Программные продукты и системы, 2022, том 35, № 3

Научно-исследовательский институт

«Центрпрограммсистем»

Программные

продукты и системы

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ

2022, том 35, № 3

(год издания тридцать пятый)

Главный редактор

Г.И. САВИН, академик РАН

SOFTWARE & SYSTEMS

International research journal

2022, vol. 35, no. 3

Editor-in-Chief 

G.I. SAVIN, Academician of the Russian Academy of Sciences

Research Institute CENTERPROGRAMSYSTEM

 ПРОГРАММНЫЕ ПРОДУКТЫ И СИСТЕМЫ
Международный научный журнал 

2022. Т. 35. № 3
DOI: 10.15827/0236-235X.139

Главный редактор 

Г.И. САВИН, академик РАН

Научные редакторы номера:

А.М. ЕЛИЗАРОВ, д.ф.-м.н., профессор

Н.А. СЕМЕНОВ, д.т.н., профессор

В.П. МЕШАЛКИН, академик РАН

Издатель НИИ «Центрпрограммсистем»

(г. Тверь, Россия)

Учредитель В.П. Куприянов

Журнал зарегистрирован в Роскомнадзоре 3 марта 2020 г.

Регистрационное свидетельство ПИ № ФС 77-77843

Подписные индексы в каталогах

Почты России ПП879

Урал-Пресс 70799

ISSN 0236-235X (печатн.)
ISSN 2311-2735 (онлайн)

МЕЖДУНАРОДНАЯ РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ

Семенов Н.А. – заместитель главного редактора, д.т.н., профессор Тверского государственного технического 
университета (г. Тверь, Россия)
Сотников А.Н. – заместитель главного редактора, д.ф.-м.н., профессор, заместитель директора 
Межведомственного суперкомпьютерного центра РАН (г. Москва, Россия)
Афанасьев А.П. – д.ф.-м.н., профессор Московского физико-технического института (технического университета), 
заведующий Центром распределенных вычислений Института проблем передачи информации РАН (г. Москва, Россия)
Баламетов А.Б. – д.т.н., профессор Азербайджанского научно-исследовательского и проектно-изыскательского института 
энергетики (г. Баку, Азербайджан)
Батыршин И.З. – д.т.н., профессор Мексиканского института нефти (г. Мехико, Мексика)
Борисов В.В. – д.т.н., профессор филиала Национального исследовательского университета «МЭИ» в г. Смоленске 
(г. Смоленск, Россия)
Голенков В.В. – д.т.н., профессор Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники 
(г. Минск, Беларусь)
Елизаров А.М. – д.ф.-м.н., профессор Института математики и механики им. Н.И. Лобачевского Казанского федерального 
университета (г. Казань, Россия)
Еремеев А.П. – д.т.н., профессор Национального исследовательского университета «МЭИ» (г. Москва, Россия)
Кузнецов О.П. – д.т.н., профессор Института проблем управления РАН (г. Москва, Россия)
Курейчик В.М. – д.т.н., профессор Инженерно-технологической академии Южного федерального университета 
(г. Таганрог, Россия)
Лисецкий Ю.М. – д.т.н., генеральный директор «S&T Ukraine» (г. Киев, Украина)
Мамросенко К.А. – к.т.н., доцент Московского авиационного института (национального исследовательского университета), 
руководитель Центра визуализации и спутниковых информационных технологий НИИСИ РАН (г. Москва, Россия)
Мейер Б. – доктор наук, профессор, заведующий кафедрой Высшей политехнической школы – ETH (г. Цюрих, Швейцария)
Палюх Б.В. – д.т.н., профессор Тверского государственного технического университета (г. Тверь, Россия)
Серов В.С. – д.ф.-м.н., профессор Университета прикладных наук Оулу (г. Оулу, Финляндия)
Сулейманов Д.Ш. – академик АН Республики Татарстан, д.т.н., профессор Казанского государственного технического 
университета (г. Казань, Республика Татарстан, Россия)
Татарникова Т.М. – д.т.н., доцент, профессор Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета 
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) (г. Санкт-Петербург, Россия)
Ульянов С.В. – д.ф.-м.н., профессор, ведущий научный сотрудник Объединенного института ядерных исследований 
(г. Дубна, Россия)
Хорошевский В.Ф. – д.т.н., профессор Московского физико-технического института (технического университета) 
(г. Москва, Россия)
Шабанов Б.М. – д.т.н., чл.-корр. РАН, директор Межведомственного суперкомпьютерного центра РАН (г. Москва, Россия)
Язенин А.В. – д.ф.-м.н., профессор Тверского государственного университета (г. Тверь, Россия)

АССОЦИИРОВАННЫЕ ЧЛЕНЫ РЕДАКЦИИ

Национальный исследовательский университет «МЭИ», г. Москва, Россия
Технологический институт Южного федерального университета, г. Таганрог, Россия
Тверской государственный технический университет, г. Тверь, Россия

АДРЕС ИЗДАТЕЛЯ И РЕДАКЦИИ 
Россия, 170024, 
г. Тверь, просп. Николая Корыткова, д. 3а
Телефон (482-2) 39-91-49
Факс (482-2) 39-91-00
E-mail: red@cps.tver.ru
Сайт: www.swsys.ru

Дата выхода в свет 16.09.2022 г.

Отпечатано ИПП «Фактор и К»

Россия, 170100, г. Тверь, ул. Крылова, д. 26

Выпускается один раз в квартал

Год издания тридцать пятый 

Формат 6084 1/8. Объем 248 стр.

Заказ № 15. Тираж 1000 экз. Цена 550,00 руб.

 SOFTWARE & SYSTEMS 
International research journal
2022, vol. 35, no. 3
DOI: 10.15827/0236-235X.139

Editor-in-chief 
G.I. SAVIN, Academician of RAS

Science editors of the issue:

A.M. Elizarov, Dr.Sc. (Physics and Mathematics), Professor
N.A. Semenov, Dr.Sc. (Engineering), Professor
V.P. Meshalkin, Academician of RAS

Publisher Research Institute 

CENTERPROGRAMSYSTEM (Tver, Russian Federation)

Founder V.P. Kupriyanov

The journal is registered with the Federal Service 

for Supervision of Communications, Information Technology 

and Mass Communications (Roskomnadzor)

March 3rd, 2020

Registration certificate ПИ № ФС 77-77843

ISSN 0236-235X (print)

ISSN 2311-2735 (online)

INTERNATIONAL EDITORIAL BOARD

Semenov N.A. – Deputy Editor-in-Chief, Dr.Sc. (Engineering), Professor of the Tver State Technical University
(Tver, Russian Federation)
Sotnikov A.N. – Deputy Editor-in-Chief, Dr.Sc. (Physics and Mathematics), Professor, Deputy Director
of the Joint Supercomputer Center of the Russian Academy of Sciences (Moscow, Russian Federation)
Afanasiev A.P. – Dr.Sc. (Physics and Mathematics), Professor of the Moscow Institute of Physics and Technology, 
Head of Centre for Distributed Computing of Institute for Information Transmission Problems 
(Moscow, Russian Federation)
Balametov A.B. – Dr.Sc. (Engineering), Professor of the Azerbaijan Scientific-Research & Design-Prospecting Power 
Engineering Institute (Baku, Azerbaijan)
Batyrshin I.Z. – Dr.Sc. (Engineering), Professor of the Mexican Petroleum Institute (Mexico City, Mexico)
Borisov V.V. – Dr.Sc. (Engineering), Professor of the MPEI Branch in Smolensk (Smolensk, Russian Federation)
Golenkov V.V. – Dr.Sc. (Engineering), Professor of the Belarusian State University of Informatics and Radioelectronics 
(Minsk, Republic of Belarus)
Elizarov A.M. – Dr.Sc. (Physics and Mathematics), Professor of the N.I. Lobachevsky Institute of Mathematics 
and Mechanics of the Kazan Federal University (Kazan, Russian Federation)
Eremeev A.P. – Dr.Sc. (Engineering), Professor of the National Research University “Moscow Power Engineering 
Institute” (Moscow, Russian Federation)
Kuznetsov O.P. – Dr.Sc. (Engineering), Professor of the Institute of Control Sciences of the Russian Academy 
of Sciences (Moscow, Russian Federation)
Kureichik V.M. – Dr.Sc. (Engineering), Professor of the Academy of Engineering and Technology of the Southern
Federal University (Taganrog, Russian Federation)
Lisetsky Yu.M. – Dr.Sc. (Engineering), CEO of S&T Ukraine (Kiev, Ukraine)
Mamrosenko K.A. – Ph.D. (Engineering), Associate Professor of the Moscow Aviation Institute (National Research
University), Head of the Center of Visualization and Satellite Information Technologies SRISA RAS 
(Moscow, Russian Federation)
Meyer B. – Dr.Sc., Professor, Head of Department in the Swiss Federal Institute of Technology in Zurich, ETH 
(Zurich, Switzerland)
Palyukh B.V. – Dr.Sc. (Engineering), Professor of the Tver State Technical University (Tver, Russian Federation)
Serov V.S. – Dr.Sc. (Physics and Mathematics), Professor of the Oulu University of Applied Sciences (Oulu, Finland)
Suleimanov D.Sh. – Academician of TAS, Dr.Sc. (Engineering), Professor of the Kazan State Technical University
(Kazan, Republic of Tatarstan, Russian Federation)
Tatarnikova T.M. – Dr.Sc. (Engineering), Associate Professor, Professor of the St. Petersburg Electrotechnical 
University "LETI" (St. Petersburg, Russian Federation)
Ulyanov S.V. – Dr.Sc. (Physics and Mathematics), Professor of the Dubna International University for Nature, 
Society and Man (Dubna, Russian Federation)
Khoroshevsky V.F. – Dr.Sc. (Engineering), Professor of the Moscow Institute of Physics and Technology
(Moscow, Russian Federation)
Shabanov B.M. – Dr.Sc. (Engineering), Corresponding Member of the RAS, Director of the Joint Supercomputer Center
of the Russian Academy of Sciences (Moscow, Russian Federation)
Yazenin A.V. – Dr.Sc. (Physics and Mathematics), Professor of the Tver State University (Tver, Russian Federation)

ASSOCIATED EDITORIAL BOARD MEMBERS

National Research University “Moscow Power Engineering Institute”, Moscow, Russian Federation
Technology Institute at Southern Federal University, Taganrog, Russian Federation
Tver State Technical University, Tver, Russian Federation

EDITORIAL BOARD AND PUBLISHER OFFICE ADDRESS 
Nikolay Korytkov Ave. 3а, Tver, 170024, Russian Federation
Phone: (482-2) 39-91-49  Fax: (482-2) 39-91-00
E-mail: red@cps.tver.ru
Website: www.swsys.ru

Release date 16.09.2022

Printed in printing-office “Faktor i K”

Krylova St. 26, Tver, 170100, Russian Federation

Published quarterly. 35th year of publication

Format 6084 1/8. Circulation 1000 copies

Prod. order № 15. Wordage 248 pages. Price 550,00 rub. 

Вниманию авторов

Международный журнал «Программные продукты и системы» публикует материалы научного и научно-

практического характера по новым информационным технологиям, результаты академических и отраслевых 
исследований в области использования средств вычислительной техники. Практикуются выпуски тематических 
номеров по искусственному интеллекту, системам автоматизированного проектирования, по технологиям 
разработки программных средств и системам защиты, а также специализированные выпуски, посвященные 
научным исследованиям и разработкам отдельных вузов, НИИ, научных организаций. 

Решением Президиума ВАК Минобрнауки РФ международный журнал «Программные продукты и системы» 
внесен в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть 
опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней кандидата и док-
тора наук.

Информация об опубликованных статьях по установленной форме регулярно предоставляется в систему 

РИНЦ, в CrossRef и в другие базы и электронные библиотеки.

Журнал «Программные продукты и системы» включен в ядро коллекции РИНЦ, размещенное на плат-

форме Web of Science в виде базы данных RSCI.

Автор статьи отвечает за подбор, оригинальность и точность приводимого фактического материала. При 

перепечатке ссылка на журнал обязательна. Статьи публикуются бесплатно.

Условия публикации

К рассмотрению принимаются оригинальные материалы, отвечающие редакционным требованиям и со-

ответствующие тематике журнала. Группа научных специальностей: 

1.2. Компьютерные науки и информатика 
1.2.1. Искусственный интеллект и машинное обучение (физико-математические науки). 
1.2.2. Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ (физико-математиче-

ские науки, технические науки)

2.3. Информационные технологии и телекоммуникации
2.3.1. Системный анализ, управление и обработка информации (технические науки, физико-математиче-

ские науки). 

2.3.3. Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (технические 

науки). 

2.3.5. Математическое и программное обеспечение вычислительных систем, комплексов и компьютер-

ных сетей (технические науки, физико-математические науки).

2.3.6. Методы и системы защиты информации (технические науки, физико-математические науки).
2.3.7. Компьютерное моделирование и автоматизация (технические науки, физико-математические 

науки).

2.3.8. Информатика и информационные процессы (технические науки).
Работа представляется в электронном виде в формате Word. Объем статьи вместе с иллюстрациями – не 

менее 10 000 знаков. Диаграммы, схемы, графики должны быть доступными для редактирования (Word, 
Visio, Excel). Заголовок должен быть информативным; сокращения, а также терминологию узкой тематики 
желательно в нем не использовать. Количество авторов на одну статью – не более 4, количество статей од-
ного автора в номере, включая соавторство, – не более 2. Список литературы, наличие которого обязательно, 
должен включать не менее 10 пунктов.

Необходимы также содержательная структурированная аннотация (не менее 250 слов), ключевые слова 

(7–10) и индекс УДК. Название статьи, аннотация и ключевые слова должны быть переведены на английский 
язык (машинный перевод недопустим), а фамилии авторов, названия и юридические адреса организаций 
(если нет официального перевода) – транслитерированы по стандарту BGN/PCGN. 

Вместе со статьей следует прислать экспертное заключение, лицензионное соглашение, а также сведения 

об авторах: фамилия, имя, отчество, название и юридический адрес организации, структурное подразделе-
ние, должность, ученые степень и звание (если есть), контактный телефон, электронный адрес. 

Порядок рецензирования

Все статьи, поступающие в редакцию (соответствующие тематике и оформленные согласно требованиям 

к публикации), подлежат двойному слепому рецензированию в течение месяца с момента поступления, ре-
цензия отправляется авторам. 

В редакции сформирован устоявшийся коллектив рецензентов, среди которых члены международной 

редколлегии журнала, эксперты из числа крупных специалистов в области информатики и вычислительной 
техники ведущих вузов страны, а также ученые и специалисты НИИСИ РАН, МСЦ РАН (г. Москва) и НИИ 
«Центрпрограммсистем» (г. Тверь).

Редакция международного журнала «Программные продукты и системы» в своей работе руководствуется 

сводом правил Кодекса этики научных публикаций, разработанным и утвержденным Комитетом по этике 
научных публикаций (Committee on Publication Ethics – COPE).

Программные продукты и системы / Software & Systems
3 (35) 2022

285

УДК 004.946
Дата подачи статьи: 01.08.22, после доработки: 05.08.22

DOI: 10.15827/0236-235X.139.285-292
2022. Т. 35. № 3. С. 285–292

Тренажер для реабилитации пациентов с проблемами 

мобильности руки, построенный с использованием 

технологий виртуальной реальности

Ф.Р. Аглямов 1, магистр, aglyamov.fox@gmail.com
В.С. Кугураков 2, к.ф.-м.н., доцент, ведущий научный сотрудник, 
vladimir.kugurakov@kpfu.ru

1 Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, 420008, Россия
2 Казанский (Приволжский) федеральный университет, SIM – лаборатория 
симуляционных технологий в биомедицине, г. Казань, 420008, Россия

Рука – одна из самых важных частей человеческого тела, травмы которой серьезно влияют даже на 

обычную деятельность. Поэтому восстановление функций и подвижности руки является одной из са-
мых сложных проблем, решение которой необходимо для обеспечения нормальной повседневной 
жизни человека. 

Предметом настоящего исследования является аппаратно-программный тренажерный комплекс для 

реабилитации пациентов с нарушениями подвижности руки, построенный с использованием технологии 
виртуальной реальности. Актуальность этой темы обусловлена высоким уровнем заинтересованности 
и мотивированности пациента, что потенциально может повысить интерес и эффективность реабилитационных 
процедур.

Проанализированы современные методы моделирования движения, а также оценены возможности 

применения технологии виртуальной реальности для реабилитации и отслеживания изменения двигательных 
функций пациентов с проблемами когнитивного характера.

Результатами проведенного исследования стали прототип перчатки и программное обеспечение для 

сбора информации о степени сгиба пальцев, а также комплекс упражнений для пациента и записи прогресса 
реабилитации для дальнейшего анализа. Представлен возможный вариант архитектуры интеграции 
считывающей перчатки с современными VR-системами. Названные результаты практически использованы 
в экспериментальном методе реабилитации, апробированном в медицинской практике. 
Приведены дальнейшие планы развития этого метода и расширения его функционала.

Ключевые слова: виртуальная реальность, VR, реабилитация кисти, перчатка, серьезные игры, 

экзергейминг, целенаправленная терапия, инсульт.

Подвижность кистей и пальцев рук является 

одним из наиболее важных условий нормаль-
ной повседневной жизни человека. В настоя-
щей работе описана разработанная програм-
мная система, которая потенциально может по-
мочь в решении возникших у человека проблем 
с движением конечностей. Полученные резуль-
таты в той или иной степени могут быть при-
менены при реабилитации пациентов с тяже-
лейшими заболеваниями: инсульт, апраксия, 
болезнь Паркинсона, рассеянный склероз, 
ожоги [1–5].

В 2016 году глобальный пожизненный риск 

инсульта для людей в возрасте 25 лет и старше 
составил примерно 25 % как для мужчин, так и 
для женщин [6]. Полностью восстанавлива-
ются после инсульта меньше 3 % пациентов. 
В десятке приоритетов людей, переживших ин-
сульт, на первом месте стоит необходимость 
реабилитации рук [7]. Дефицит подвижности 

конечностей возникает у 85 % людей, пережив-
ших инсульт, и оказывает значительное влия-
ние на их обычную деятельность [8].

Постановка проблемы

Для выздоровления крайне необходимы ре-

гулярные тренировки. Поэтому очень важно 
сформировать у пациента мотивацию к выпол-
нению ежедневных рутинных задач. С помо-
щью геймификации можно значительно повы-
сить вовлеченность пациента в процесс реаби-
литации.

Виртуальная реальность (ВР) позволяет 

обучать как медицинским упражнениям, так и 
действиям, имитирующим реальную жизнь.
Все это можно сделать, не прибегая к поиску 
дополнительных предметов и инструментов, а 
также легко научить или напомнить о необхо-
димых действиях во время тренировки. Важ-

Программные продукты и системы / Software & Systems
3 (35) 2022

286

ным преимуществом является возможность ав-
томатически фиксировать прогресс в реабили-
тации пациента и отображать его в наглядной 
форме в любое время.

Кроме того, ВР может быть механизмом от-

влечения, который потребляет когнитивные и 
аттенционные ресурсы, а также снижает психо-
логический стресс, тем самым ограничивая 
процессы боли и действуя как нефармакологи-
ческий анальгетик [9].

Рандомизированное перекрестное исследо-

вание показало [10], что при использовании 
виртуальной реальности время размышлений о 
боли сокращается на 56 % по сравнению с дру-
гими средствами самостоятельного отвлечения 
(например, медитацией, смартфоном).

Близкие исследования

В работе [3] предложена реабилитационная 

система с мягкими перчатками для пациентов с 
параличом рук после инсульта. Разработана 
пара перчаток: одна – для фиксации жестов на 
непораженной руке, другая с микродвигате-
лями – для пораженной руки. Основная часть 
системы предназначена для идентификации 
конкретных жестов и основана на машинном 
обучении. Жесты отображаются на мониторе, 
поэтому пользователь может посмотреть, как 
данные передаются от перчатки к системе, и 
убедиться в их правильности.

Авторы [11] представили тест Box and 

Blocks Test (BBT) с использованием ВР для па-
циентов с болезнью Паркинсона. Для захвата 
руки использован контроллер Leap Motion 
Controller (LMC), проведены также оценка и 
сравнение физических и ВР-тестов. В резуль-
тате эта система может стать надежным ин-
струментом для оценки двигательной функции 
рук в более дружественной и стимулирующей 
среде.

В [12] проанализированы и описаны совре-

менное моделирование и анимация рук: анато-
мия кистей и пальцев рук, а также различные 
методы захвата движениями рук и их перевода 
в виртуальную среду или анимации без за-
хвата.

В [13] предложена система захвата взаимо-

действия. Основными моментами являются 
управление двигателем, движение пальцев и 
реализм взаимодействия. Авторы описывают 
свою систему как простую, но гибкую и устой-
чивую к неизвестным объектам в реальном 
времени.

Автор статьи [14] предположила, что им-

мерсивная ВР может помочь в случае про-

странственного познания и использоваться для 
достоверной оценки производительности про-
странственной памяти. Разработаны два зада-
ния: первое – запоминание расположения объ-
ектов, второе –- переход через оживленную 
улицу.

Разработанная система

Структура системы. Детали перчатки 

подключаются к микроконтроллеру Arduino, 
который соединяется с персональным компью-
тером (ПК) через USB-кабель. Также к ПК 
подключаются шлем ВР HMD (Head-Mounted
Display), трекеры Vive и базовые станции. Тре-
керы Vive должны знать положение руки в пер-
чатке. Базовые станции принимают сигналы от 
трекеров и HMD и обеспечивают их стабиль-
ную ориентацию в пространстве. Приложение 
Unity, запущенное на ПК, получает эту инфор-
мацию, обрабатывает ее в соответствии с за-
данной программой и с помощью дополнитель-
ного меню помощника выводит изображение 
на экраны (HMD пользователя и монитор ПК).

На рисунке 1 показаны логические компо-

ненты и связи между ними, реализованные в 
разработанной системе. 

Рис. 1. UML-схема компонентов системы

Fig. 1. UML diagram of system components

Программные продукты и системы / Software & Systems
3 (35) 2022

287

Оборудование. Основными компонентами 

аппаратной части являются ПК, гарнитура ВР
HTC Vive с контроллерами и трекерами Vive, 
базовые станции (маяки) и разработанная пер-
чатка. Перчатка (рис. 2) представляет собой 
концепцию [15, 16], а не окончательный вари-
ант. Компоненты перчатки: обычная тканевая 
перчатка, гибкие датчики (производитель 
Spectra Symbol), Arduino Mega 2560 на базе 
микроконтроллера ATmega2560, USB-кабель и 
множество кабелей для подключения деталей 
пластины.

ПО. Поскольку перчатка основана на кон-

троллере Arduino, сценарий был написан в 
среде Arduino IDE. Он считывает данные с гиб-
ких датчиков в виде значений сопротивления, а
затем переводит значения сопротивления в но-
вые значения в диапазоне 0–100 для лучшего 
понимания и удобства использования в Unity. 
Решение 
с 
открытым 
исходным 
кодом 

Ardity [17] применено для соединения через 
COM-порт контроллера Arduino и Unity. 

Для разработки приложения был использо-

ван движок Unity версии 2020 LTS, а для ВР-
части – новый стандарт OpenXR, который об-
легчает расширение и обновление в будущем 
для других платформ.

Система взаимодействия. Движение руки 

фиксируется в компоненте под названием 
PhysicsPoser. Если рука находится рядом с дру-
гим физическим объектом с коллайдерами и 
недалеко от реального положения, то она 
плавно перемещается и вращается с помощью 
встроенного физического движка Unity, в про-
тивном случае помещается непосредственно в 
целевое положение, минуя физический дви-
жок.

На рисунке 3 показаны зеленые капсулы 

коллайдеров, которые являются их физическим 
представлением в движке. 

В основании руки и на каждой фаланге 

пальцев прикреплены компоненты Articulation-
Body. Они работают как суставы, поэтому при 
приложении внешней силы пальцы сгибаются. 
Сгибание также может быть выполнено путем 
установки нужных значений, что используется 
при хватании.

Конвейер с основными компонентами системы 
хватания и порядок потока информации
следующие: GloveDevice + SerialController 
GloveListener  GloveDetector  GloveMana-
ger. Опишем компоненты более подробно.

Компоненты GloveDevice и SerialController 

отвечают за получение информации от перчатки 
и ее интерпретацию. GloveDevice определяет 
устройство и его характеристики в 
среде Unity. SerialController получает информацию 
из указанного COM-порта.

Компонент GloveListener на основе информации, 
полученной от предыдущих компонентов (
степень сгибания), изменяет угол расположения 
суставов, сгибая пальцы виртуальной 
руки.

Компонент GloveDetector определяет, когда 

фаланги пальцев касаются объекта.

Компонент GloveManager работает с информацией 
от GloveDetector. Он проверяет две
группы детектора: на большом пальце и на 
остальных. Условия для захвата: хотя бы один 
GloveDetector из каждой группы должен сигна-

Рис. 2. Разработанная перчатка 
(на стадии проверки концепции)

Fig. 2. The designed glove 
(proof-of-concept stage)

Рис. 3. Коллайдеры руки

Fig. 3. Hand colliders

Программные продукты и системы / Software & Systems
3 (35) 2022

288

лизировать о контакте, ни один другой объект 
в данный момент не захватывается, и существует 
минимально необходимый уровень 
складки. Захват объекта осуществляется по 
средней точке, полученной из точек контакта, 
о которых сигнализируют GloveDetector.

Ощущение веса предметов также является 

важным моментом для погружения [18]: в зависимости 
от веса должно изменяться движение 
виртуального положения руки к реальному. 
Для более четкого понимания, когда достигается 
заметное различие в положениях виртуальной 
и реальной рук, появляется прозрачная 
проекция реальной руки (рис. 4).

Упражнения. Разработанные упражнения 

представлены в таблице. 

Меню ассистента используется врачом или 

другим лицом для настройки параметров или 
помощи в выполнении некоторых полезных 
действий. В левой части экрана находятся универсальные 
настройки, в правой – специфические 
настройки текущего упражнения.

Ручное меню (рис. 5) позволяет пациенту 

самостоятельно 
использовать 
основные, 

наиболее часто используемые действия внутри 
ВР-приложения. Меню появляется при повороте 
лицевой стороны ладони к лицу. Таким 
образом, оно не будет мешать процессу выполнения 
упражнений.

Разработанные упражнения

The designed exercises

Упражнение
Описание
Условие успеха

Lever
Пациенту нужно потянуть за рычаг, 
который имеет постепенно нарастающую 
тугость (чем ближе к концу, тем 
туже)

Угол рычага больше или равен целевому 
углу

Glowing points
Появляются светящиеся точки, 
и больному нужно попасть по ним
пальцем

Попасть по необходимому количеству 
точек или по наибольшему количеству 
точек за отведенное время

Ball tossing
Пациент подбрасывает мячик пальцем 
вверх

Подбросить мяч на определенную высоту 
заданное количество раз

Cubes (BBT)
Box and Blocks Test. Пациенту 
необходимо переместить кубики 
из одного отсека в другой

Переместить необходимое количество 
кубиков или наибольшее количество 
за отведенное время

Ball and glass
Пациент должен схватить шарик, 
положить его в стакан, затем поднести 
стакан к губам и выпить

Положить мяч в стакан, поднести его 
к голове, выкатить шарик из стакана 
на лицо

Door
Открытие двери
Повернуть ручку на необходимый угол, 
открыть дверь на необходимый угол

Jar
Открытие крышки банки
Повернуть крышку банки на нужный угол

Flex fingers
Упражнение на сгибание пальцев
Поочередно сгибать и разгибать каждый 
палец на необходимый угол, в конце сгибать 
и разгибать все пальцы одновременно

Flex wrist
Упражнение на сгибание запястья
Сгибание и разгибание запястья 
до необходимого угла

Moving objects Сцена, содержащая объекты разных

размера, формы и веса

На данный момент нет критериев успеха

Рис. 4. Поднятие объекта с весом и прозрачная 

проекция руки

Fig. 4. Lifting an object with weight 

and a transparent projection of the hand