“以人為核心”的人機(jī)一體化技術(shù)，將人和機(jī)器人二者優(yōu)勢(shì)進(jìn)行互補(bǔ)，強(qiáng)調(diào)人的智能參與到機(jī)器人的控制當(dāng)中，本文所研究的康復(fù)醫(yī)療下肢就是這樣一種充分體現(xiàn)該技術(shù)思想的典型的人機(jī)系統(tǒng)。 本論文工作依靠浙江大學(xué)流體傳動(dòng)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室資源優(yōu)勢(shì)，開(kāi)展基于肌電信號(hào)的康復(fù)醫(yī)療下肢設(shè)計(jì)及研究，并且開(kāi)發(fā)出了一套康復(fù)醫(yī)療下肢的原型試驗(yàn)系統(tǒng)，包括機(jī)械結(jié)構(gòu)的加工和組裝、以及控制的具體實(shí)現(xiàn)。該原型試驗(yàn)系統(tǒng)可作為今后開(kāi)展進(jìn)一步深入研究的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。 論文首先綜述國(guó)內(nèi)外下肢系統(tǒng)的研究進(jìn)展和研究現(xiàn)狀，分析本課題的研究背景，并提出研究意義、目標(biāo)和內(nèi)容；并以肌電信號(hào)為控制系統(tǒng)的主要信息源，研究了基于肌電信號(hào)的下肢控制原理和實(shí)現(xiàn)方法。同時(shí)詳細(xì)介紹了系統(tǒng)組成，包括機(jī)械結(jié)構(gòu)、下位機(jī)系統(tǒng)、傳感器的選型，控制系統(tǒng)電路、數(shù)據(jù)采集及串口通訊等模塊的實(shí)現(xiàn)。 在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，用肌電信號(hào)控制下肢機(jī)器人的控制方法上，一種廣為采用的控制方式就是自主式控制。本研究詳細(xì)介紹了肌電信號(hào)控制所需要的4個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，①肌電信號(hào)的成功提取，②表征假肢動(dòng)作模式的肌電信號(hào)特征值的提取，③根據(jù)所提取的特征值進(jìn)行動(dòng)作模式的識(shí)別，④用閾值控制器控制假肢的動(dòng)作。 該項(xiàng)研究的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)康復(fù)醫(yī)療下肢的穿著舒適性和行走平穩(wěn)性，降低殘障者在步行時(shí)所消耗的能量，減輕疲勞，不僅可以幫助殘障人士的日常生活，而且還能為殘障人士的工作以及出門旅游等提供方便。
【學(xué)位單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2006
【中圖分類】：TH772
【部分圖文】：

圖LIHAL3和HAL.5圖所示為HA-L3，它是山海嘉之教授歷時(shí)十年研究的成果。HA門設(shè)計(jì)來(lái)幫助下肢殘障者或是老人們，能更方便地進(jìn)行日常生走路、上下樓梯等等。在2005年日本愛(ài)知世博會(huì)上展出了HAL這些機(jī)型不但能幫助使用者走路，還有上半部能輔助使用者的這種裝置，就能提起比原本所能負(fù)荷還要更重40公斤的東西.4不需要使用背包，而是將計(jì)算機(jī)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)裝置縮小，以塞面。在HALS上則有更小的馬達(dá)空間，好讓裝備的骸部和膝蓋Ll右圖所示。在重量上，HAL3重22公斤，HAL.4重17公斤公斤，但使用者幾乎是感受不到這個(gè)重量的，因?yàn)檠b備的腳跟，而這套裝備提供的協(xié)助絕對(duì)足以補(bǔ)償重量上的負(fù)擔(dān)。目前，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了HAL的商業(yè)化，每套HAL都會(huì)針對(duì)個(gè)別使用者別訂制，售價(jià)約為140(刃美元到190(刃美元。奧托博克(ototbock)的-CELG智能仿生腿【‘0j一

圖1.2C~LEG智能仿生腿洋理工大學(xué)的NTULowerExertmiytExoskeelotn加坡南洋理工大學(xué)的羅錦發(fā)教授(劫w幻n一Hua)t也在體速度、力量和耐力的下肢下肢，目標(biāo)是使其能夠幫助大負(fù)重、長(zhǎng)距離的徒步行走。圖1.4左圖所示是他們的右圖則是他們現(xiàn)階段已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)的原型系統(tǒng)，該系統(tǒng)側(cè)下肢和外側(cè)下肢。其中，內(nèi)側(cè)的下肢綁縛在人的下肢測(cè)量行走時(shí)的關(guān)節(jié)角度信號(hào);外側(cè)的下肢用來(lái)提供助力，角度值通過(guò)電機(jī)來(lái)提供動(dòng)力。他們的另外一個(gè)主要工作點(diǎn)(zMP)理論進(jìn)行了下肢行走穩(wěn)定性方面的研究【川。}

圖1.2C~LEG智能仿生腿(3)新加坡南洋理工大學(xué)的NTULowerExertmiytExoskeelotn目前，新加坡南洋理工大學(xué)的羅錦發(fā)教授(劫w幻n一Hua)t也種可以增強(qiáng)人體速度、力量和耐力的下肢下肢，目標(biāo)是使其能夠幫的操作者進(jìn)行大負(fù)重、長(zhǎng)距離的徒步行走。圖1.4左圖所示是他們的概念設(shè)計(jì);右圖則是他們現(xiàn)階段已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)的原型系統(tǒng)，該系:。，
【引證文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2871972