隨著人口老齡化的加劇,由腦卒中引起的上肢運(yùn)動(dòng)功能障礙患者的數(shù)量大幅增加。目前,利用康復(fù)機(jī)器人對(duì)偏癱患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練已成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。然而現(xiàn)有的上肢康復(fù)機(jī)器人多定位在機(jī)械的被動(dòng)訓(xùn)練上,無(wú)法體現(xiàn)患者的運(yùn)動(dòng)意圖,缺乏針對(duì)不同康復(fù)階段的主、被動(dòng)控制策略研究,降低了患者的主動(dòng)參與度與康復(fù)系統(tǒng)的普遍適用性。為解決上述問(wèn)題,本文從桌面式上肢康復(fù)機(jī)器人的系統(tǒng)設(shè)計(jì)出發(fā),將可反映人體運(yùn)動(dòng)意圖的表面肌電信號(hào)（sEMG）與力信號(hào)引入控制系統(tǒng),分別進(jìn)行基于sEMG動(dòng)作識(shí)別的被動(dòng)位置控制策略研究和基于接觸力的主動(dòng)柔順控制策略研究,并基于搭建的上肢康復(fù)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)對(duì)本文方法的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。主要工作如下:（1）桌面式上肢康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)。基于人體上肢生理結(jié)構(gòu)特征和機(jī)器人實(shí)際應(yīng)用需求,設(shè)計(jì)了桌面式上肢康復(fù)機(jī)器人的機(jī)械本體與硬件控制系統(tǒng)。針對(duì)患肢不同的康復(fù)階段,提出進(jìn)階式康復(fù)訓(xùn)練方案,在軟癱期采用基于sEMG動(dòng)作識(shí)別的被動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練方案,在恢復(fù)期采用基于接觸力的主動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練方案。（2）基于軟癱期健側(cè)上肢sEMG的動(dòng)作識(shí)別技術(shù)研究。首先,通過(guò)對(duì)比分析小波、濾波器+陷波器兩種方法對(duì)sEMG的去噪效果,確定基于db4小波基的4層...

【文章頁(yè)數(shù)】：88 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1國(guó)外研制的上肢康復(fù)機(jī)器人

第1章緒論2國(guó)外針對(duì)康復(fù)機(jī)器人的研究起步較早，并且取得了一定的成果。如圖1.1（a）所示，麻省工學(xué)院采用連桿機(jī)構(gòu)的形式，成功研制了世界上首臺(tái)上肢康復(fù)機(jī)器人MIT-Manus，患者手部在機(jī)器人的牽引下實(shí)現(xiàn)康復(fù)訓(xùn)練[10]。蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院研制的ARMin系列至今已經(jīng)有了第四代樣機(jī)....

圖1.2國(guó)內(nèi)研制的上肢康復(fù)機(jī)器人

第1章緒論3提高系統(tǒng)安全性[17]。（a）東南大學(xué)（b）哈爾濱工程大學(xué)（c）神方康復(fù)機(jī)器人公司圖1.2國(guó)內(nèi)研制的上肢康復(fù)機(jī)器人1.2.2上肢康復(fù)機(jī)器人控制策略研究現(xiàn)狀不同階段的患者會(huì)逐漸恢復(fù)其肌力和運(yùn)動(dòng)范圍，所以康復(fù)治療的有效性在很大程度上取決于機(jī)器人是否可以針對(duì)不同的患者提供不....

圖4.2肘水平屈曲/伸展動(dòng)作示意圖

箱減速比。4.2基于sEMG動(dòng)作識(shí)別的被動(dòng)位置控制研究在康復(fù)初期，患肢呈松弛狀態(tài)，沒(méi)有運(yùn)動(dòng)能力，康復(fù)機(jī)器人根據(jù)健側(cè)動(dòng)作識(shí)別結(jié)果帶動(dòng)患側(cè)跟蹤目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡，進(jìn)行自主性被動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練。此時(shí)控制算法以位置精度為目標(biāo)，減小軌跡跟隨過(guò)程中的誤差，防止偏差過(guò)大對(duì)患者造成二次傷害，以更好完成目標(biāo)訓(xùn)....

圖4.3肩水平內(nèi)收/外展動(dòng)作示意圖

第4章桌面式上肢康復(fù)機(jī)器人控制策略研究47同樣考慮到安全問(wèn)題，如圖4.3所示，在肩關(guān)節(jié)動(dòng)作時(shí)，假設(shè)肩關(guān)節(jié)（點(diǎn)D）固定不動(dòng)。肩水平內(nèi)收為臂長(zhǎng)（線段BD）繞肩關(guān)節(jié)沿弧BC旋轉(zhuǎn)的過(guò)程，肩水平外展為臂長(zhǎng)繞肩關(guān)節(jié)沿弧BA旋轉(zhuǎn)的過(guò)程，設(shè)==π/3。圖4.3肩水平內(nèi)收/外展動(dòng)作示意圖根據(jù)實(shí)驗(yàn)室....

本文編號(hào)：4043652