基于现代信息技术的残疾人辅助执行系统探析

孙天昊

摘 要：近年来，随着现代信息技术的不断发展，人们的生活方式发生了巨大的改变，其中就包括其在残疾人康复领域的应用，如残疾人辅助执行系统。本文以在现代信息技术支持下的残疾人辅助执行系统为研究对象，在介绍其技术实现原理的同时，对这一技术在实际应用中的问题加以分析，从而使人们能够更加深刻地意识到现代信息技术对人类生活的影响，以及未来残疾人康复领域的发展趋势。

关键词：现代信息技术 残疾人 辅助执行系统

中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）09（a）-0017-02

大多数残疾人由于身体机能受损，导致其行为无法与正常人相比，尤其是对于一些存在肢体残疾的人来说，他们的生活受到了严重影响。现代信息技术在医学领域的渗透，为残疾人康复工作带来了福音，现代信息技术与生物学技术的有效结合，可以在一定程度上解决肢体残疾人员的行动问题。

1 辅助执行系统概述

辅助执行系统，其原理是感知人体生物电信号，通过对生物电信号的正确分析，从而明确大脑所发送的行为信息指令，继而将生物电信号转换成控制辅助执行系统工作的电信号。为此，辅助执行系统应当具有生物電信号传感器、模数转换电路、中央计算机、执行机构、反馈控制电路等。

2 辅助执行系统的信息识别

在高中生物的学习过程中我们了解到，人的大脑对肢体的控制是通过生物电信号的传输来实现的，这种生物电信号在细胞之间通过细胞间质进行传播，因此，研究人员通过检测大脑生物电信号的方法，来确认大脑指令的具体内容。所以，这里需要用到生物电信号传感器，捕获不同类型的微弱的生物电信号，并将其转化成为数字信号发送至中央计算机，进而在中央计算机内对所获得的信号进行处理、分析，通过与数据库中的相关数据信息的比对，从而确定此类生物电信号的具体行为。

信息识别的准确率，主要受中央计算机内的数据库的影响，研究人员通过反复、不同的临床试验获得了海量数据信息，在数据信息与实际行为之间建立了直接关系。当中央计算机获得生物电信号并将其转换成数字信号之后，可与数据库中的信息进行比对，进而以相似度最高的生物电数据信息作为动作的响应依据。所以，数据库中的样本数量越多，试验效果越好。

辅助执行系统的信息反馈单元在通常情况下，残疾人在使用辅助执行系统时，基于个人意识主观能动性的影响，其对行为的控制能力较差，在这种情况下，辅助执行系统则会通过内部的控制反馈电路对残疾人的实际控制行为进行纠正。

例如，在为一腿部残疾人员安装了辅助行走系统之后，在大脑的有效控制下，残疾人员可以像正常人一样行走，然而，对于大脑思维存在缺陷的残疾人来说，由于大脑控制能力减弱，所以辅助执行系统的实际效能也将大大降低。但是，由于增加了控制反馈电路，辅助执行系统可以根据残疾人在行走过程中的状态进行反向控制，数字信号经过模数转换装置，可转换为电脑可以识别的生物电信号，从而有效避免了残疾人员的摔倒情况。

3 辅助执行系统的缺陷及应对措施

作为肢体残疾的重要康复手段之一，安装辅助执行系统能够有效解决肢体残疾人士的运动障碍，为该群体人员提供一个更好的生活。然而，在该系统的批量化生产和应用过程中，出现了一系列的问题。

3.1 信号传输的延时问题

根据人脑的正常控制效果来看，通过神经网络可以实现生物电信号的实时传输，肢体反应快速且精准。然而，由于辅助执行系统需要进行生物电信号的转换，以及中央计算机的数据分析等过程，所以导致信号传输的延时问题较为明显，进而严重影响了残疾人对辅助执行系统的体验效果。

研究人员在分析过程中发现，导致信号传输延时问题的关键在于中央计算机的数据处理与比对过程，对此，除了可以通过提高计算机处理速度的方式来减少数据处理延时以外，还可以对数据库的算法加以改进，减少程序中的冗余部分，提高数据的分析和比对效率。

3.2 反馈控制单元对人脑的伤害

为提高辅助执行系统的控制精度，研究人员在该系统中增加了反馈控制单元，该单元能够根据执行机构的具体行为过程，实时向人脑反馈信息，信息反馈通道则是将电信号转换为生物电信号，从而刺激大脑进行行为修正。由于对生物电信号的控制水平的掌握存在一定的技术性问题，从而导致人脑长期处于高压状态，这对人的健康来说极为不利。

为此，可利用已经优化过的中央计算机，由中央计算机对反馈控制单元的反馈信号进行分析，依托数据库对其行为进行纠正，同样可以实现对辅助执行系统进行纠正的目的。并且，反馈信息在中央计算机内部的处理，有助于完善计算机数据库的算法，有助于实现一次执行到位。

3.3 批量生产的成本问题

由于残疾人辅助执行系统是一项结合了多种科学技术的医疗辅助器材，其技术成本就是整个成本的一个重要组成部分。但是，这里需要注意的是，批量生产之后带来的成本压力将对生产厂家的资金造成一定的影响，使企业面临严重的资金风险。

为降低批量生产的成本，除改进传统生产工艺以外，还可以完善企业的人力资源管理机制，调整绩效考核体系，能够激发员工的积极性、主动性，提高生产质量和效率。

4 结语

在众多残疾人中，肢体残疾是最为普遍的一种，身体残疾导致其行为受限，辅助执行系统可以帮助残疾人完成一系列的动作。尽管，目前的辅助执行系统依然存在一定的技术性问题以及高成本导致的售价偏高，以至于辅助执行系统并未得到普遍应用。但是随着时间延迟、信号转换、批量成本等问题的解决，其一定会在残疾人领域里得到广泛的发展与应用。

参考文献

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