智能整骨机器人专家系统是在整骨机械手计算机控制系统的基础上,利用图象处理、特征识别,以及专家系统的基础理论,研究开发的一种能够融会众多医学专家经验、帮助医生实现骨折自动整复的新型智能系统。该系统不仅能够通过隔室操作来防止X线辐射伤害医生、持久稳定地发出整骨力、实时记录整复数据,而且能够通过骨折图像的处理,辨识出骨折特征,并依据专家系统的知识库规则自动完成骨折整复,从而提高骨折治疗的质量、扩大骨折无创整复的适应范围。本文在阐明智能整骨机器人系统总体构想、介绍其机械手控制子系统和远程监控子系统工作方式的基础上,首先针对领域专家难以直接使用CLIPS专家系统内核的问题,提出并开发了一种嵌入式专家系统工作体。该工作体通过CLIPS内核下预先编程的方法,实现了通用的模糊推理和解释机制;而将知识库本身的建立交给领域专家处理,建立了独特的中文字典方式的知识获取机。同时也为其他应用程序提供了直接调用的机制,通过加载不同的知识库就可以为不同应用对象解决不同问题提供不同的推理功能。为了实现骨折的自动整复功能,本文讨论了骨折X光图像的处理与识别方法。原始灰度图像经过Sobel算子边缘检测、二值化、中值滤波去噪、边缘细化等一系列处理过程,最终转化成为单象素宽的二值边缘图像。根据股骨颈骨折的特点,结合相关医学知识,提出了颈干角、于氏角、头干距和头点距的“二角二距”骨折特征。以提取这些特征为目标,对骨折的边缘图像进行轮廓跟踪,并利用改进的Hough变换等方法提取若干原始特征点、线后,通过几何运算得到最终的骨折特征。最后,本文从整骨机器人专家系统的实际应用出发,讨论了股骨颈骨折专家系统知识库的具体建立方法,介绍了系统仿真软件的开发,并就远程监控系统的构建及其数据传输的方式和网络测试的结果进行了具体分析。