基于肌電控制的輔助型上肢外骨骼機(jī)器人
發(fā)布時(shí)間:2022-07-03 13:43
臂叢神經(jīng)損傷是最嚴(yán)重的周圍神經(jīng)損傷之一,患者術(shù)后對(duì)于上肢運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)效果十分微弱,因此患者在遭受臂叢神經(jīng)損傷之后常會(huì)伴隨有終生殘疾的現(xiàn)象。為了幫助這一類患者重建上肢運(yùn)動(dòng)功能,本研究首次在全國(guó)甚至世界范圍內(nèi)提出針對(duì)臂叢神經(jīng)損傷患者設(shè)計(jì)的基于肌電信號(hào)控制的輔助型上肢外骨骼機(jī)器人。該上肢外骨骼系統(tǒng)主要由機(jī)械結(jié)構(gòu)、控制模塊、算法等部分組成。在結(jié)構(gòu)部分,該外骨骼提供了5個(gè)自由度,其中手部外骨骼2個(gè)自由度、肘部外骨骼1個(gè)自由度、肩部外骨骼2個(gè)自由度,患者在穿戴上該外骨骼之后,能夠完成9類上肢動(dòng)作。系統(tǒng)采用腱鞘驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)方式,使得外骨骼本體裝置與驅(qū)動(dòng)部分分離,減輕患者在使用時(shí)上肢的負(fù)擔(dān)。外骨骼的控制系統(tǒng)主要由硬件電路和軟件程序組成,其中硬件電路包括主控制器模塊、電源模塊、肌電信號(hào)采集模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊等部分組成。在外骨骼控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上搭載了2種控制算法:基于參考軌跡的PID控制以及基于肌電信號(hào)的模式識(shí)別控制。在模式識(shí)別控制中,通過(guò)提取患者在神經(jīng)移位手術(shù)之后同側(cè)手臂的肌電信號(hào),使用基于貝葉斯決策的線性判別分析的方法解碼其運(yùn)動(dòng)意圖,實(shí)現(xiàn)患者能夠在不需要任何幫助的前提下重建上肢運(yùn)動(dòng)功能。通過(guò)基于參考軌...
【文章頁(yè)數(shù)】:96 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
HANDEXOS食指結(jié)構(gòu)圖
HandofHope結(jié)構(gòu)圖
哈佛大學(xué)氣動(dòng)軟體康復(fù)外骨骼Fig1-4SoftexoskeletonofHarvardUniversity
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于STM32的CANopen通訊協(xié)議的實(shí)現(xiàn)[J]. 王海燕,龍辛. 工業(yè)設(shè)計(jì). 2012(02)
[2]臂叢神經(jīng)損傷的治療進(jìn)展[J]. 勞杰. 實(shí)用醫(yī)院臨床雜志. 2010(01)
[3]伺服電機(jī)選型的原則和注意事項(xiàng)[J]. 王軍鋒,唐宏. 裝備制造技術(shù). 2009(11)
[4]廣州市五所醫(yī)院臂叢神經(jīng)損傷流行病學(xué)回顧性研究[J]. 趙志彩,向劍平,劉小林. 中華手外科雜志. 2004(03)
[5]表面肌電的支持向量機(jī)分類[J]. 謝洪波,王志中,黃海. 北京生物醫(yī)學(xué)工程. 2004(02)
[6]臂叢神經(jīng)損傷的診治[J]. 顧玉東. 實(shí)用手外科雜志. 1999(02)
[7]關(guān)于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算和測(cè)量[J]. 劉勇. 物理教師. 1981(02)
博士論文
[1]面向人工假肢的表面肌電信號(hào)人手抓取動(dòng)作研究[D]. 趙汗青.哈爾濱理工大學(xué) 2016
[2]增強(qiáng)型模式識(shí)別及同步比例控制肌電人機(jī)接口研究[D]. 潘立志.上海交通大學(xué) 2016
[3]肌電控制接口的自適應(yīng)方法研究[D]. 劉建偉.上海交通大學(xué) 2016
[4]基于肌電信號(hào)的多模式人機(jī)接口研究[D]. 陳歆普.上海交通大學(xué) 2011
[5]手指創(chuàng)傷功能康復(fù)機(jī)械手系統(tǒng)研究[D]. 王鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[6]基于柔性外骨骼人機(jī)智能系統(tǒng)基礎(chǔ)理論及應(yīng)用技術(shù)研究[D]. 張佳帆.浙江大學(xué) 2009
碩士論文
[1]表面肌電模式識(shí)別的新控制策略研究[D]. 張神權(quán).中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[2]穿戴式上肢外骨骼設(shè)計(jì)與研究[D]. 曹紅升.上海交通大學(xué) 2017
[3]基于CANopen的伺服控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 施磊.浙江工業(yè)大學(xué) 2016
[4]氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)的外骨骼助力系統(tǒng)研究[D]. 李超.浙江大學(xué) 2016
[5]基于氣動(dòng)肌肉的外骨骼上肢助力系統(tǒng)研究[D]. 張丹婷.浙江大學(xué) 2014
[6]基于STM32的CANopen運(yùn)動(dòng)控制主從站開(kāi)發(fā)[D]. 趙飛.華中科技大學(xué) 2011
[7]臂叢神經(jīng)損傷患者傷殘接受度和相關(guān)因素及其干預(yù)的研究[D]. 陳妮.復(fù)旦大學(xué) 2009
[8]基于MATLAB的人體上肢運(yùn)動(dòng)分析及仿真[D]. 張愛(ài)麗.天津科技大學(xué) 2003
本文編號(hào):3654967
【文章頁(yè)數(shù)】:96 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
HANDEXOS食指結(jié)構(gòu)圖
HandofHope結(jié)構(gòu)圖
哈佛大學(xué)氣動(dòng)軟體康復(fù)外骨骼Fig1-4SoftexoskeletonofHarvardUniversity
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于STM32的CANopen通訊協(xié)議的實(shí)現(xiàn)[J]. 王海燕,龍辛. 工業(yè)設(shè)計(jì). 2012(02)
[2]臂叢神經(jīng)損傷的治療進(jìn)展[J]. 勞杰. 實(shí)用醫(yī)院臨床雜志. 2010(01)
[3]伺服電機(jī)選型的原則和注意事項(xiàng)[J]. 王軍鋒,唐宏. 裝備制造技術(shù). 2009(11)
[4]廣州市五所醫(yī)院臂叢神經(jīng)損傷流行病學(xué)回顧性研究[J]. 趙志彩,向劍平,劉小林. 中華手外科雜志. 2004(03)
[5]表面肌電的支持向量機(jī)分類[J]. 謝洪波,王志中,黃海. 北京生物醫(yī)學(xué)工程. 2004(02)
[6]臂叢神經(jīng)損傷的診治[J]. 顧玉東. 實(shí)用手外科雜志. 1999(02)
[7]關(guān)于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算和測(cè)量[J]. 劉勇. 物理教師. 1981(02)
博士論文
[1]面向人工假肢的表面肌電信號(hào)人手抓取動(dòng)作研究[D]. 趙汗青.哈爾濱理工大學(xué) 2016
[2]增強(qiáng)型模式識(shí)別及同步比例控制肌電人機(jī)接口研究[D]. 潘立志.上海交通大學(xué) 2016
[3]肌電控制接口的自適應(yīng)方法研究[D]. 劉建偉.上海交通大學(xué) 2016
[4]基于肌電信號(hào)的多模式人機(jī)接口研究[D]. 陳歆普.上海交通大學(xué) 2011
[5]手指創(chuàng)傷功能康復(fù)機(jī)械手系統(tǒng)研究[D]. 王鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[6]基于柔性外骨骼人機(jī)智能系統(tǒng)基礎(chǔ)理論及應(yīng)用技術(shù)研究[D]. 張佳帆.浙江大學(xué) 2009
碩士論文
[1]表面肌電模式識(shí)別的新控制策略研究[D]. 張神權(quán).中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[2]穿戴式上肢外骨骼設(shè)計(jì)與研究[D]. 曹紅升.上海交通大學(xué) 2017
[3]基于CANopen的伺服控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 施磊.浙江工業(yè)大學(xué) 2016
[4]氣動(dòng)肌肉驅(qū)動(dòng)的外骨骼助力系統(tǒng)研究[D]. 李超.浙江大學(xué) 2016
[5]基于氣動(dòng)肌肉的外骨骼上肢助力系統(tǒng)研究[D]. 張丹婷.浙江大學(xué) 2014
[6]基于STM32的CANopen運(yùn)動(dòng)控制主從站開(kāi)發(fā)[D]. 趙飛.華中科技大學(xué) 2011
[7]臂叢神經(jīng)損傷患者傷殘接受度和相關(guān)因素及其干預(yù)的研究[D]. 陳妮.復(fù)旦大學(xué) 2009
[8]基于MATLAB的人體上肢運(yùn)動(dòng)分析及仿真[D]. 張愛(ài)麗.天津科技大學(xué) 2003
本文編號(hào):3654967
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