高性能假肢膝關節(jié)為大腿截肢者恢復正常下肢功能與重返社會活動提供有力保障。目前進入市場假肢膝關節(jié)能夠實現行走功能，長時間穿戴假肢因為步態(tài)不對稱會對殘端肌肉與骨骼造成影響。動力型假肢膝關節(jié)能夠利用動力元件提供支撐期推力與擺動期的伸展運動，因此控制信號的獲取以及運動角度的高度擬人特性是動力型假肢膝關節(jié)控制精度的重要保證。本課題研究的動力型假肢膝關節(jié)將建立截肢者殘肢運動信息采集系統(tǒng)，實現下肢典型周期性運動模式的識別，基于有限狀態(tài)機對動力型假肢膝關節(jié)控制方法進行研究，本文主要研究內容如下： 1.利用VICON三維步態(tài)運動信息采集系統(tǒng)，對五種典型周期性運動的運動學信息進行采集，得到下肢各標志點位置以及下肢髖關節(jié)、膝關節(jié)與踝關節(jié)在五種運動中的角度變化范圍。利用AMTI與Novel Pedar-X測力系統(tǒng)得到五種運動中的地面反力信息，劃分步態(tài)周期并定義步態(tài)典型運動。采集穿戴被動式假肢的殘疾人下肢關節(jié)角度信息，通過對比五種路況健肢側與殘肢側角度變化得出穿戴被動式假肢不僅使步態(tài)不對稱而且增加了健肢側的負擔。 2.根據人機工程學中人體分段原理，利用Solidworks軟件建立人體下肢3D模型，將Vicon中...

【文章頁數】：119 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1.1C-Leg智能仿生腿圖

者的能量消耗[53-55]。冰島ssur公司的RheoKnee（圖1.1.2），此產品采用磁流變原設計，利用微處理器采集足部運動信息，利用設備內的磁體引導包含微小鐵粒子的液生阻力，同時小型的旋轉刀片穿過液體，用以改變智能膝關節(jié)的運動[56-58]。膝關節(jié)角度傳感器液壓....

圖1.2液壓驅動膝關節(jié)

如圖1.3所示。利用腳底加壓力傳感器判斷步速，利用軌跡控制方法利用平地行走的膝關節(jié)角度對動力式假肢步態(tài)模式進行控制，模擬平地行走膝關節(jié)角度變化[85]。

圖1.3電動式AKPFig.1.2AhydraulicallyactuatedkneeprosthesisFig.1.3Anactiveabovekneeprosthesis

如圖1.3所示。利用腳底加壓力傳感器判斷步速，利用軌跡控制方法利用平地行走的膝關節(jié)角度對動力式假肢步態(tài)模式進行控制，模擬平地行走膝關節(jié)角度變化[85]。

圖1.4動力型大腿假肢傳感器、實驗者穿戴與控制系統(tǒng)圖

圖1.2液壓驅動膝關節(jié)圖1.3電動式AKPFig.1.2AhydraulicallyactuatedkneeprosthesisFig.1.3AnactiveabovekneeprosthesisFrankCharlesSupIV在2007....

本文編號：3917566