隨著世界人口老齡化情況的日益嚴重,老年人的行走能力成為了亟待解決的問題。為了能夠延長老年人獨立生活的時間長度,能夠研發(fā)一款可以助力老年人行走的設(shè)備非常必要。而助力設(shè)備的對老年人的輔助行走的功能實現(xiàn)依賴于控制策略,針對生物融合式助行外骨骼基于力信號的模糊控制策略存在的缺點,本文提出一種融合肌電信號與力信號的混合控制策略。使用圖像化編程軟件LabVIEW進行程序編寫及搭建人機交互界面,并依據(jù)現(xiàn)有的外骨骼設(shè)備對控制策略進行驗證。首先,使用圖像法對人體步態(tài)周期進行分析,測量行走過程中冠狀面內(nèi)質(zhì)心的偏移量,同時也對行走過程中髖關(guān)節(jié)與足底距離的變化規(guī)律進行測量,為后期的減重助行工作提供數(shù)據(jù)支持。對步態(tài)周期內(nèi)下肢肌群的活躍關(guān)系進行探討,對行走過程中下肢肌群的表面肌電信號與步態(tài)時相的關(guān)系進行分析。其次,對肌電信號的產(chǎn)生機理及特性進行探討,對本文所選用的表面肌電信號采集系統(tǒng)進行介紹。對sEMG進行時域、頻域和時頻域的特征提取及分析,并對特征空間進行降維,篩選出用于模式識別的sEMG時域特征空間。再次,基于LabVIEW軟件對篩選過的sEMG的時頻特征進行模式識別,利用LabVIEW軟件編寫神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識... 

【文章來源】：燕山大學河北省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

Hardiman外骨骼機器人

第 1 章 緒 論自由度[15]。與同期其它公司研發(fā)的外骨骼機器人相比，BLEEX 屬于比較成功的一款且在后續(xù)的研發(fā)中還在一直改進[16]。BLEEX 采用基于靈敏度放大的混合控制策略當處于擺動相階段，外骨骼的腿部關(guān)節(jié)由一個正反饋力放大器控制，當進入支撐時，啟用位置控制器，這樣可以減小 BLEEX 關(guān)節(jié)角與人體自身關(guān)節(jié)角之間的差異采用這種混合控制策略，使用者可以在負重 18kg 的情況下以 0.5m/s 的速度行走。

燕山大學工學碩士學位論文2010 年伯克利公司又發(fā)布了一款名為 eLEGS 的外骨骼助行機器人，如圖 1-4。該款外骨骼機器人主要用于幫助截癱患者進行行走活動。eLEGS 由電池提供，電池可以保證使用者連續(xù)使用外骨骼行走 6 小時左右，基本可以滿足患者一運動量。eLEGS 由兩部分組成：外骨骼框架及控制拐杖。值得一提的是，設(shè)計控制拐杖中安裝了傳感器，使用者在穿戴上 eLEGS 行走時，自帶的控制系統(tǒng)可據(jù)傳感器信號判斷使用者的當前姿態(tài)以及運動趨勢，并根據(jù)這些信息實時的輔用者進行行走活動[18]。eLEGS 采用預定義步態(tài)軌跡的控制策略實現(xiàn)助行功能，人的兩條腿以同樣的軌跡進行對稱運動。搖擺相和支撐相的姿態(tài)轉(zhuǎn)換主要利用撞擊檢測觸發(fā)。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[8]基于表面肌電信號的下肢運動模式識別的研究[D]. 王光旭.河北工業(yè)大學 2014
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[10]基于表面肌電信號的膝關(guān)節(jié)康復機器人控制技術(shù)研究[D]. 王士允.南京理工大學 2013



本文編號：3211646