虚拟超市认知康复训练系统开发关键技术研究

刘 林，伍平平，熊 巍

（华南理工大学设计学院，广东 广州 510640）

虚拟现实技术应用于脑卒中偏瘫患者的上肢运动功能康复训练已经成为国内外学者关注的热点。国内外许多研究机构在该领域开展了许多探索性的研究，并取得了一定的临床资料和治疗成效。Godfrey[1]利用手部外骨骼康复机器人与VR游戏相结合，对慢性脑卒中后手部痉挛的患者进行康复训练。Lauri[2]利用充气手套与VR相结合，对脑卒中后手功能障碍患者进行康复训练。岳宏等[3]提出一套利用虚拟现实技术和手臂外骨骼技术结合进行手臂康复医疗的方案。但现有研究还存在着以下不足：鲜有研究将患者的手跟手臂作为一个整体研究对象，既能训练患者的手部又能训练患者的手臂功能；对患者的主动运动激励不足，较少考虑人机界面研究，忽略了对患者主动意识的激励。很多研究还处于测试阶段，并没有完全应用于临床训练中。

本文研究的虚拟超市认知康复训练系统包括硬件和软件两方面，其中硬件部分有5DT数据手套、FASTRAK位置跟踪器与计算机等，软件部分则主要由基于EON Studio平台的虚拟超市和虚拟手（手指和手臂）组成。在该系统中基于EON SDK开发Glove节点和Tracker节点，分别采集数据手套和位置跟踪器的数据，实现虚拟手在虚拟场景中的漫游与控制。将患者的手指和手臂功能的恢复作为一个整体对象，既能训练上肢偏瘫患者手部的功能也能训练到患者手臂的功能；患者通过控制虚拟手在虚拟超市中购物，实现对虚拟商品的抓取、移动、并释放到购物车中。……