负担和经济负担。本文将实现以上功能,开发出一套可以在家庭使用的远程肢体康复监测和评估系统。 本研究通过加速度传感器获取患者康复训练的数据,并完全通过无线网络实时、准确地将数据发送到远程监控中心,实现对患者康复训练数据的记录和康复效果的评估。整个系统由无线传感节点,无线网关系统和远程监测中心组成。无线传感节点由三轴加速度传感器和ZigBee子节点组成,用作采集加速度传感器的数据,数据经处理后由ZigBee终端模块发送到汇聚节点ZigBee协调器;无线网关系统由ZigBee模块和WCDMA模块组成,管理整个无线监测网络,接收来自无线传感节点的数据,并对数据进行处理,然后通过3G网络将数据发给与Internet相连的远程监测中心;远程监测中心即监测服务器,可以实时接收从无线网关系统传送来的加速度数据,并进行进一步分析。 本研究主要完成以下工作:首先,根据实际需求给出系统整体方案,完成了整个系统硬件的设计及实现。分别完成了传感器模块、ZigBee模块和3G模块的电路设计,并且实现了对各个模块的整合与测试。其次,完成了系统数据采集及无线传输的软件设计。根据需求设计了近距离和远距离无线传输方案,在IAR平台上完成对ZigBee设备的编程,分别实现了传感器驱动、加速度采集、ZigBee网络组建、3G模块控制、无线数据传输等功能。再次,在VS2008平台上完成远程监控中心的软件设计,通过Winsock网络编程,实现了基于TCP协议的socket通信,并设计了一个平台测试界面,完成了无线数据的接收。最后,完成了一种基于RBF神经网络的康复效果评估算法。利用前面加速度采集系统采集到的数据,进行康复效果的分类,通过测试证明此算法具有较好的评估效果,能够达到系统的要求。