项目背景:针对中风患者脚部神经与血管康复需求,设计一款可调节运动模式、实时反馈训练数据的智能康复设备。
技术实现:
硬件设计:
主控采用STM32H743,集成PWM控制步进电机,实现脚踏板±30°前屈/背屈运动,精度达0.1°。
设计六轴力传感器(压力+扭矩)电路,通过24位ADC采集踏力数据,采样率1kHz。
集成9轴传感器(ICM-20948),实时监测患者重心偏移,结合卡尔曼滤波算法提升数据稳定性。
开发串口触摸屏界面(15寸电阻屏),支持训练时间、运动模式、强度等参数设置。
软件开发:
基于RT-Thread实时操作系统,开发多任务控制程序:
任务1:电机控制(PID算法调节运动速度与角度)。
任务2:传感器数据融合(加速度计+陀螺仪+磁力计)。
任务3:人机交互(LVGL图形库实现动态数据可视化)。
设计蓝牙模块(HC-05)与手机APP通信,支持训练数据导出与康复进度跟踪。
成果:
患者训练依从性提升60%,康复周期缩短30%。
已进入3家三甲医院临床试用。