Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/46002
Назва: Комп'ютеризована система для відновлення мобільності руки пацієнта з використанням технологій віртуальної реальності
Інші назви: Computerized system for restoring the mobility of the patient's hand using virtual reality technologies
Автори: Гуйван, Дмитро Олександрович
Huivan, Dmytro
Приналежність: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Ternopil Ivan Puluj National Technical University
Бібліографічний опис: Гуйван Д. О. Комп'ютеризована система для відновлення мобільності руки пацієнта з використанням технологій віртуальної реальності : робота на здобуття кваліфікаційного ступеня бакалавр: спец. 123 — комп’ютерна інженерія / наук. кер. О. П. Ясній. Тернопіль : Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2024. 54 с.
Дата публікації: 20-чер-2024
Дата подання: 27-чер-2024
Дата внесення: 9-лип-2024
Видавництво: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Країна (код): UA
Місце видання, проведення: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Науковий керівник: Ясній, Олег Петрович
Iasnii, Oleh
Члени комітету: Петрик, Михайло Романович
Petryk, Mykhailo
УДК: 004.4
Теми: вібродвигун
давач
екзоскелет
колайдер
реабілітація
arduino
vibration engine
virtual reality
sensor
exoskeleton
collider
rehabilitation
віртуальна реальність
Кількість сторінок: 54
Короткий огляд (реферат): Кваліфікаційна робота присвячена розробці ігрової комп’ютеризованої системи для навчання Кваліфікаційна робота присвячена розробці системи для віртуальної реальності для пацієнтів у зв'язці з тактильною рукавичкою, яка допоможе пацієнтові прискорити відновлення мобільності руки вдома, гейміфікувати процес одужання, тим самим підвищивши захопленість пацієнта. Описані можливі галузі застосування, важливість та актуальність досліджень у цій галузі. Розглянуто інструменти захоплення рухів, які можна використовувати при реабілітації та більш виконано докладний огляд пристроїв у вигляді рукавичок, їх компонентів та існуючих рішеннях. Описано особливості віртуальної реальності, які фреймворків застосовуються для досягнення правдоподібної взаємодії у віртуальному оточенні. Проаналізовано існуючі комерційні рішення на ринку, створені задля реабілітацїї. Розроблено логічну будову запропонованої системи, вибрано апаратне та програмне забезпечення. Докладно описано процес взаємодії пацієнта із системою, в т.ч. рух руки та захоплення об’єктів. Спроектовано та розроблено комплекс вправ для роботи із системою. Розроблено інтерактивне меню застосунку. Забезпечено збереження та перегляд прогресу пацієнта.
The qualification thesis deals with the development of a system for virtual reality for patients in connection with a tactile glove, which will help the patient to accelerate the recovery of hand mobility at home, gamify the recovery process, thereby increasing the patient's enthusiasm. Possible fields of application, importance and relevance of research in this field are described. Motion capture tools that can be used in rehabilitation are considered, and a more detailed review of glove-like devices, their components, and existing solutions is performed. Features of virtual reality are described, which frameworks are used to achieve believable interaction in a virtual environment. The existing commercial solutions on the market, created for the purpose of rehabilitation, were analyzed. The logical structure of the proposed system was developed, hardware and software were selected. The process of patient interaction with the system is described in detail, including hand movement and grasping objects. A set of exercises for working with the system has been designed and developed. An interactive application menu has been developed. Patient progress can be saved and reviewed
Зміст: ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ, СИМВОЛІВ, ОДИНИЦЬ СКОРОЧЕНЬ І ТЕРМІНІВ 8 ВСТУП 9 РОЗДІЛ 1 АНАЛІЗ ТЕХНІЧНОГО ЗАВДАННЯ 10 1.1 Недуги, що впливають на мобільність руки 10 1.2 Лікування. Тривала реабілітація та VR 12 1.3 Інструменти захоплення руху 12 1.4 Компоненти інструментів 14 РОЗДІЛ 2 ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА 18 2.1 Існуючі види систем 18 2.1.1 З механічним зворотним зв'язком 20 2.1.2 Імітують зворотний зв'язок 21 2.1.3 Комбіновані та інші версії 22 2.1.4 З наукових публікацій 23 2.2 Особливості VR 24 2.3 Фреймворки для VR 25 2.4 Взаємодія у віртуальному просторі 27 2.5 Рішення на ринку 28 РОЗДІЛ 3 ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА 32 3.1 Логічна будова розробленого рішення 32 3.2 Апаратне забезпечення 32 3.3 Програмне забезпечення 35 3.4 Взаємодія 36 3.4.1 Рух руки 36 3.4.2 Система захоплення об'єктів 37 3.5 Вправи 38 3.6 Допоміжні інструменти 40 РОЗДІЛ 4 БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ, ОСНОВИ ОХОРОНИ ПРАЦІ 44 4.1 Працездатність людини – оператора 4.2 Вимоги ергономіки до організації робочого місця оператора ПК 49 ВИСНОВКИ 52 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 53 ДОДАТКИ
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/46002
Власник авторського права: © Гуйван Дмитро Олександрович , 2024
© Huivan Dmytro, 2024
Перелік літератури: Mekbib D. B. et al. Virtual reality therapy for upper limb rehabilitation in patients with stroke: a meta-analysis of randomized clinical trials // Brain injury. 2020. V. 34. №. 4. P. 456-465.
Oleh Pastukh, Volodymyr Stefanyshyn, Ihor Baran, Ihor Yakymenko and Vasyl Vasylkiv. Mathematics and software for controlling mobile software devices based on brain activity signals. CEUR Workshop Proceedings, 2023, 3628, pp. 330–337.
Webster A. et al. The co-design of hand rehabilitation exercises for multiple sclerosis using hand tracking system // Biomedical visualisation. Springer, Cham, 2019. P. 83-96.
Joo S. Y. et al. Effects of virtual reality-based rehabilitation on burned hands: a prospective, randomized, single-blind study // Journal of clinical medicine. 2020. V. 9. №. 3. P. 731.
GBD 2016 Lifetime Risk of Stroke Collaborators. Global, regional, and country-specific lifetime risks of stroke, 1990 and 2016 // New England Journal of Medicine. 2018. V. 379. №. 25. P. 2429-2437.
Palamar A., Karpinski M., Palamar M., Osukhivska H., Mytnyk M. Remote Air Pollution Monitoring System Based on Internet of Things. CEUR Workshop Proceedings, 2nd International Workshop on Information Technologies: Theoretical and Applied Problems (ITTAP 2022), Ternopil, Ukraine, November 22–24, 2022. Vol. 3309. P. 194-204..
Lai S. M. et al. Persisting consequences of stroke measured by the Stroke Impact Scale // Stroke. 2002. V. 33. №. 7. P. 1840-1844.
Tran J. E. et al. Immersive Virtual Reality to Improve Outcomes in Veterans With Stroke: Protocol for a Single-Arm Pilot Study // JMIR Research Protocols. 2021. V. 10. №. 5. P. e26133.
Hoffman H. G. et al. Virtual reality hand therapy: A new tool for nonopioid analgesia for acute procedural pain, hand rehabilitation, and VR embodiment therapy for phantom limb pain // Journal of Hand Therapy. 2020. V. 33. №. 2. P. 254-262.
Arduino. URL: https://www.arduino.cc/ (дата звертання: 16.04.2024).
Raspberry Pi. Teach, learn, and make with the Raspberry Pi Foundation. URL: https://www.raspberrypi.org/ (дата звертання: 16.04.2024).
Dexta Robotics - Touch the Untouchable. URL: https://www.dextarobotics.com/ (дата звертання: 18.04.2024).
Haption. URL: https://www.haption.com/en/ (дата звертання: 18.04.2024).
VRGluv. Force Feedback Haptic Gloves for VR Training. URL: https://www.vrgluv.com/ (дата звертання: 19.04.2024).
Manus. Finger & Full-body tracking for Mocap and VR. URL: https://www.manusmeta.com/ (дата звертання: 19.04.2024).
WEART. Just a Touch Away - Weart - Haptic Feedback Technology. URL: https://www.weart.it/ (дата звертання: 19.04.2024).
BeBop Sensors. Intelligent Sensing Technologies | BeBop Sensors. URL: https://bebopsensors.com/ (дата звертання: 21.04.2024).
Senso Devices. URL: https://senso.me/ (дата звертання: 21.04.2024).
Noitom. Noitom Motion Capture Systems | Motion Capture for All. URL: https://www.noitom.com/ (дата звертання: 21.04.2024).
HaptX. Haptic gloves for virtual reality and robotics | HaptX. URL: https://haptx.com/ (дата звертання: 22.04.2024).
SenseGlove. SenseGlove | Feel the virtual like it’s real. URL: https://www.senseglove.com/ (дата звертання: 22.04.2024).
Abdallah I. B., Bouteraa Y., Rekik C. DESIGN AND DEVELOPMENT OF 3D PRINTED MYOELECTRIC ROBOTIC EXOSKELETON FOR HAND REHABILITATION // International Journal on Smart Sensing & Intelligent Systems. 2017. V. 10. №. 2.
Chen X. et al. A wearable hand rehabilitation system with soft gloves // IEEE Transactions on Industrial Informatics. 2020. V. 17. №. 2. P. 943-952.
Liu H. et al. High-fidelity grasping in virtual reality using a glove-based system // 2019 international conference on robotics and automation (icra). IEEE, 2019. P. 5180-5186.
Wang X. et al. Haptic Glove for Object Recognition and Hand Motion Detection // 2020 Chinese Automation Congress (CAC). IEEE, 2020. P. 7192-7196.
SteamVR. URL: https://www.steamvr.com/ (дата звертання: 23.04.2024).
Oculus Developer Center | Overview. URL: https://developer.oculus.com/ (дата звертання: 24.04.2024).
OpenXR. URL: https://www.khronos.org/openxr/ (дата звертання: 24.04.2024).
Wheatland N. et al. State of the art in hand and finger modeling and animation // Computer Graphics Forum. 2015. V. 34. №. 2. P. 735- 760.
OmniVR Virtual Reality Therapy System. URL: https://www.acplus.com/omnivr/ (дата звертання: 27.04.2024).
VAST.Rehab - virtual reality rehabilitation with biofeedback. URL: https://vast.rehab/ (дата звертання: 27.04.2024).
SaeboVR | VR Rehab System for Stroke Recovery | Saebo. URL: https://www.saebo.com/shop/saebovr/ (дата звертання: 28.04.2024).
The REAL® System, Virtual Reality Rehabilitation Tool. URL: https://www.realsystem.com/ (дата звертання: 28.04.2024).
NEURO REHAB VR. XR THERAPY SYSTEM. URL: https://www.neurorehabvr.com/ (дата звертання: 29.04.2024).
Shigapov M., Kugurakova V., Zykov E. Design of digital gloves with feedback for VR // 2018 IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS). IEEE, 2018. P. 1-5.
Shigapov M., Kugurakova V. Design and development of a hardware and software system for simulation of feedback tactility // 2021 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON). IEEE, 2021. P. 1-6.
Z. Shang and Z. Shen, “Single-pass inline pipeline 3D reconstruction using depth camera array,” Autom Constr, vol. 138, p. 104231, 2022.
Ardity: Arduino + Unity over COM ports. URL: https://ardity.dwilches.com/ (дата звертання: 30.04.2024).
Rietzler M. et al. Breaking the tracking: Enabling weight perception using perceivable tracking offsets // Proceedings of the 2018 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems. 2018. P. 1-12.
Толок А.О., Крюковська О.А. Безпека життєдіяльності: Навч. посібник. 2011. 215 с.
Основи охорони праці: Підручник.; 3-те видання, доповнене та перероблене / За ред. К. Н Ткачука. К.: Основа, 2011. 480 с.
Осухівська Г. М., Тиш Є. В., Луцик Н. С., Паламар А. М. Методичні вказівки до виконання кваліфікаційних робіт здобувачів першого (бакалаврського) рівня вищої освіти спеціальності 123 «Комп’ютерна інженерія» усіх форм навчання. Тернопіль, ТНТУ. 2022. 28 с.
Zagorodna, N., Skorenkyy, Y., Kunanets, N., Baran, I., Stadnyk, M. Augmented Reality Enhanced Learning Tools Development for Cybersecurity Major. CEUR Workshop Proceedings, 2022, 3309, pp. 25–32.
Skorenkyy, Yu., Kozak, R., Zagorodna, N., Kramar, O., Baran, I. Use of augmented reality-enabled prototyping of cyber-physical systems for improving cyber-security education. Journal of Physics: Conference Series., 2021, 1840(1), 012026.
Тип вмісту: Bachelor Thesis
Розташовується у зібраннях:123 — Комп’ютерна інженерія (бакалаври)

Файли цього матеріалу:
Файл Опис РозмірФормат 
Author_Notes_Dmytro_Huivan.docx10,72 kBMicrosoft Word XMLПереглянути/відкрити
Dmytro_Huivan.pdf1,26 MBAdobe PDFПереглянути/відкрити


Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.

Інструменти адміністратора