基于Android的下肢訓(xùn)練輪椅人機(jī)交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)

符方發(fā) 喻洪流

摘要：缺少軟件控制系統(tǒng)的康復(fù)訓(xùn)練設(shè)備難以被用戶(hù)操作，在Android平臺(tái)上為下肢訓(xùn)練輪椅設(shè)計(jì)一套人機(jī)交互軟件系統(tǒng)，旨在幫助用戶(hù)通過(guò)使用該系統(tǒng)簡(jiǎn)單有效地控制輪椅設(shè)備，提高患者訓(xùn)練效果。利用Android集成開(kāi)發(fā)工具ADT在Android智能設(shè)備上設(shè)計(jì)完整的圖形用戶(hù)界面系統(tǒng)，并使用該系統(tǒng)與下肢訓(xùn)練輪椅進(jìn)行語(yǔ)音控制實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，該人機(jī)交互系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)控制輪椅的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：Android；下肢訓(xùn)練輪椅；語(yǔ)音控制；人機(jī)交互

DOIDOI：10.11907/rjdk.161364

中圖分類(lèi)號(hào)：TP319文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)文章編號(hào)：16727800（2016）007009104

0引言

通過(guò)對(duì)中國(guó)老齡化和殘疾人的研究可知，中國(guó)正步入老齡化社會(huì)，同時(shí)存在很多肢體有障礙的人士，其中包括大量的下肢障礙人士。作為康復(fù)訓(xùn)練設(shè)備的一種，集成下肢訓(xùn)練功能的多姿態(tài)智能輪椅能夠輔助下肢障礙人士進(jìn)行下肢訓(xùn)練。針對(duì)康復(fù)訓(xùn)練設(shè)備，設(shè)計(jì)一種人機(jī)交互軟件系統(tǒng)能夠幫助用戶(hù)更好地使用設(shè)備。目前，絕大部分人機(jī)交互軟件系統(tǒng)是在電腦或者嵌入式設(shè)備上開(kāi)發(fā)的，而電腦和嵌入式設(shè)備因其本身的重量、大小和價(jià)格而很難滿(mǎn)足用戶(hù)需求。與電腦或嵌入式設(shè)備相比，在裝有Android系統(tǒng)的手機(jī)或平板設(shè)備上開(kāi)發(fā)人機(jī)交互軟件系統(tǒng)具有很多優(yōu)勢(shì)。Android移動(dòng)設(shè)備本身的輕巧性讓用戶(hù)方便攜帶，并且能夠讓醫(yī)生和患者及時(shí)溝通訓(xùn)練方案。此外，Android操作系統(tǒng)的源碼開(kāi)放性讓開(kāi)發(fā)者更方便快捷地開(kāi)發(fā)軟件。

本文設(shè)計(jì)了一種基于Android系統(tǒng)的下肢訓(xùn)練輪椅人機(jī)交互系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用便攜式智能手機(jī)或平板電腦的移動(dòng)處理能力和藍(lán)牙通信模塊，旨在幫助用戶(hù)通過(guò)使用該人機(jī)交互系統(tǒng)更方便有效地操作輪椅訓(xùn)練設(shè)備，提高對(duì)患者的訓(xùn)練效果。結(jié)束標(biāo)識(shí)，如果不是則表示為有效數(shù)據(jù)，將其寫(xiě)入數(shù)據(jù)通道數(shù)組中。其設(shè)計(jì)流程如圖5所示。

本系統(tǒng)釆用STM32作為主控單元，綜合利用數(shù)據(jù)采集技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、傳感器技術(shù)和示波器技術(shù)而研制出手持式數(shù)據(jù)采集器系統(tǒng)。文中介紹了系統(tǒng)的硬件組成，詳細(xì)闡述了系統(tǒng)軟件采集部分的設(shè)計(jì)思路。利用該系統(tǒng)可進(jìn)行聲、光、力、熱、磁等實(shí)驗(yàn)，在實(shí)際檢測(cè)中效果良好，體現(xiàn)了本系統(tǒng)的通用性。

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責(zé)任編輯（責(zé)任編輯：孫娟）1總體設(shè)計(jì)