近年來,隨著老年人口和關(guān)節(jié)炎、中風(fēng)等患者數(shù)量的持續(xù)增長,智能康復(fù)機(jī)器人越來越受到重視,逐漸成為輔助傳統(tǒng)理療師進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的重要工具。在機(jī)器人輔助康復(fù)領(lǐng)域,為了實現(xiàn)患者主導(dǎo)的、自然的、智能的機(jī)器人控制,需充分考慮患者的主動運(yùn)動意圖和肌體活動狀態(tài),通過人體骨骼肌模型創(chuàng)建人機(jī)交互接口和系統(tǒng),可為輔助型康復(fù)機(jī)器人提供一種自主靈活的控制手段,在保證人體主觀性和靈活性的前提下,改善患者的康復(fù)效果。本文以人體關(guān)節(jié)運(yùn)動的動力部分——骨骼肌為對象,結(jié)合運(yùn)動過程中的表面肌電信號分析和運(yùn)動學(xué)信息反饋,研究人體運(yùn)動產(chǎn)生的生物力學(xué)過程,建立一種新型的人體下肢骨骼肌模型,并基于該模型設(shè)計并實現(xiàn)一種直觀自然、靈活高效、安全可靠的人機(jī)交互系統(tǒng)。主要研究工作包括:(1)為提高骨骼肌肉模型的準(zhǔn)確性,針對肌肉活動的個體性差異,研究表征肌體活動狀態(tài)的人體表面肌電信號特征提取方法,并通過實驗分析肌電信號與力信息的映射關(guān)系以及肌電信號參數(shù)與關(guān)節(jié)角度的相關(guān)性。在此基礎(chǔ)上,選取合適的肌電特征值作為骨骼肌模型的輸入,在實際環(huán)境中對所提取特征參數(shù)進(jìn)行實驗驗證和分析。(2)針對人機(jī)交互接口自主性和準(zhǔn)確性不足的問題,提出一種改進(jìn)的下肢骨骼肌...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1Hill肌肉模型

建模方面[6]。由于Hill模型的深了研究和改進(jìn)，不斷將不同的思深入研究，Huxley提出著名的研究肌肉的收縮力，這也是科。我國的馮元幀在1983年為了其進(jìn)行驗證。通過實驗驗證，能對肌肉力進(jìn)行研究。自此，對肌肉模型進(jìn)行了簡化,把肌肉尼器。文獻(xiàn)[10-11]在最大電刺激等....

圖1-2TUPLEE下肢外骨骼[47]

圖1-2TUPLEE下肢外骨骼[47]腦電信號一樣，肌電信號也可以被用于虛擬人機(jī)交互系統(tǒng)�；鶆葑R別結(jié)果控制所構(gòu)建的虛擬環(huán)境中的物體，從而實現(xiàn)人與虛好交互。中國科技大學(xué)的楊宇等人設(shè)計了一個飛機(jī)模擬飛行小勢來實現(xiàn)對飛機(jī)的控制，實現(xiàn)了基于肌電信號的虛擬人機(jī)交互生動形象、控制準(zhǔn)確率....

圖2-1表面肌電信號采集設(shè)備

進(jìn)行了分析研究與實驗驗證，選取出合適的肌電特征值輸入。生理信號采集面肌電信號采集用Biometrics公司的表面肌電傳感器和采集分析系統(tǒng)來采集系統(tǒng)的表面肌電電極SX230是一種主動感應(yīng)傳感器的信號采集并且使用非常方便。無論設(shè)備是在靜態(tài)還是需要做一些很簡單的準(zhǔn)備工作。相比傳....

圖2-3人體下肢肌肉分布圖

圖2-3人體下肢肌肉分布圖組織的功能、位置分布以及多次試驗結(jié)果綜合分析sFemorismuscle，BF）作為膝關(guān)節(jié)屈運(yùn)動所對應(yīng)的RectusFemorismuscle，RF）作為膝關(guān)節(jié)伸運(yùn)動所據(jù)來源于年齡分布在20-30歲之間的六個健康受試電采集系統(tǒng)實時采集多個....

本文編號：4005149