腦卒中患者平衡功能嚴重下降,完成蹲下站立的動作相當困難,因此有必要對人體下蹲站起過程進行深入的研究,并對該過程做準確的動力學建模與仿真。本文將人體簡化為7剛體模型,不考慮上肢和頭部的運動,建立人體下蹲站起過程坐標系,利用Lagrange方法分別求出下蹲站起過程中膝關節力矩和髖關節力矩,并利用Matlab對該數學模型進行仿真。在機械系統動力學自動分析(ADAMS)中建立人體下蹲站起幾何模型,通過仿真驗證了所建立Lagrange數學模型的有效性,為進一步研究下蹲站起康復訓練器械提供了良好的理論參考依據。
本研究開發了一種用于大鼠運動訓練的實驗跑臺。由6個跑道組成, 其中2個常規平面跑道, 2個左右擺動跑道, 2個前后擺動跑道, 每個跑道的后端均安裝有電刺激裝置。通過6臺交流調速電機為跑道提供動力, 采用MSP430F149作為控制核心以調節跑道的擺動頻率和電刺激強度, 采用IAR for MSP430設計系統軟件; 實現了平面跑道速度在0～30 m/min范圍內獨立可調, 前后擺動跑道的擺動頻率為3～25次/min, 左右擺動跑道的擺動頻率為3～32次/min, 每個跑道具有強、中、弱三檔電擊強度。該數字化大鼠綜合訓練跑臺可實現大鼠不同跑步訓練的要求, 可為人類疾病的治療機制研究提供相關實驗數據。
本研究開發了一種基于坐姿的下肢康復運動控制系統，該系統包括下肢外骨骼機構、電機驅動控制電路、運動控制程序等。通過 6 個電機為髖、膝、踝關節轉動提供動力，采用 PCI-1240 運動控制卡作為控制核心，實現了下肢各關節重復性轉動訓練和步態康復訓練的速度、角度和運動時間的精確控制和調節。本文試驗結果表明，該運動控制系統能很好地滿足下肢功能障礙患者重復性康復訓練運動的需求。本文為康復訓練機器人中運動控制系統提供了更多的方法數據，可促進工業自動化設備向醫療領域轉變，有利于康復機器人的更進一步研究。
本研究基于藥物基因組理論，開發了一款藥物基因位點解讀與臨床安全用藥指導的軟件系統，旨在通過精準高效的藥物基因位點檢測和解讀，為臨床提供藥物使用安全性和有效性的指導。系統采用面向服務的分布式架構（SOA）設計，利用 Docker 容器虛擬化技術進行系統平臺搭建，實現了快速全自動的藥物基因組解讀。前端采用 HTML5 和 JavaScript 實現用戶數據交互以及分析結果的可視化。經過測試應用，結果表明該系統軟件運行穩定可靠。該系統對于推動藥物基因組學的發展以及患者個性化用藥的臨床實踐具有重要意義。
運動性肌肉疲勞特指運動引起肌肉產生最大隨意收縮力量或者輸出功率暫時性下降的生理現象，處理不當會對人體產生嚴重的運動性損傷。本文通過對人體下肢表面肌電信號進行多通道采集，采用肌電信號頻譜分析與非線性動力學結合起來的帶譜熵方法，對運動性肌肉疲勞度進行衡量。實驗結果顯示，隨著肌肉疲勞程度的增加，肌電信號頻譜開始向低頻移動，能量越來越集中，系統復雜度下降，反映復雜度的帶譜熵值也隨之降低。通過對熵值變化的監測，可以度量肌肉疲勞程度，為體育訓練、臨床康復訓練等疲勞程度的判定提供了一個指標。