學(xué)院：電氣工程小組成員：顧劍波 黃曉寒 葉薈鑫指導(dǎo)教師

1、學(xué) 院：電氣工程小組成員：顧劍波 黃曉寒 葉薈鑫指導(dǎo)教師：丁偉利探索與創(chuàng)新基于kinect的上肢虛擬康復(fù)系統(tǒng)研究 創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目申請1基于kinect的上肢虛擬康復(fù)系統(tǒng)研究（一）立項(xiàng)背景（二）項(xiàng)目研究內(nèi)容（三）項(xiàng)目特色與創(chuàng)新之處（四）實(shí)施方案與計(jì)劃進(jìn)度（五）項(xiàng)目預(yù)期成果（六）經(jīng)費(fèi)預(yù)算（七）項(xiàng)目組成員分工2隨著人口老齡化趨勢的加快，中風(fēng)成為高發(fā)疾病，患者常伴有上肢運(yùn)動功能障礙，需要長時(shí)間康復(fù)。傳統(tǒng)方法枯燥乏味且費(fèi)用昂貴。基于虛擬現(xiàn)實(shí)的運(yùn)動功能障礙康復(fù)可提供豐富有趣的三維虛擬訓(xùn)練任務(wù)，調(diào)動患者的訓(xùn)練積極性，但現(xiàn)有虛擬康復(fù)技術(shù)剛剛起步，所用交互設(shè)備價(jià)格昂貴。Kinect體感外設(shè)的上市為虛擬康復(fù)提供了價(jià)

2、格低廉（低于1000元）的交互設(shè)備，所以我們提出了“基于kinect的上肢虛擬康復(fù)系統(tǒng)研究“”的創(chuàng)新項(xiàng)目申請。立項(xiàng)背景虛擬康復(fù)（可反饋、靈活性高、適于家庭康復(fù)）3立項(xiàng)背景提高患者康復(fù)治療的趣味性降低康復(fù)費(fèi)用，使家庭康復(fù)成為可能增強(qiáng)我們對科研的興趣，提高編程能力本項(xiàng)目研究意義4（一）康復(fù)游戲設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)有利于患者各關(guān)節(jié)進(jìn)行屈伸、旋轉(zhuǎn)等活動時(shí)的游戲康復(fù)場景， 并建立虛擬醫(yī)生，使其能在3D虛擬場景中說話以及運(yùn)動，指導(dǎo)患者做相關(guān)動作或發(fā)布命令，并使游戲具有評分功能。項(xiàng)目研究內(nèi)容這是我組成員已設(shè)計(jì)出的一個(gè)虛擬康復(fù)場景5（二）上肢動作識別方法研究基于Kinect 捕獲人體上肢運(yùn)動數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出上

3、肢運(yùn)動的規(guī)律，使其驅(qū)動虛擬人一致運(yùn)動，并控制虛擬場景中的物體運(yùn)動。項(xiàng)目研究內(nèi)容6（三）虛實(shí)場景融合利用Kinect將患者以及康復(fù)設(shè)備進(jìn)行3D重構(gòu)后融入3D虛擬場景，構(gòu)建視、聽覺于一體的多感知虛擬康復(fù)環(huán)境。項(xiàng)目研究內(nèi)容7（1）運(yùn)用Kinect，將患者、輔助訓(xùn)練物體無縫融入3D虛擬場景，并使之協(xié)同工作，同時(shí)使患者在真實(shí)的視、聽感知環(huán)境中進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練是本課題特色之處；（2）基于Kinect，利用Virtools軟件設(shè)計(jì)價(jià)格低廉的趣味性虛擬游戲讓病人通過虛實(shí)物體交互進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，是本課題提出的新型康復(fù)方法。項(xiàng)目特色與創(chuàng)新之處8實(shí)施方案與計(jì)劃進(jìn)度2012.9-2012.12：查閱資料，軟件平臺構(gòu)建201

4、3.1-2013.4：開發(fā)1-2個(gè)典型的虛擬場景（葉薈鑫），動作識別算法研究（顧劍波、黃曉寒）2013.5-2013.8：完善虛擬場景（葉薈鑫）；基于kinect控制虛擬場景中物體運(yùn)動（顧劍波）；2013.9：項(xiàng)目總結(jié)，準(zhǔn)備結(jié)題報(bào)告；參加結(jié)題答辯；成果推廣9項(xiàng)目組成員簡介顧劍波 曾負(fù)責(zé)2012年“世紀(jì)杯”的科研立項(xiàng)工作，曾接受高級軟件工程師王家林老師的授課講解，獲燕山大學(xué)大學(xué)生科學(xué)技術(shù)協(xié)會2011-2012年度優(yōu)秀部員。葉薈鑫 擅長3DMAX的基礎(chǔ)建模方法，愛好圖形面。工作，現(xiàn)階段在學(xué)習(xí)virtools的應(yīng)用。在丁偉利老師的“建立典型工業(yè)系統(tǒng)以及日常生活的三維模型，利用三維互動硬件（Kinect、方向盤、手柄、數(shù)據(jù)手套等）實(shí)現(xiàn)與場景的人機(jī)交互”的課題學(xué)習(xí)。黃曉寒 成績優(yōu)秀，曾獲三等獎(jiǎng)學(xué)金，對程序設(shè)計(jì)有濃厚興趣，大一參加過院科協(xié)單片機(jī)的培訓(xùn)，還和電氣學(xué)院自動化大四學(xué)生參與plc的編程。10軟硬件條件 Virtool 5.0教育版軟件一套，kinect 3臺基金支持基于高穩(wěn)定多元視覺線索的復(fù)雜物體單影像三維重建理論研究，國家自然科學(xué)基金，丁偉利腦-機(jī)器人系統(tǒng)的交互控制和評論，重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題，華建寧 11演講綱要闡述什么是kinect闡述用kinect進(jìn)行虛擬康復(fù)有發(fā)展前景的原因闡述我們項(xiàng)目的研究內(nèi)容闡述我們項(xiàng)目的創(chuàng)新