腕關(guān)節(jié)損傷后由于長(zhǎng)期的滯動(dòng)會(huì)使肌肉肌腱粘連攣縮,逐漸失去運(yùn)動(dòng)能力。常見(jiàn)的醫(yī)療手段如藥物、電療及超聲波等手段能在一定程度上緩解肌肉粘連的癥狀,但想要恢復(fù)運(yùn)動(dòng)功能必須進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。目前的康復(fù)訓(xùn)練過(guò)程以人工輔助運(yùn)動(dòng)為主,耗費(fèi)人力物力并且患者主觀參與程度較低,訓(xùn)練過(guò)程的自動(dòng)化程度較低。本課題主要研究一款腕關(guān)節(jié)康復(fù)外骨骼機(jī)器人,并研究肌電信號(hào)對(duì)人體肌肉狀態(tài)、力量及關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的表征,將反映患者的主觀意愿的肌電信號(hào)應(yīng)用到患者的康復(fù)訓(xùn)練中,并對(duì)提出的康復(fù)訓(xùn)練進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。針對(duì)腕關(guān)節(jié)的生理及運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),并結(jié)合現(xiàn)有腕關(guān)節(jié)外骨骼存在的一些問(wèn)題,研制了一款開(kāi)環(huán)式可調(diào)節(jié)的腕關(guān)節(jié)康復(fù)外骨骼機(jī)器人,能夠?qū)崿F(xiàn)腕部三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng);并對(duì)該外骨骼進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和力學(xué)分析,解決了之前在傳動(dòng)耦合及康復(fù)操作舒適性等方面的問(wèn)題。搭建肌電信號(hào)的采集平臺(tái),研究肌電信號(hào)的三種應(yīng)用方法:利用肌電信號(hào)監(jiān)視肌肉的實(shí)時(shí)狀態(tài),通過(guò)提取肌電信號(hào)中的疲勞特征辨別肌肉的疲勞狀態(tài);利用肌電信號(hào)預(yù)測(cè)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)角度,通過(guò)小波分析的方法提取肌電信號(hào)中運(yùn)動(dòng)信息,并利用支持向量機(jī)進(jìn)行關(guān)節(jié)角度的預(yù)測(cè);利用肌電信號(hào)預(yù)測(cè)肌肉力量,通過(guò)多項(xiàng)式擬合的方法建立肌電信號(hào)和肌肉力量之... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 腕關(guān)節(jié)康復(fù)外骨骼系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 表面肌電信號(hào)應(yīng)用研究現(xiàn)狀
        1.3.1 肌電信號(hào)疲勞評(píng)價(jià)
        1.3.2 肌電信號(hào)運(yùn)動(dòng)辨識(shí)
        1.3.3 肌電信號(hào)的肌力預(yù)測(cè)
    1.4 研究的主要內(nèi)容
第2章 腕關(guān)節(jié)康復(fù)外骨骼系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    2.1 引言
    2.2 腕關(guān)節(jié)外骨骼需求分析
        2.2.1 腕部結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)分析
        2.2.2 現(xiàn)有腕關(guān)節(jié)康復(fù)外骨骼存在的問(wèn)題
        2.2.3 腕關(guān)節(jié)外骨骼總體設(shè)計(jì)要求
    2.3 腕關(guān)節(jié)康復(fù)外骨骼機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.3.1 開(kāi)環(huán)自旋模塊設(shè)計(jì)
        2.3.2 腕屈伸及尺偏撓模塊設(shè)計(jì)
        2.3.3 外骨骼的受力分析
    2.4 外骨骼的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.4.1 動(dòng)力系統(tǒng)
        2.4.2 檢測(cè)反饋系統(tǒng)
    2.5 外骨骼運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    2.6 本章小結(jié)
第3章 表面肌電信號(hào)處理與分析
    3.1 引言
    3.2 肌電信號(hào)機(jī)理及采集
        3.2.1 表面肌電信號(hào)的機(jī)理及特點(diǎn)
        3.2.2 表面肌電信號(hào)的采集及預(yù)處理
    3.3 基于肌電信號(hào)的肌肉疲勞識(shí)別
        3.3.1 肌電疲勞特征的提取
        3.3.2 肌肉疲勞辨識(shí)方法
    3.4 基于肌電信號(hào)的運(yùn)動(dòng)辨識(shí)
        3.4.1 小波變換
        3.4.2 關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)角度預(yù)測(cè)
    3.5 基于肌電信號(hào)的肌力預(yù)測(cè)
        3.5.1 肌力預(yù)測(cè)模型的建立
        3.5.2 肌力預(yù)測(cè)模型的驗(yàn)證
    3.6 本章小結(jié)
第4章 腕關(guān)節(jié)康復(fù)外骨骼運(yùn)動(dòng)控制研究
    4.1 引言
    4.2 多模式的康復(fù)訓(xùn)練方法
    4.3 基于肌電疲勞的被動(dòng)跟隨模式
    4.4 基于肌電角度預(yù)測(cè)的主動(dòng)訓(xùn)練模式
    4.5 基于肌力預(yù)測(cè)的阻抗訓(xùn)練模式
    4.6 本章小結(jié)
第5章 腕關(guān)節(jié)外骨骼系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)
    5.1 引言
    5.2 外骨骼機(jī)器人運(yùn)動(dòng)仿真
    5.3 康復(fù)訓(xùn)練模式的仿真實(shí)驗(yàn)
        5.3.1 基于肌電疲勞的被動(dòng)跟隨模式驗(yàn)證
        5.3.2 基于肌電角度預(yù)測(cè)的主動(dòng)訓(xùn)練模式驗(yàn)證
        5.3.3 基于肌力預(yù)測(cè)的阻抗訓(xùn)練模式驗(yàn)證
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3166193